CN201626826U - 一种小鹤管装车设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油化工厂和炼油厂使用的小鹤管装车设备控制系统，采用控制模块远程控制现场小鹤管操作模块的方式，对装车现场进行控制与监控，控制模块可以同时对多组小鹤管操作模块进行控制与监控，实现多鹤位的集中管理。本实用新型因控制模块远离操作现场，实现了控制的安全增强了操作过程的安全性，同时也方便了系统的安装、维护以及系统软硬件的改造和升级。本实用新型对小鹤管中介质流量、槽车中装载介质液位高度、环境当中的可燃气体、有毒气体进行监控，并配有接地保护电路，保证了操作过程的安全。

Description

一种小鹤管装车设备控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种石油化工厂和炼油厂使用的小鹤管装车设备控制系统，尤其是可计量自动装车和以PLC作为控制器的小鹤管装车设备控制系统。

背景技术

鹤管是石化行业流体装卸过程中的专用设备，采用旋转接头与刚性管道及弯头连接起来，以实现火车、汽车槽车与栈桥储运管线之间传输液体介质的活动设备，以取代老式的软管连接，具有很高的安全性，灵活性及寿命长等特点。

铁路、公路装卸油鹤管主要用于铁路油槽车和公路油罐汽车的装卸流体作业的专用设备，可输送的介质有原油、汽油、柴油、润滑油等石油产品，或者浓硫酸、液化天然气、液化石油气、溶融硫磺、沥青、二硫化碳等化工产品。

当前，现有的小鹤管装车设备主要有两种。

第一种是采用比较原始的方式，仅是在小鹤管的前面加一个手动阀门，通过人工开关阀门来控制小鹤管的装车作业。采用这种方式，操作人员工作量大安全性差，需要人工来观察装车量，而且不能用于如苯类等有毒类介质的装车作业。

第二种是单个小鹤管的分散控制系统。这种方式是在第一种的基础上把手动阀门换成了可用于自动控制的气动阀门，然后给每套小鹤管都加了一个控制器，通过控制器来控制小鹤管阀门的开关作业。由于小鹤管装车都是一个车道装几十个小鹤管，每个小鹤管装备一个控制器，所以这种方式成本会很高，操作人员的工作量也比较大；其次对于在这种防爆场安装这种带电的控制器是很不安全的；第三，由于控制器是各厂家自行开发，不利于设备以后的维护工作和升级。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小鹤管装车设备控制系统，实现远距离控制小鹤管装车作业，从而方便安装、操作、维护以及系统升级，增强操作过程的安全性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种小鹤管装车设备控制系统，包括控制模块、小鹤管装车操作模块，所述控制模块与小鹤管装车操作模块电连接，所述小鹤管装车操作模块设置于小鹤管上。

本实用新型的有益效果是：可以实现控制模块远距离操作和监控小鹤管装车操作模块，增强了操作过程的安全性，同时也方便了系统的安装、维护以及系统软硬件的改造和升级等。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述小鹤管装车操作模块可以为多组，每组小鹤管装车操作模块与每个小鹤管进行一对一的安装。

采用上述进一步方案的有益效果是，控制模块可以同时对多组小鹤管装车操作模块进行操作与监控，实现了多套小鹤管分布式采集、集中控制，极大的节省了人力成本。

进一步，小鹤管装车操作模块包括气动电控阀门、流量计、高液位报警器；气动电控阀门、流量计设置于小鹤管上，并与控制模块电连接；高液位报警器设置于小鹤管的出油口直管的旁边，并随小鹤管伸到槽车内，并与控制模块电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，控制模块可根据流量计测得的参数随时调整电控阀门来控制小鹤管中介质的流量，当槽车内介质的液位升高到高液位报警器所设定的高度时，高液位报警器将通知控制模块，并关闭气动电控阀门，以避免槽车内介质溢出的危险。

进一步，所述小鹤管装车操作模块还包括就绪按钮，就绪按钮与控制模块电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，防止小鹤管装车操作模块未就绪时对其进行误操作。

进一步，所述小鹤管装车操作模块还包括可燃气体监测模块、有毒气体监测模块，可燃气体监测模块和有毒气体监测模块分别与控制模块电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，随时监测操作现场的可燃气体和有毒气体，一旦可燃气体或者有毒气体达到一定浓度，有毒气体监测模块或者可燃气体监测模块及时通知控制模块，避免操作现场发生危险。

