CN212460350U

CN212460350U - 一种防爆型lng称重灌装控制器

Info

Publication number: CN212460350U
Application number: CN202021310277.1U
Authority: CN
Inventors: 董华; 金文华
Original assignee: Shanghai Zhanfos Information Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Zhanfos Information Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-06

Abstract

本实用新型公开了一种防爆型LNG称重灌装控制器，包括防爆机箱，所述防爆机箱内设有充装控制器，所述充装控制器通过RS232/485模块与称重控制器连接，所述称重控制器与地磅称台连接，地磅称台上固定放置有气瓶，本实用新型提供一种防爆型LNG称重灌装控制器，本实用新型通过RS232/485串口按照特定的通讯协议直接读取地磅控制器的称重数据，然后将实时数据与预设的充装量数据进行比较，一旦达到或超过充装量就发送继电器关断信号，控制气动阀动作，停止为钢瓶灌装，完成一次灌装操作；每次充装接收后，控制器主动保存一次充装记录保存到本地存储器，并通过以太网模块，将带有时间信息和充装量净重信息的充装数据发送到指定网络平台上实时监控。

Description

一种防爆型LNG称重灌装控制器

技术领域

本实用新型涉及灌装控制技术领域，具体是一种防爆型LNG称重灌装控制器。

背景技术

NG(Liquefied Natural Gas)，即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要由甲烷构成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。

天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12％的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源。

传统灌装过程中人员频繁手动操作的劳动强度，工作效率低；为此，发明人综合各类因素提出了一种防爆型LNG称重灌装控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防爆型LNG称重灌装控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种防爆型LNG称重灌装控制器，包括防爆机箱，所述防爆机箱内设有充装控制器，所述充装控制器通过RS232/485模块与称重控制器连接，所述称重控制器与地磅称台连接，地磅称台上固定放置有气瓶，气瓶通过气动阀与灌注管道连通，所述气动阀与充装控制器连接；

作为本实用新型的进一步方案：所述充装控制器包括充装控制主板，所述充装控制主板上设有主控芯片、以太网模块和电源模块；

作为本实用新型的再进一步方案：所述主控芯片选用STM32F107VTC6单片机；充装控制主板上还设有继电器控制电路、开关量输入电路、数据存储单元、多路串口通讯电路和时钟电路；所述主控芯片通过继电器控制电路与气动阀连接；所述称重控制器通过开关量输入电路与主控芯片连接。

作为本实用新型的再进一步方案：所述充装控制器通过以太网模块与路由器连接，路由器与工控主机网络连接，工控主机上连接有瓶号管理模块、数据统计模块、打印模块和监控模块；

所述工控主机上设有权限控制模块，用于用户信息管理，管理系统使用人员的相关情况，权限信息管理，给每个用户不同的使用权限，便于数据安全。

所述瓶号管理模块用于钢瓶设备的基础信息管理，如体积、容量、使用日期、报废日期、检验日期的信息管理；钢瓶和二维码的逻辑对应关系管理，钢瓶的新增、修改、删除、查询功能的实现和钢瓶报废信息管理；

所述打印模块根据业务要求，充装设备会分为两种，一种是自有的钢瓶，有二维码标识，一种是另外的设备，无法确认身份的，需要系统根据不同设备开票；记录开票信息，并把开票信息送到充装控制设备。充装控制设备收到信息后自动远程解锁充装控制器，允许现场人员充装操作；开票记录修改功能，操作原因，可能会造成实际充装的相关信息与开票信息不符合，需要提供修改操作，比如操作充装次数等；提供打印功能，有两种打印数据，一种是充装凭据/一种是实际充装数据；具体格式需要客户提供。

所述数据统计模块用于显示每一个低温瓶的充装次数、充装量的详细信息；显示每一个低温瓶的充装次数、充装量的统计信息；显示每一个地磅的充装次数、充装量的详细信息；显示每一个地磅的充装次数、充装量的统计信息；显示周、月、季度、年度每台地磅的总计充装量数据；显示周、月、季度、年度所有地磅的总计充装量数据。

所述监控模块用于扫描设备的通讯模块，系统需要和扫描器建立实时通讯的功能，其他相关功能需要使用此信息；开票信息发出后，系统需要监控充装控制设备的相关使用情况，记录充装信息和对应钢瓶信息的关系；以太网通讯方式，自定义协议，钢瓶信息以充装控制器的扫码数据为准。

作为本实用新型的再进一步方案：所述充装控制器上设置有键盘和显示器。

作为本实用新型的再进一步方案：所述太网模块负责联通网络、建立TCP/IP链路，以及将充装数据发送到网络的通讯模块，与控制器主板通过RS232串口连接，与以太网络通过网线连接，具有DHCP和固定IP地址2种连接模式，上网模式以及远程IP和端口可以通过充装控制器的键盘和大屏显示器界面进行设置。

