充装站自控说明.docx

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充装站自控说明

控制系统说明

自动定量装车控制系统主要负责处理定量装车操作的全部数据，对数据进行处理，生成客户记录，并将有关操作数据传递到相应的安装在鹤位上的定量装车控制仪，以实现定量装车操作。

并对整个系统运行过程、控制过程进行记录，对数据进行处理。

系统配置实时数据库，可按用户要求输出各种报表。

装车控制室的监控管理主机（上位机）与所有装车鹤位的定量装车控制仪（下位机）的通信是通过RS485通讯电缆经防爆分线盒并联后连至上位机的一个通讯端来完成的。

操作员可通过上位机来设置装车现场各个鹤位上的下位机的各参数、监控下位机的装车数据及状态、查询汇总报表等业务管理。

可通过工程师操作站与“ERP开票系统”进行数据，通过二次转化，直接将“ERP开票系统”中“领料数量、车号、提货名称等参数”导入装车系统的装车管理机的待装车数据表中，实现对IC卡进行装车授权，以完成验证IC卡装车。

1、系统组成及功能

系统主要包含PLC控制系统、定量装车控制仪、质量流量计（计量精度为0.2%）、数控电液阀、音叉液位开关和IC卡进、出车管理系统。

用于装车的定量装车控制仪应具备与系统网络通讯的功能。

用于系统部和现场仪表、阀门供电的电源和分电盘。

自动装车系统所有设备之间的信号，供电电缆及其连接（包括定量装车控制仪、操作站和工程师站等之间的连接）。

自动装车系统应提供OPC接口。

自动装车系统的最终配置，待签署合同技术附件时确定。

装车控制系统采用一对一分布式定量装车模式，并采用稳定可靠的RS-485和以太网通讯方式，设置现场控制、现场集中控制（装车站控制室）两种方式。

2、系统的结构及要求

本定量装车控制系统共设计17个汽车装车鹤位，其中一个杂醇鹤位，设有3台定速输送泵，2台变频输送泵，以四开一备的方式运行，采用多货位共用一台或几台泵控制方式；杂醇充装为独立的泵运行。

汽车装车定量装车控制、监控管理系统配置示意图

（1）硬件控制逻辑：

控制仪的泵控干触点信号接到控制泵的PLC的DI输入中，可以根据需要，设定总管道泵压力的大小，开启相对应的泵的台数。

当泵的启动时，任何一路泵控制干触点信号接通，公用泵即启动。

只有当所有的控制仪泵控干触点信号都断开时，公用泵才停止。

（2）公用泵保护措施：

回流阀，在公用泵的进口和出口之间装有连通管，连通管上装有回流阀，当公用泵的出口大于额定压力时就会自动打开回流阀，减压，防止公用泵过载。

该系统以定量装车控制仪为基本单元，由现场仪表（包括质量流量计，数控电液阀）、现场定量控制仪、装车泵位置信号及远程多路通讯器和PLC系统等构成。

现场安装的定量控制仪（隔爆型）可独立工作，也可由本装置的操作站操作。

投标方需要根据自己所选设备的情况及控制方案，提供装车控制系统的硬件配置、外形尺寸及建议布置，以便设计装车控制室。

灌装系统要求：

1）现场处于防爆区域，仪表及定量控制仪采用隔爆式结构，安装在现场的仪表，防爆等级为ExdⅡBT6,应确保其安全性能。

2）管理系统的软、硬件性能要先进可靠，（软件新版升级容易和硬件维护可操作性简便）在上位机显示的实时参数，应满足商业经营规定精度的（装车精度≥±0.2%、），同时对控制阀实现远程和现场操作，避免出现经营产品进、出的罐装过程有水击现象。

3）现场各定量控制仪单元采用单回路，控制方式配套完整（检测仪表、执行机构、安全防护仪表、操作单元等），相互独立，互不影响，以确保系统整体安全可靠性、操作稳定性和简捷维护性。