进一步，所述控制模块包括控制器、操作站；控制器与小鹤管装车操作模块电连接；操作站与控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现控制器对小鹤管装车操作模块进行直接控制，操作站对控制器进行监控和管理，便于操作人员对小鹤管装车设备控制系统的操作。

附图说明

图1为本实用新型小鹤管装车设备控制系统逻辑结构框图；

图2为小鹤管装车操作模块实施例示意图；

图3为控制模块实施例示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制模块，2、小鹤管装车操作模块，3、小鹤管，4、槽车，101、控制器，102、操作站，201、第一气动电控阀门，202、流量计，203、第二气动电控阀门，204、高液位报警器，205、就绪按钮

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型小鹤管装车设备控制系统包括控制模块1和小鹤管装车操作模块2；控制模块1与小鹤管装车操作模块2电连接，以控制小鹤管装车操作模块2的操作；小鹤管装车操作模块2装配于小鹤管上，对小鹤管内介质装车进行相应的操作，并把现场装车情况以及环境状况发送给控制模块1；小鹤管装车操作模块2可以设有多组，每组小鹤管装车操作模块2与每根小鹤管单独一一对应，同时每组小鹤管装车操作模块2均与控制模块1电连接，控制模块1可以实现同时对多组小鹤管装车操作模块2的控制。

图2为小鹤管装车操作模块2的实施例示意图，图中所示为一组小鹤管装车操作模块2，多组小鹤管装车操作模块2共同使用时，每组小鹤管装车操作模块2的结构和设置均与图2所示实施例示意图相同或相似，采用相同或相近似的小鹤管装车操作模块2结构均在本实用新型的保护范围之内。如图2所示，小鹤管装车操作模块2主要包括第一气动电控阀门201、流量计202、第二气动电控阀门203、高液位报警器204以及就绪按钮205；其中，第一气动电控阀门201、流量计202、第二气动电控阀门203设置于小鹤管3上，并与控制模块1电连接，控制模块1控制第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203的开启和关闭；流量计202设置于小鹤管3上第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203之间，并与控制模块1电连接，流量计202用以监测小鹤管3中流过流量计202的介质的流量并将流量信息发送给控制模块1；高液位报警器204设置在小鹤管3的出油口直管的旁边，随小鹤管3伸到槽车4内，并与控制模块1电连接，高液位报警器204检测槽车4内介质液位，一旦槽车4内介质液位高于高液位报警器204所设置的高度，则高液位报警器204向控制模块1报警，并关闭第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203；小鹤管装车操作模块2还设有就绪按钮205，就绪按钮205设置于槽车4附近，并控制模块1电连接，工作人员将小鹤管3伸入槽车4后按下就绪按钮205，已通知控制模块1小鹤管装车操作模块2已经就绪，可以对槽车4进行灌液操作。

小鹤管装车操作模块2还设有可燃气体监测模块、有毒气体监测模块，可燃气体监测模块和有毒气体监测模块均与控制模块1电连接，并分别对灌液场地的可燃气体和有毒气体进行监测，一旦可燃气体或者有毒气体超过了某一设定值，则立刻向操作模块1发出警报信号。

小鹤管装车操作模块2还设置了静电接地模块，以保证避免静电对现场施工的影响和危险。

图3为控制模块1的实施例示意图，控制模块1包括控制器101和操作站102；其中，控制器101与小鹤管装车操作模块2电连接，对小鹤管装车操作模块2进行控制；操作站102与控制器101电连接，监控控制器101以及小鹤管装车操作模块2的运行情况，并对控制器101进行设置和操作，从而实现通过控制器101对小鹤管装车操作模块2的操作。

工作时，当储运调度单位下达装车任务后，现场的操作人员会把火车的槽车4安要求放置到鹤位下面，然后把小鹤管3放到槽车4内，当放置好小鹤管3后，按一下现场就绪按钮205，此时处于操作站102前的操作员就会知道此小鹤管3已经放好，此时操作站102则显示鹤位状态为“就绪”。