作为本实用新型的再进一步方案：所述显示器为充装操作的主界面，由于是防爆要求，本屏幕安装时需经过防爆处理，触摸屏功能将被禁止，充装操作需要依赖不锈钢隔爆键盘进行，原理是主板检测键盘按键动作，然后通过串口控制屏幕显示。

作为本实用新型的再进一步方案：所述键盘设置数字键和翻页、确认等操作动作事件，包括0～9，小数点，上翻、下翻，返回，清除，确认共16键；功能键包括复位(黄色)、启动充装(绿色)和停止充装(红色)。

作为本实用新型的再进一步方案：所述电源模块自带过流和过压保护，实际使用中，安装于防爆箱内部，同时进线处加防雷防浪涌模块保护。

作为本实用新型的再进一步方案：所述防爆机箱为不锈钢304防爆机箱；规格：460x360x200mm(长宽高)；安装方式：壁挂式；进线方式：下进下出；防爆指标：ExdeIIBT6，ExtD A21 IP65。

与现有技术相比，本实用新型具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供一种防爆型LNG称重灌装控制器，结构设置巧妙且布置合理，本实用新型通过RS232/485串口按照特定的通讯协议直接读取地磅控制器的称重数据，然后将实时数据与预设的充装量数据进行比较，一旦达到或超过充装量就发送继电器关断信号，控制气动阀动作，停止为钢瓶灌装，完成一次灌装操作；每次充装接收后，控制器主动保存一次充装记录保存到本地存储器，并通过以太网模块，将带有时间信息和充装量净重信息的充装数据发送到指定网络平台上实时监控；

本实用新型尤其兼顾物联网功能，可以将充装数据实时发送到网络平台，方便用户对充装过程进行监控，对历史充装进行充装量统计、工作效率统计等等，为客户提供生产决策提供数据依据。本控制器可以实现人工灌装和工单任务灌装的操作，所谓人工灌装就是现场设置控制灌装的总量的充装模式；所谓工单任务灌装就是通过网络远程设置控制器的灌装量的指令充装模式，现场操作人员只能完成不能修改，适用于单一类型钢瓶的定量充装管理，减轻现场人员操作控制器的工作量，提升充装效率。

附图说明

图1为一种防爆型LNG称重灌装控制器的系统框图。

图2为一种防爆型LNG称重灌装控制器中充装控制主板的控制原理图。

图中：100、充装控制器；101、充装控制主板；102、主控芯片；103、开关量输入电路；104、多路串口通讯电路；105、数据存储单元；106、时钟电路；107、继电器控制电路；200、RS232/485模块；300、称重控制器；301、地磅称台；302、气瓶；400、气动阀；500、路由器；600、工控主机；601、监控模块；602、打印模块；603、数据统计模块；604、瓶号管理模块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种防爆型LNG称重灌装控制器，包括防爆机箱，所述防爆机箱内设有充装控制器100，所述充装控制器100通过RS232/485模块200与称重控制器300连接，所述称重控制器300与地磅称台301连接，地磅称台301上固定放置有气瓶302，气瓶302通过气动阀400与灌注管道连通，所述气动阀400与充装控制器100连接；