4）通过现场操作单元的显示面板，提供用户所需的主要参数（品类、数量、鹤位、时间等），工艺要求的报警功能。

5）系统的构成，应有良好的开放性、方便的扩展性，如采用积木式配置方式，有向上、向下的兼容性，对工程以后的改造不会受品牌不同而影响。

6）现场各定量控制仪通过总线方式与管理机相连，相对本单元对各定量控制仪只有相互可视，不可相互操作。

3、系统功能描述

3.1系统技术构成方案

控制系统总体结构划分为两部分：

一是控制管理系统部分，二是现场计量控制仪表设备部分。

装车控制系统设置3台操作站，1台工程师站，用于装车系统和自动化管理和监控。

3.2总体方案说明

（1）汽车装车控制系统设置3台操作站，1台工程师站，互为冗余型设计，平时1台电脑专门用于门禁、汽车衡系统监测；票据打印；可燃气体浓度的监测报警显示、管道压力监测，另2台专门用于汽车装车监控；所有装车数据，可以通过数据库接口，上传到全厂ERP信息管理系统中。

（2）汽车的定量装车系统通过管道质量流量计、数控电液阀、防静电防溢控制装置、IC卡隔爆定量控制仪组成每个鹤位的定量装车控制单元，现场的隔爆定量装车控制仪通过一根通讯电缆串联后，一根电缆进入控制室，实现现场或控制室远程定量控制，控制室远程集中管理、监控的集散型控制管理模式。

也可以通过分布于每个鹤位的定量控制仪单独装车，装车数据和装车状态，传至操作站进行集中管理。

（3）在进行分散装车控制、集中管理的同时，通过安装在管道的压力变送器，随时检测显示管道的压力，并通过PLC输入模块进行采集，在计算机上设定管道压力设定，通过PLC与泵的回流阀PID闭环控制，使管道压力在装车时，时刻保持在一个恒定值上，实现恒压装车，节省能源，保护管道及仪表设备的使用寿命。

