力控装车监控管理
前言
以前的液化气罐车的出厂是以地衡的方法为主，这种操作方式要受到各种因素的干扰，比如地衡的精度、计量员的技术水平、责任心、工作环境等方面的影响，使油品计量的准确度偏大。而在实际操作过程中，计量结果受各种因素的影响，其计量准确度往往超过规定值，企业和用户之间时常发生计量纠纷，影响企业的效益和信誉。另外，由于在装车过程中没有计量控制手段，操作人员必须站在罐车口处监控液位，罐车口散发的大量油气包围着工人，直接影响职工的身心健康，如稍不注意，就会发生跑、冒车事故，给安全生产带来较大危险。因此为了提高罐车油品的出厂计量准确度，避免企业和用户之间发生计量纠纷，实现公平交易，并提高油品储运自动化水平，保障安全生产，在大庆炼化公司的高精度质量流量计的基础上通过软件集成构成油品装车计量控制系统，该系统为大庆炼化企业减少大量的油品损耗，给企业增创显著的经济效益。
装车系统介绍及硬件配置
目前国内的罐车自动装车系统通常采用质量流量计+计算机的模式。现场共有26台质量流量计，13个手动节止阀。为了保证质量流量计的累计数据准确无误的传送到操作站上，采用数字信号传输方式。配置4口RS485通讯卡，将26台质量流量计内的累计流量、瞬时流量、温度、密度参数传送到操作站上。由于是采用数字信号传输，避免了采用模拟或脉冲方式传输数据单一、脉冲累计精度偏差的问题。保证了计量数据的准确性和可靠性。装车量是根据入口累计流量和回流累计流量之差的数值计算得出。由两台操作站可通过网络进行监控装车情况。
系统结构
系统概况如图1：
流量计量系统：26套流量计分别用于13个鹤位的装车计量。
LED现场显示系统：每个鹤位装有一块1.8英寸/字数码显示屏，用于现场显示预装车量和实际装车量。
图2 LED显示屏
对讲系统：用于实现现场和控制室的人工交流，如装车结束报警、接地不良报警等。
每个汽车装车场（现场13个分成两个装车场）各安装一套于控制室语音通讯的麦克和扬声音箱,另外控制室内装有一个音箱和一个麦克与现场二个装车场进行语音通讯。
接地报警系统：监测预备装车的车辆的接地情况。如接地不良，通过LED、对讲系统发出声光报警。现场对应的每个鹤位安装一套接地报警系统，通过接地夹，将车辆接地。如果接地不良，即通过接地报警传感器产生一个开关量信号上传到控制室的计算机系统实现计算机控制的报警。
系统控制过程
因为该系统的切断阀属于人工控制，所以要求控制室和现场的工作人员通过各自岗位的设备实现整个装车过程。
当预装车的车辆经过控制室时，控制室操作员输入预装车量，现场LED即显示了预计装车液化气数量，车辆进入场内，安装接地夹形成接地报警保护回路，如接地不良即产生接地报警信号，传入控制室，触发声音文件通过播放系统实现现场声音报警。同时，现场LED上的报警灯闪烁，警示现场装车人员。接地良好后，开始装车，控制室采集的流量计的装车入/出口的累积流量，在计算机上进行换算得出LED上显示装车实时数据，当装车量达到预计装车量的90%时，控制室发出报警声音，警示现场装车人员关阀。阀门关闭后，控制室得到最后的装车数量，并将最终装车量通过ODBC接口协议传入管理数据库，生成装车管理档案，并打印出装车表单。
整个过程中的人的参与仅在开关切断阀，而计量过程到打印表单全部由计算机来实现，效益及准确性是显而易见的。
系统的软件设计及实现
整个计量系统误差可分成：罗斯蒙特质量流量计自身的精度误差，RS-485通讯速度产生的误差。
修正方法：
根据质量流量计给出的精度0.2%，在安装该表之前，需要计量检定，检定结果如果正偏差+0.2%或负偏差-0.2%，可以通过预估补偿修正软件的精度修正参数进行修正。
从每个质量流量计到主计算机的数据通讯的时间是固定的，根据现场质量流量计累计到接近装车给定量的那一时刻累计量和当前流速与通讯时间，使用预估补偿修正软件的数据通讯修正参数可以提前计算出装车最后给定量的时间，以修正因通讯产生的误差。
RS-485通讯速度计算
罗斯蒙特质量流量计9739采用RS-485半双工通讯方式，由主计算机发生任一指据通讯请示之后，将所需的数据传送到主计算机上，通讯波特率为19200。
计算机请求格式：
起始码 地址码 命令码 校验码 结束标志
这里 ，起始码1个字符，地址码4个字符，命令码4个字符，校验码2个字符，结束标志2个字符，共计13个字符
字符格式：
起始位（1位） 数据位（8位） 校验位（1位） 停止位（1位）
共计11位。
请求帧位长为11×13=143位
每次请求时间 143/19200 *1000=7.4ms。
响应格式：
起始码 地址码 数据码 校验码 结束标志
这里，起始码1个字符、 地址码4个字符、数据码8个字符
校验码2个字符、结束标志2个字符，共计172个字符，字符格式同上。
响应帧位长为11×17=187位
每次响应时间为187/19200 *1000=9.7ms
完成一次请求及响应所需时间为7.4+9.7.