当处于操作站102前的操作人员接到调度任务单后，会在操作站102上把要装车的鹤位录入对应的车号，每辆槽车4都对应一个唯一的车号，因此车号可以显示槽车4的容量等信息，从而系统会显示出此车号的车型和预装量，此时操作站102上的鹤位状态显示为“已录”。当现场小鹤管3放好后，操作站102上对应的鹤位状态会变为“准装”，即同时达到“就绪”和“已录”时即为“准装”，此时通过操作站102输入开启阀门指令来开启该鹤位的阀门，此时操作站102显示鹤位状态为“在装”。“在装”状态的鹤位，如果人为的把阀门关闭，即变为“暂停”状态。当一个鹤位装车量到达“预装量”后，控制器101向第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203发出关闭指令，关闭第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203，操作站102显示为“结束”状态，同时系统会自动寻找旁边“准装”状态的鹤位，并自动开启阀门，进行下一个鹤位的装车任务，如此下去，直至所有鹤位装车完成，鹤位变为“正常”状态，到此整个装车任务结束。装车过程中也可以多各鹤位同时装车，这取决于小鹤管3中介质的流量。

操作站102可以反映各个气动电控阀门的状态、槽车4内介质的液位、即时的介质流量信息、槽车4已装量、预计结束时间等信息。

本实施例的主要功能有：

(1)数据采集处理功能

对流量计202、高液位报警器204、第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203回讯及控制等信号进行数据采集并传送至操作站102的监控计算机上，由监控计算机对数据进行存储和处理。

(2)装车过程顺序控制功能

整个装车过程完全由程序控制，操作人员可以使用手动操作的方式和按控制程序的编排顺序的自动操作的方式，无论哪种操作方式，控制系统都具备联锁控制功能，拒绝执行非法操作并完成必要的报警措施，控制系统在授权的条件下允许部分解除联锁，以屏蔽可能出现的硬件故障影响，保证装车工作的照常运行。

(3)定量装车控制功能

根据录入的车号，直接判断出车型和预装量，采集流量计202的脉冲信号，经过累积得到实装量，通过实装量跟预装量的设定，可以控制鹤位装车现场的两个气动电控阀门--第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203按照一定顺序进行开启和关闭。

(4)自动寻车

在自动方式下，一个鹤位罐装完毕后，按照寻车方向，会自动开启下一个鹤位。

(5)安全保障功能

在流量计202系统出现故障时，或者由于人工设定错误导致的设定装车量超出槽车4最大装车量的情况下，通过高液位报警器204，产生高液位报警控制信号，关闭第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203，确保安全装车。

还配备有毒气、可燃气检测和报警模块，对装车现场环境进行监控，出现有毒气体或者可燃气体达到一定浓度时，及时报警和关闭第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203，保证装车现场的安全。

(6)手动/自动功能

为确保系统可靠性，系统在具备自动控制功能的同时，还具备手动功能。在需要时，操作人员在控制室可手动实现对现场第一气动电控阀门201和第二气动电控阀门203的开启和关闭。

本实施例中，控制器101采用了德国西门子公司的S7-300/400系列PLC产品，采用专业组态软件和编程软件，保证了系统的稳定运行；系统中各硬件进行模块化处理，便于维护；采用以太网通讯，使得系统扩展能力更强；整个系统采用集中控制分散管理方式，把操作和控制分开，使得系统更稳定；操作程序可以自动生成方便实用的报表和记录功能，可生成各种报警记录、操作记录、修改记录等，方便查询及数据传输；因为装载介质如轻油多为易燃易爆介质，控制器101和操作站102可以远离装车现场安装，或者安装于专用的控制室内，使得操作者工作更安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：包括控制模块、小鹤管装车操作模块；所述控制模块与小鹤管装车操作模块电连接，所述小鹤管装车操作模块设置于小鹤管上。

2.根据权利要求1所述的小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：小鹤管装车操作模块为多组，各组小鹤管装车操作模块分别设置于不同的小鹤管上。

3.根据权利要求2所述的小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：所述小鹤管装车操作模块包括气动电控阀门、流量计、高液位报警器；气动电控阀门、流量计设置于小鹤管上，并与控制模块电连接；高液位报警器设置于小鹤管的出油口直管的旁边，并随小鹤管伸到槽车内，并与控制模块电连接。

4.根据权利要求3所述的小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：所述小鹤管装车操作模块还包括就绪按钮，就绪按钮与控制模块电连接。

5.根据权利要求3所述的小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：所述小鹤管装车操作模块还包括可燃气体监测模块、有毒气体监测模块，可燃气体监测模块和有毒气体监测模块分别与控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的小鹤管装车设备控制系统，其特征在于：所述控制模块包括控制器、操作站；控制器与小鹤管装车操作模块电连接；操作站与控制器电连接。

Images