（4）现场可燃气体浓度变送器信号，通过PLC输入模块，进入计算机，随时检测、显示、记录现场可燃气体的浓度，并在可燃气体浓度超标时，提供报警，并记录。

3.3系统控制功能

（1）定量装车控制仪

1）参数设置功能

装车仪可以根据发货需要通过远程监控计算机或装车仪设定装车参数。

这些数据包括：

预置装车量、流量系数、提前量、开阀延迟时间、流体密度等。

定量装车控制仪的具体技术参数设置在签定技术协议时确定。

2）定量灌装控制

确定装车仪的工作参数之后，装车仪就会按照指定的程序完成自动发货过程，当发货量达到设定值时，自动停止发货。

3）溢出保护功能

当防溢出探头接触介质，或者发生溢出冒罐时，停止装车。

4）接地保护功能

当检测到罐车没有安全接地时，不允许或暂停发货。

5）掉电保护功能

发货过程中出现意外掉电时可保存发货参数，通电后可继续发货。

6）数据采集功能

装车仪可采集流量计脉冲信号，可采集温度变送器传送过来的介质温度信号，还可接入防溢、静电接地夹等开关信号。

7）阀门和泵的顺序控制功能

在装车时按预定时间顺序依次打开阀（泵），装车到定量时再按照预定的时间和顺序依次关阀（泵），完成自动装车作业。

8）现场急停功能

装车仪上设有急停按扭，若发货时现场发生紧急情况，操作人员只需按急停按扭即可立即停止发货。

9）远程和就地实时监视功能

装车仪配有高亮度液晶显示屏，实时显示装车进程和相关设备的状态，远程监控计算机与装车仪同步实时显示发货进程和相关设备的状态。

10）远程／就地发货模式转换功能

一般情况下均通过上位机进行数据下发控制，也可根据需要在现场直接发货，发货数据和发货状态集中到计算机上显示。

本系统中每台装车仪是一个完整的计量、控制和显示单元，独立于上位机。

11）给现场仪表供电功能

本装车仪还提供了电源输出端子，为现场仪表如流量计、阀门提供24或12VDC和220VAC类型的电源。

12）通讯联网功能

本装车仪是一个开放的系统，具有强大的通讯和联网能力，可以以RS485RTU形式与上位机和其他系统相连。

13）设备自检功能

系统自动检测装车控制仪工作状态，在监视计算机上可以远程监视装车仪工作状态。

装车仪发生故障时，系统会自动提示。

14）付货票据的密码识别功能

当来提货的客户在操作面板输入相应提单号和相应的密码之后，系统自动识别该客户名称及本次欲提货的数量、车号、提货名称等参数。

15）非接触IC卡读卡功能：

可以通过防爆定值控制仪自身所带的一体化IC卡读卡器，对非接触IC卡进行读卡，客户身份识别，装车信息读取等功能。

16）发货历史记录功能：

在每台控制仪能够记录不少于100条的装车历史记录，记录最短保存时间不小于两年。

在计算机出现故障时，自动保存装车记录，计算机恢复后，装车记录自动进入计算机装车历史数据库，以备查询打印等。

（2）定量装车控制仪的装车系统应具备

1）可靠性高

其核心控制器采用工业上常用的PLC型CPU核，液晶显示采用宽温5.2寸工业级图形LCD显示器，用于数字输入的键盘，采用寿命达1000万次以上的按键。

电路和软件设计采用了看门狗技术，提高了系统的抗干扰性能。

在通讯线上，具备三级防雷、防静电电路，具有较强的抗雷击和防静电干扰能力。

2）多重安全设计

◆装车过程中自动检测接地信号，没有安全接地时禁止装车操作。

◆装车过程中自动检测溢油探头信号，溢油时自动停泵、关阀。

◆设置多级操作权限，满足操作权限方可进行参数设定或操作。

◆阀门和泵顺序控制功能，彻底防止水击现象。

3）易于维护和使用

◆系统硬件采用模块化设计，各模块安装简便，易于维护。

◆具有流量及阀门指示灯，便于故障判断。

◆具有详细的部自检功能，出错时给出错误提示。

◆背光宽温点阵式液晶显示器，不受周围环境光线影响，清晰、直观。

◆汉字显示，逐步提示，操作方便明了。

4）远程和就地两种操作方式

本装车控制仪（定值控制仪）提供远程操作和就地操作两种操作方式。

当操作方式设定为远程时，只允许在远程管理计算机上修改工作参数，远程设定装车数据量等作业；当操作方式设定为就地工作方式时，只允许在就地装车控制仪上修改工作参数，进行数据量等作业，同时在远程管理计算机上同步显示所有工作参数和设备装备状态。

不论控制仪工作远程和就地工作方式，灌装数据都能准确传输到计算机数据库，实现数据采集、管理功能。

（3）操作站基本功能

1）可实时监测、动态显示当前设定量、装车量、累计量、流量、阀门状态、接地状态等系统信息。

2）实现本地装车、远程遥控装车、提单装车、刷卡发货工作，几种装车方式可以自由切换。

3）系统功能状态、参数设置可现场组合，并具备库存管理、票单挂失、数据备份等功能，并生成相应日志。

4）系统具备指定货位提货或同类品种物料任意货位提货方式。

5）可查询某年、月、日、时或某单位某车号以及某种物料的发放情况，并可进行组合查询、具备数据分类统计和报表的生成打印，具备数据自动备份功能。

6）系统进行分级管理，并设有相应密码锁。

7）可以方便地制作各种表格、票据，可以方便地进行组态。

8）具有SQLSEVER大型数据库接口，便于连接ERP或MIS信息管理系统。

3.4定量装车操作方式

（1）装车方式分为四种：

现场就地直接操作装车、提单提货装车、IC卡刷卡装车、远程遥控操作装车。

（2）灌装过程静电及溢出安全保护：

在装车过程中，如果罐车不接静电夹，阀门打不开，发不出物料；如果装车过程中，静电夹接地不良或物料液面到达高液位探头时，为安全起见，无论流量是否达到预定量，控制器都将自动关闭阀门和电机，隔爆控制器提供中文报警提示，提醒现场操作人员哪里出现问题，达到静电溢出保护功能。

