近年來，隨著稱重技術的飛速發展，在提高產品質量、降低生產成本、保證 安全生產、減少環境污染等方面，基于數字地磅技術的定量裝車控制系統越來越發揮著 更大的作用，精確的監控和計量對于提高企業的經濟效益具有重要的意義。該文敘述了一 種應用于化工行業的定量裝車系統及其控制技術，具有一定的參考應用價值。

1.前言

石油化工企業及油庫日常的原料、成品的裝車 (火車、汽車）、裝船作業十分繁忙，因而迫切需求機 械化自動化程度高、安全可靠性好、便于操作維護的 自動裝車控制系統。由于液下密閉小鶴管裝車具有 節能、安全等優點許多企業均巳采用這種裝車設備。

該系統基于數字化地磅稱重技術，以西門子PLC 為控制核心，功能齊全、技術先進、結構合理、操作方 便、運行穩定可靠，能有效地完成裝車作業過程中的 動態稱重、參數設置、數據采集、定量控制、防溢防靜 電聯鎖控制、運行監控、報表打印等各項工作。裝車 精度高、速度快、杜絕人為差錯、減少環境污染、高效節 能、安全生產、省人、省力、省時,經濟效益十分顯著。

整個系統主要由數字地磅、汽車裝車鶴管及

找橋、大屏幕顯示器、多段式控制閥、操作按鈕柱、防 溢防靜電接地檢測開關、PLC控制系統和計算機管 理系統等組成。

其中可根據需要選擇配置防爆IC卡、防爆監 控等。

3.主要技術指標 防爆標志:Ex ib ib) IICT4 基本參數：

靜態準確度等級：符合JJG555-96： OIML R76)

中準精確度⑩

裝車動態精度：±).1% 允許誤差：

工作溫度：稱重顯示控制器：-10-40^;稱重部 分：-40^70 蚓

相對濕度：040%RI|但須無結露）

,… +10%

電源：AC220V. 15%; 50Hzd2%

雙管密閉汽車裝車鶴管：公稱口徑DN100;設 計壓力1.6Mpa

活動梯：水平伸展長度1350mm;踏步寬度 548mm;操作角度90°?30°

雙側作業汽車棧橋:4000 >2000 >250(( mm) 防溢油靜電保護系統：工作電流15mA;響應時 間<2秒

4.定量裝車的工作流程 空車行至操作室窗口進行業務確認，在計算機 上輸入用戶名、車號、鶴位號、定量值等參數后，司機 得到一張標有指定鶴位號的裝車單。接著空車開至 指定鶴位，在鶴位下的數字汽車衡上停穩，然后放下 鶴管，接好防溢防靜電接地檢測開關，一切正常，按 啟動”按鈕，系統自動去除槽車皮重。PLC按程序通 過多段式裝車控制閥控制加料，先保持慢加料，當物 料淹沒鶴管后再快速加料。系統時刻監視槽車內的物料重量，當槽車內物料達到予置的第一提前量時, 系統發出信號，通過控制閥關閉快給料，系統繼續保 持慢給料。當物料達到最終裝車設定值時，系統關閉 裝車控制閥，完成裝車。滿車駛離鶴位，司機行至控 制室窗口取出打出的裝車單后離場出門。

5.基本功能和特點 5.1數字化的地磅稱重模式 基于數字地磅裝車方式，邊裝車邊計量，高效 快捷、精度高。采用100噸無基坑數字地磅，其信 號傳輸采用數字通訊技術，總線結構，RS485接口實 現信號遠距離傳輸。在校驗、抗干擾等方面具有較大 的優勢，在防止利用遙控接收裝置進行作弊這方面 也具有非常顯著的效果

5.2高精度的裝車控制 基于西門子S7- 300 PLC控制技術和符合JJG555 -96： OIML R76)中準精確度⑩的數字汽車衡稱重 技術，其動態裝車精度可達0.1%，完全滿足物料的 裝車貿易需求。

5.3智能化的稱重模式 高可靠性的產品滿足惡劣的工業現場，具有裝 車稱量參數設定功能，可設置多級給料設定值，并在 稱量過程中相應發出給料控制信號，稱量準、精度 高；具有置零和自動零位跟蹤、自動落差補償功能; 具有自動去皮功能；具有抗震動的數字濾波功能。

5.4可靠的安全保障

防爆電子衡器系統防爆等級：Exib( ib) IICW， 現場其它電氣設備同樣均采用防爆型式。具有防溢、 防靜電連鎖控制功能：控制系統探測到防溢液位開 關動作：意味著異常滿罐）立即關閉灌裝閥，探測到 防靜電接地開關動作意味著防靜電接地斷開）立即 關閉灌裝閥。灌裝和檢測系統連鎖動作，有效地保證 了系統的安全。當裝車閥門打開而槽車重量不增加。