以前的液化气罐车的出厂是以地衡的方法为主，这种操作方式要受到各种因素的干扰，比如地衡的精度、计量员的技术水平、责任心、工作环境等方面的影响，使油品计量的准确度偏大。而在实际操作过程中，计量结果受各种因素的影响，其计量准确度往往超过规定值，企业和用户之间时常发生计量纠纷，影响企业的效益和信誉。另外，由于在装车过程中没有计量控制手段，操作人员必须站在罐车口处监控液位，罐车口散发的大量油气包围着工人，直接影响职工的身心健康，如稍不注意，就会发生跑、冒车事故，给安全生产带来较大危险。因此为了提高罐车油品的出厂计量准确度，避免企业和用户之间发生计量纠纷，实现公平交易，并提高油品储运自动化水平，保障安全生产，在大庆炼化公司的高精度质量流量计的基础上通过软件集成构成油品装车计量控制系统，该系统为大庆炼化企业减少大量的油品损耗，给企业增创显著的经济效益。
装车系统介绍及硬件配置
目前国内的罐车自动装车系统通常采用质量流量计+计算机的模式。现场共有26台质量流量计，13个手动节止阀。为了保证质量流量计的累计数据准确无误的传送到操作站上，采用数字信号传输方式。配置4口RS485通讯卡，将26台质量流量计内的累计流量、瞬时流量、温度、密度参数传送到操作站上。由于是采用数字信号传输，避免了采用模拟或脉冲方式传输数据单一、脉冲累计精度偏差的问题。保证了计量数据的准确性和可靠性。装车量是根据入口累计流量和回流累计流量之差的数值计算得出。由两台操作站可通过网络进行监控装车情况。
系统结构
系统概况如图1：
流量计量系统：26套流量计分别用于13个鹤位的装车计量。
LED现场显示系统：每个鹤位装有一块1.8英寸/字数码显示屏，用于现场显示预装车量和实际装车量。
图2 LED显示屏
对讲系统：用于实现现场和控制室的人工交流，如装车结束报警、接地不良报警等。
每个汽车装车场（现场13个分成两个装车场）各安装一套于控制室语音通讯的麦克和扬声音箱,另外控制室内装有一个音箱和一个麦克与现场二个装车场进行语音通讯。
接地报警系统：监测预备装车的车辆的接地情况。如接地不良，通过LED、对讲系统发出声光报警。现场对应的每个鹤位安装一套接地报警系统，通过接地夹，将车辆接地。如果接地不良，即通过接地报警传感器产生一个开关量信号上传到控制室的计算机系统实现计算机控制的报警。
系统控制过程
因为该系统的切断阀属于人工控制，所以要求控制室和现场的工作人员通过各自岗位的设备实现整个装车过程。
当预装车的车辆经过控制室时，控制室操作员输入预装车量，现场LED即显示了预计装车液化气数量，车辆进入场内，安装接地夹形成接地报警保护回路，如接地不良即产生接地报警信号，传入控制室，触发声音文件通过播放系统实现现场声音报警。同时，现场LED上的报警灯闪烁，警示现场装车人员。接地良好后，开始装车，控制室采集的流量计的装车入/出口的累积流量，在计算机上进行换算得出LED上显示装车实时数据，当装车量达到预计装车量的90%时，控制室发出报警声音，警示现场装车人员关阀。阀门关闭后，控制室得到最后的装车数量，并将最终装车量通过ODBC接口协议传入管理数据库，生成装车管理档案，并打印出装车表单。
整个过程中的人的参与仅在开关切断阀，而计量过程到打印表单全部由计算机来实现，效益及准确性是显而易见的。
系统的软件设计及实现
整个计量系统误差可分成：罗斯蒙特质量流量计自身的精度误差，RS-485通讯速度产生的误差。
修正方法：
根据质量流量计给出的精度0.2%，在安装该表之前，需要计量检定，检定结果如果正偏差+0.2%或负偏差-0.2%，可以通过预估补偿修正软件的精度修正参数进行修正。
从每个质量流量计到主计算机的数据通讯的时间是固定的，根据现场质量流量计累计到接近装车给定量的那一时刻累计量和当前流速与通讯时间，使用预估补偿修正软件的数据通讯修正参数可以提前计算出装车最后给定量的时间，以修正因通讯产生的误差。
RS-485通讯速度计算
罗斯蒙特质量流量计9739采用RS-485半双工通讯方式，由主计算机发生任一指据通讯请示之后，将所需的数据传送到主计算机上，通讯波特率为19200。
计算机请求格式：
起始码 地址码 命令码 校验码 结束标志
这里 ，起始码1个字符，地址码4个字符，命令码4个字符，校验码2个字符，结束标志2个字符，共计13个字符
字符格式：
起始位（1位） 数据位（8位） 校验位（1位） 停止位（1位）
共计11位。
请求帧位长为11×13=143位
每次请求时间 143/19200 *1000=7.4ms。
响应格式：
起始码 地址码 数据码 校验码 结束标志
这里，起始码1个字符、 地址码4个字符、数据码8个字符
校验码2个字符、结束标志2个字符，共计172个字符，字符格式同上。
响应帧位长为11×17=187位
每次响应时间为187/19200 *1000=9.7ms
完成一次请求及响应所需时间为7.4+9.7.
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