（3）充装站功能

1）实现高精度的定量装车，灌装系统计量精度优于±0.2%。

2）可在控制室控制定量装车，也可在现场通过和计算机连接的现场隔爆定值控制仪，在灌装区现场就地自动灌装。

3）定量计量灌装部分采用集散式控制方式，采用总线方式和计算机连接，在计算机出现故障时，可以通过现场的定值控制仪直接发货，灌装，不影响正常的装车工作。

灌装系统实现分散控制，集中管理的现代化控制发放管理模式。

可实现联网工作，也可实现脱机单机工作。

4）具有数据库管理功能，包括月数据库、历史数据库、系统参数数据库和等，系统在运行过程中可对各数据库进行查询、保存或打印等操作。

5）具有打印报表功能。

6）操作保护功能：

能防止非授权人员操作该系统，具备密码保护功能。

4、仪控设备配置（一下为仪表设备的最基本配置，不限于此。

）

4.1操作站/工程师站的配置

DellPrecisionT7500工作站（Dell标配）；冗余的网卡及第3个网络接口；操作系统:

WindowsXPPro；21吋LCD彩色显示器（分辩率至少为1280×1024）

4.2辅助设备

（1）打印设备：

平推式票据打印机,EPSON1台

报表针式打印机，A3，EPSON1台

报警打印机，A4，HP1台

网络交换机（Hirschman,Siemens,Cisco）1套；

（2）操作台和辅助操作台：

操作站的工作台应采用钢结构的操作台，4面，含风扇、多功能插座；

（3）PLC机柜：

1）采用标准机柜（如：

RittalTS系列），机柜外形尺寸（宽800mm×深600mm×高2200mm带底座）、颜色色标推荐为RAL7035、围板采用宝钢ST-14优质冷轧钢板，厚度至少为2.5mm；

2）机柜应带安装底座与机柜电气绝缘，前后单开门，左轴方式，其正、背面要求带铭牌框，顶部应有吊耳，柜门设门锁，柜门密封应可靠美观，防护等级达到IP54。

3）柜过滤通风和散热设施，应根据柜设备的发热量确认。

带柜照明和进口双风扇。

机柜配置电源，风扇工作状态在PLC实现监控。

4）机柜应安装仪表工作接地、保护接地，并接至相应的接地母线（排）上，接地母排采用纯铜材质T4,与机柜可靠绝缘。

5）机柜所有电缆均经由柜底进出，在柜底部应设置紧固电缆的电缆卡或夹子,电缆进线口应是管状接头，接线端子采用压紧型式，并有电缆或端子标识。

6）柜端子采用德米勒产品，直流电源采用西门子STOP系列产品，继电器采用欧姆龙产品。

7）机柜留有20%的备用接线端子,机柜留有20%的备用继电器。

8）机柜的控制器、通讯卡、电源必须1:

1冗余配置；参与联锁的I/O卡件要1:

1冗余配置。

4.3IC卡读写器（含100卡）；

4.4电源及静电接地要求

为了确保瞬间接地或不适当的接地影响信号或系统的完整性，厂商在自动装车系统现场供电前必须提交电源和接地的测试报告。

电源质量测试包括瞬时电流量，电压稳定性和噪音。

接地测试将采用接地测试仪。

（1）电源要求

1）厂商的电源分配系统和供电单元应对所提供的交流电源进行过滤并转化为每个系统；

设备所要求的电压等级。

厂商的供电系统也可给现场变送器供电。

每个系统电源应为冗余电源。

一旦电压过低或故障，应提供报警指示。

2）厂商应确认其提供的所有设备均适用于220V.AC,50Hz的电源。

3）厂商应提供配有电子设备的每个机柜（或机柜组）的下列资料：

A．以KVA为单位的计算耗电量，包括变送器回路供电。

B．以BTU/HR为单位的计算散热量。

UPS不间断电源采用梅兰日来产品，10KVA,并联运行,后备60分钟；

（2）接地要求

厂商在技术投标文件中应提供包括所有关于供电和静电接地要求描述的容，至少应包括以下容及要求：

1）适用的标准规

2）防静电接地设施的联锁控制要求

卖方提供的防静电接地设施应满足以下要求：

在装车前，没有接好防静电接地夹，系统禁止装车；在装车过程中，当防静电接地夹脱落或接地不良时（接地电阻>10欧姆），系统将暂停装车，关闭所有控制阀，经现场确认并确保防静电接地夹已经接好时（接地电阻<=10欧姆），方可按启动键继续装车。