如超過設定時間，系統報警或切斷裝車閥門。系統 通過用戶名、密碼、權限的設置,可以確保系統的安 全，防止系統參數及數據被隨意更改。

5.5實用的操作方式

充分結合現場的實際情況和用戶需求，注重實 用性、有效性。系統操作靈活方便,界面直觀,便于 現場操作人員使用和維護。

5.6完善的計算機管理功能 實時數據監控,人機界面友好、直接,可以通過 全貌圖“單鶴位圖”等窗口以圖形或文字方式進 行顯示整個裝車過程,操作簡單實用,運行可靠,并 有在線幫助系統。即使非計算機專業人員根據系統 提示，也能較快掌握對控制系統的操作。可打印各 種報表和查詢歷史裝車記錄。

5.7豐富的可選擇推薦配置 用戶可根據需要選擇防爆監控、防爆IC卡、防 爆防作弊系統和防爆交通信號燈等裝車輔助設備。

6.系統設計的幾個關鍵問題

6.1數字地磅主要由鋼結構承重臺、數 字稱重顯示控制儀表、數字式稱重傳感器和基礎四 部分組成；秤臺整體采用設計模塊化、標準化、系列 化、可以自由組合成744米范圍內多種規格尺寸 的地磅。采用模塊化秤臺，承重臺為根據長度不 同，幾段全鋼框架組合結構，承重臺結構為槽鋼、鋼 板焊接而成箱型框架結構，板式箱型體的框架構件 具有良好的稱重能力，強度、撓度均達到技術要求， 有良好的抗過載能力。傳感器受力位置設計在各種 車型的輪下方，垂直受力，受力形式最佳，有良好的 使用性能和最佳的安裝形式。汽車衡秤臺整體結構 采用無蓋板方式設計，表面無活動蓋板，整體外形美 觀大方。秤體的傳感器支點與受力點重合，則軸載 荷重產生的翻轉力矩為零，秤臺受力后重心更加平 穩。地磅限位裝置采用外置式，安裝在地磅的 兩端外側，便于觀察汽車衡限位情況，及時發現因限 位裝置松動、卡死造成地磅計量失誤等問題。

6.2裝車鶴管關鍵的部位是旋轉接頭，該系統 選用的鶴管設計配有高性能的旋轉接頭，旋轉接頭 具有設計合理、旋轉靈活、密封性好，能適應較為惡 劣的環境。旋轉接頭內圈304不銹鋼，外圈材料采 用合金鋼，密封面奧氏體不銹鋼，增加抗點蝕，鋼球 材料為GCr15，旋轉接頭主密封采用填充聚四氟乙 烯，內襯高彈性不銹鋼板：316L)制成的骨架，因此 具有高耐磨性、自潤滑性等特點，還具有磨損自動補 償性。

6.3多段裝車控制閥采用兩個閥并聯控制，具 有兩段開-多段關”的理想加料特性。“兩段開”即 開始時少量或中等流量給料，裝車時當物料淹沒鶴 管出口時再快速加料，減少了鶴管出口處介質的噴 射損耗和罐車液面上方物料蒸氣濃度，并降低靜電 積聚;‘多段關”可有效消除水擊，保護管道及其管道 儀表，同時可大大提高系統裝車控制精度，達到降 耗、降靜電、既高速給料又平穩起閉的理想效果。

6.4防溢油靜電保護系統能有效地防止液體 溢出，同時保證靜電接地電阻符合相關安全標準的 規定。在石油、化工液體物料的汽車槽車裝車發運作 業時，避免物料過裝溢出是一個重要的環節。防溢液 位開關就是用于裝車時探測槽車內液位是否接近滿 溢的儀表。當槽車內液位接近防溢液位開關時，開關 動作，其信號送至裝車控制儀表，控制儀發出關閥命 令，關閉裝車閥，以防止物料溢出，起到防溢安全連 鎖的作用，確保裝車作業安全。

7.結束語

定量裝車控制系統是一門綜合性較強的技術， 與控制理論、傳感器檢測技術、計算機網絡技術及生 產工藝等信息相關。近年來，隨著相關技術的飛速發 展，在提高產品質量、降低生產成本、保證安全生產、 減少環境污染等方面，先進的裝車控制系統越來越 發揮著更大的作用，精確的監控和計量對于提高企 業的經濟效益具有重要的意義。