所述充装控制器100包括充装控制主板101，所述充装控制主板101上设有主控芯片102、以太网模块和电源模块；所述主控芯片102选用STM32F107VTC6单片机；充装控制主板101上还设有继电器控制电路107、开关量输入电路103、数据存储单元105、多路串口通讯电路104和时钟电路106；所述主控芯片102通过继电器控制电路107与气动阀400连接；所述称重控制器300通过开关量输入电路103与主控芯片102连接；所述充装控制器100通过以太网模块与路由器500连接，路由器500与工控主机600网络连接，工控主机600上连接有瓶号管理模块604、数据统计模块603、打印模块602和监控模块601；所述工控主机600上设有权限控制模块，用于用户信息管理，管理系统使用人员的相关情况，权限信息管理，给每个用户不同的使用权限，便于数据安全；所述瓶号管理模块604用于钢瓶设备的基础信息管理，如体积、容量、使用日期、报废日期、检验日期的信息管理；钢瓶和二维码的逻辑对应关系管理，钢瓶的新增、修改、删除、查询功能的实现和钢瓶报废信息管理；所述打印模块602根据业务要求，充装设备会分为两种，一种是自有的钢瓶，有二维码标识，一种是另外的设备，无法确认身份的，需要系统根据不同设备开票；记录开票信息，并把开票信息送到充装控制设备。充装控制设备收到信息后自动远程解锁充装控制器100，允许现场人员充装操作；开票记录修改功能，操作原因，可能会造成实际充装的相关信息与开票信息不符合，需要提供修改操作，比如操作充装次数等；提供打印功能，有两种打印数据，一种是充装凭据/一种是实际充装数据；具体格式需要客户提供；所述数据统计模块603用于显示每一个低温瓶的充装次数、充装量的详细信息；显示每一个低温瓶的充装次数、充装量的统计信息；显示每一个地磅的充装次数、充装量的详细信息；显示每一个地磅的充装次数、充装量的统计信息；显示周、月、季度、年度每台地磅的总计充装量数据；显示周、月、季度、年度所有地磅的总计充装量数据；所述监控模块601用于扫描设备的通讯模块，系统需要和扫描器建立实时通讯的功能，其他相关功能需要使用此信息；开票信息发出后，系统需要监控充装控制设备的相关使用情况，记录充装信息和对应钢瓶信息的关系；以太网通讯方式，自定义协议，钢瓶信息以充装控制器100的扫码数据为准；所述充装控制器100上设置有键盘和显示器；所述太网模块负责联通网络、建立TCP/IP链路，以及将充装数据发送到网络的通讯模块，与控制器主板通过RS232串口连接，与以太网络通过网线连接，具有DHCP和固定IP地址2种连接模式，上网模式以及远程IP和端口可以通过充装控制器100的键盘和大屏显示器界面进行设置；所述显示器为充装操作的主界面，由于是防爆要求，本屏幕安装时需经过防爆处理，触摸屏功能将被禁止，充装操作需要依赖不锈钢隔爆键盘进行，原理是主板检测键盘按键动作，然后通过串口控制屏幕显示；所述键盘设置数字键和翻页、确认等操作动作事件，包括0～9，小数点，上翻、下翻，返回，清除，确认共16键；功能键包括复位黄色、启动充装绿色和停止充装红色；所述电源模块自带过流和过压保护，实际使用中，安装于防爆箱内部，同时进线处加防雷防浪涌模块保护；所述防爆机箱为不锈钢304防爆机箱；规格：460x360x200mm(长宽高)；安装方式：壁挂式；进线方式：下进下出；防爆指标：ExdeIIBT6，ExtD A21IP65。

本实用新型的工作原理是：本实用新型提供一种防爆型LNG称重灌装控制器，控制器的基本工作原理是通过RS232/485串口按照特定的通讯协议直接读取地磅控制器的称重数据，然后将实时数据与预设的充装量数据进行比较，一旦达到或超过充装量就发送继电器关断信号，控制气动阀动作，停止为钢瓶灌装，完成一次灌装操作；每次充装接收后，控制器主动保存一次充装记录保存到本地存储器，并通过以太网模块，将带有时间信息和充装量净重信息的充装数据发送到指定网络平台上实时监控；

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims

1.一种防爆型LNG称重灌装控制器，包括防爆机箱，其特征在于，所述防爆机箱内设有充装控制器(100)，所述充装控制器(100)通过RS232/485模块(200)与称重控制器(300)连接，所述称重控制器(300)与地磅称台(301)连接，地磅称台(301)上固定放置有气瓶(302)，气瓶(302)通过气动阀(400)与灌注管道连通，所述气动阀(400)与充装控制器(100)连接。

2.根据权利要求1所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述充装控制器(100)包括充装控制主板(101)，所述充装控制主板(101)上设有主控芯片(102)、以太网模块和电源模块。

3.根据权利要求2所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述主控芯片(102)选用STM32F107VTC6单片机；充装控制主板(101)上还设有继电器控制电路(107)、开关量输入电路(103)、数据存储单元(105)、多路串口通讯电路(104)和时钟电路(106)；所述主控芯片(102)通过继电器控制电路(107)与气动阀(400)连接；所述称重控制器(300)通过开关量输入电路(103)与主控芯片(102)连接。

4.根据权利要求3所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述充装控制器(100)通过以太网模块与路由器(500)连接，路由器(500)与工控主机(600)网络连接。

5.根据权利要求4所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述工控主机(600)上连接有瓶号管理模块(604)、数据统计模块(603)、打印模块(602)和监控模块(601)；所述工控主机上还连接有权限控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述充装控制器(100)上设置有键盘和显示器；所述太网模块负责联通网络、建立TCP/IP链路，以及将充装数据发送到网络的通讯模块，与控制器主板通过RS232串口连接，与以太网络通过网线连接，具有DHCP和固定IP地址2种连接模式，上网模式以及远程IP和端口可以通过充装控制器(100)的键盘和大屏显示器界面进行设置。

7.根据权利要求6所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述显示器为充装操作的主界面，显示器安装时经过防爆处理，触摸屏功能将被禁止。

8.根据权利要求6所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述键盘设置数字键和翻页以及确认操作动作键，包括数字键0～9，小数点键，上翻键、下翻键，返回键和清除键；功能键包括黄色复位键、绿色启动充装键和红色停止充装键。

9.根据权利要求2所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述电源模块自带过流和过压保护，安装于防爆箱内部，同时进线处加防雷防浪涌模块保护。

10.根据权利要求9所述的一种防爆型LNG称重灌装控制器，其特征在于，所述防爆机箱为壁挂式不锈钢304防爆机箱；进线方式为下进下出。