接地信号已接至定量装车控制仪。

防静电接地装置具有接地电阻检测功能（接地电阻<=10欧姆），接地排对地检测功能（防止设备接地排老化腐蚀造成与接地网不良接地），槽车自动识别功能（防止人为接地夹夹错位置），确保接地可靠，保证装车的安全性。

同时要求静电接地夹在危险区域能应用，具有防爆认证，防止机械碰撞产生的火花。

4.5调试存储工具

（1）提供一套通用操作员仿真培训软件及仿真工作站（笔记本1台，ThinkpadT410配置）；

（2）500G移动硬盘1块（爱国者存储王急速安全型）。

；

4.6现场仪表部分

（1）装车控制仪的主要技术参数

控制鹤位数目

单鹤位1台共计17台

仪表供电电源

AC220V±10%；1A、50Hz

系统控制精度

优于±0.2%

液晶显示

LCD点阵式液晶显示

设备自检

自动检测设备工作状态，并可远程监视

流量信号

可接入1路脉冲、1路模拟量输入

模拟信号输入（温度补偿）

可接入1路4~20mA模拟量信号输入

静电接地信号

1路开关量静电接地开关信号输入

溢出保护液位开关信号

1路溢出保护开关量信号输入

阀继电器控制输出

2路数字阀门（两段或者多段）控制输出（DC24V/2A或AC220V/5A）

泵继电器控制输出

1路泵控制输出（DC24V/2A或AC220V/5A）

运行方式

可24小时不间断连续运行，可就地或远程控制操作

IC卡装车方式

置一体化非接触IC卡

装车历史数据

可以保存100条以上装车历史记录，以防止计算机故障时的数据存储、查询，并在计算机恢复后，自动上传没有进入计算机的装车记录

工作温度

-40℃～+50℃

相对湿度

0~95%

定量设定值

0～999999（kg或L）

按键方式

金属无触点按键

通讯接口

RS-485MODBUS

防爆等级

ExdⅡBT4

防爆合格证号

CE101012

电气接口

G1”×4

安装方式

柜式安装

外形尺寸

340mm×460mm×145mm

安装固定尺寸

380mm×220mm

（2）质量流量计技术参数表

位号

数量（套）

17（包括1套杂醇计量）

用途SERVICE

汽车装车计量

管道编号/规格LINENO./SIZE

管道材质PIPEMATERIAL

工艺介质PROCESSFLUID

甲醇、杂醇

压力PRESSUREMPa（G）

温度TEMPERATURE℃

流量FLOW

气体GASNm3/h

最大MAX.

蒸汽STEAMkg/h

正常NOR.

液体LIQUIDm3/h

最小MIN.

操作状态粘度VISC.ATOPER.mPa.s

操作状态密度DENS.ATOPER.kg/m3

传感器型号MODEL

测量围MEAS.RANGE

0～120T/h

公称直径NOMINALDIAMETER（mm）

本体材质BODYMATERIAL

316SS

法兰标准及等级FLANGESTD.&RATING

ANSI150LIB

法兰尺寸及密封面FLANGESIZE&FACING

4”RF

电气接口尺寸ELEC.CONN.SIZE

1/2NPT

防爆等级Ex.CERTIFICATION

ExdⅡBT4

防护等级PROTECTIONCLASS

IP65

变送器型号MODEL

输出信号OUTPUTSIGNAL

脉冲+4~20mA+HART

积算TOTALIZER

YES

精度等级ACCURACY

±0.1%或±0.15%FS

电源POWERSUPPLY

24VDC，四线制

电缆长度CABLELENGTH

安装地点INSTALL.LOCATION

制造厂MANUFACTURER

爱默生

（3）装车控制数控电液阀17台

原装进口，活塞式数控电液阀，阀门压力等级：

ANSI150LB；阀门防爆等级:

dⅡBT4;供电电源:

DC24V。

要求：

1）与微机配合，可实现无级开闭，多段控制流量流速；

2）相对膜片式，具有线性控制，匀速响应，压力损失小等优点；

3）恒流功能优异，开关响应时间可调，大流量时压降低，小流量时控制平稳，效果最佳，关阀无水击；

4）安全、节能、低电压（DC24V）,低功耗（低于24W）；

5）使用寿命长，阀体采用316L材料。

阀塞套采用铜、不锈钢；

6）活塞采用高性能材料，要求耐油耐腐蚀无泄漏；

7）可加装阀塞开度信号传感器,及时反馈阀塞工作状态；

8）可加装手动装置，保证停电使用；

（4）静电防溢出安全保护装置17台

静电防溢装置在汽车装车台的罐装过程中，为避免溢油溢液现象的发生，当液面达到指定高度时，可以提供现场声光报警，并同时输出标准信号，连锁控制泵阀。

要求：

1）输出标准信号供给微机，连锁控制；

2）提供现场声光报警，有正常、报警、故障三种状态，清晰直观；

3）具有液位开关自检功能；

4）防雨防锈设计。

技术参数：

1）防爆等级：

ExiaIIBT4

2）电源：

24VDC

3）检测电阻：

<60Ω

4）响应时间：

：

<2s

（5）现场仪表防护箱

配备控制仪专用安装操作台，柜门设有控制开关锁，操作台直接垛放于地面或发货站台上，专用仪表操作台为1600（高）X600（宽）X400（深），前面视窗部分为隐藏式玻璃拉门，不用时，可以把有机玻璃拉门抽出，保护控制仪及部设备防止灰尘及雨水等。

材质：

1.5mm不锈钢板，防护等级：

IP65。

4.7IC卡称重及装车站进出管理系统

为实现整个发料过程的一卡通管理，在地衡处增加IC卡识别系统和IC卡管理软件。

该系统由数字式汽车衡系统、视频监控系统、车辆定位系统、语音提示系统、栏杆系统、信号指示系统、车辆识别系统等组成。

各系统独立工作，通过称重、视频、通讯等功能于一体的网络智能称重终端将各系统有机组合、集中控制，实现车辆识别、防作弊、称重和称重数据的储存、管理等。

在地衡管理机增加IC卡读卡器和数据融合中间件，在称重完成后刷IC卡，中间件软件完成IC卡数据的读取、验证和记录，并从称重数据库中读取当前称重数据，将两部分数据融合形成包含车辆信息、称重记录的中间数据表，自动完成净重计算，最后向发料管理系统传送称重结果记录。

4.8安装辅材及电缆等成批提供，满足装置安装需求；

4.9装车鹤管及滑梯17套，材质304SS，顶部装车，液相管DN100,回气管DN50，带密封冒，压力等级1.6MPa，法兰PN1.6，成套提供；滑梯不锈钢格板；

4.10提供两年备件清单；提供仪表设备清单；

5、系统工程实施及质量保证

5.1系统设计阶段

工程详细设计和施工详细方案设计，包括工期安排、工作顺序、实施方法等。

同时对项目的特殊功能进行软件的应用开发、调试等。

该阶段将和甲方及设计方在甲方所在地举行第一次技术条件交流会。

该条件会将达到如下目的：

（1）确定系统结构

（2）确定系统硬件配置

（3）确定系统测量点控制数量

（4）确定系统功能

（5）确定项目的工期计划表

5.2功能设计阶段

在甲方、乙方或所在地与甲方技术人员举行第二次技术联络会，该次联络会主要解决以下问题：

（1）设备分组设计、组及组间连锁确定；

（2）回路控制设计；

（3）系统测量点数量、类型等确定；

（4）系统出厂验收及培训容确定。

5.3系统集成、出厂验收阶段

（1）设备采购

（2）硬件组装调试

（3）出厂测试

6、现场安装与调试阶段

系统运到现场并就位后，如具备安装调试条件，即可进厂安装调试。

现场安装调试分为8个阶段：

（1）开箱验收、设备清点；

（2）系统上电、网络开通；

（3）单机、单点调试；

（4）无负荷联动调试；

（5）带负荷联动调试；

（6）系统开车；

（7）现场技术培训；

（8）系统验收。

7、文件图纸与资料

7.1报价方提交的文件图纸和资料

供方将根据买方的采办规定提供所要的一切数据3套，这些数据是中文文件，至少应包括以下容：

系统操作手册、系统配置框图、各种数据表、设备安装图、控制室设备安装平面布置图、设备连接布线图、端子接线图、供电系统图。

数据完整的系统各部件一般样本和配套设备的样本说明书。

7.2竣工