浅谈地磅液体自动化装车方案及设计要点

　　随着物流业的发展，液体装车方式越来越成为商业仓储销售、配供的普遍采用的方式。实现装车自动化也是提升商业仓储企业竞争力的重要手段之一。本文介绍了地磅液体自动化装车的方案及设计要点，为从事自动化装车的技术人员提供参考意见。

　　近些年来随着我国经济、贸易的不断发展，对自动化装车业的需求也越来越多。这些年来本院在这个领域做了些工作，通过研究分析国内外自动化装车业的发展，结合本公司设计的经验，本文将提出对液体装车自动化方案及设计要点的观点，供大家参考。

　　1.项目简介

　　本文涉及的项目是一个大型中外合资仓储项目。其中包括码头、罐区及汽车装车 3 部分。装车的产品有化工品及油品。装车站设计有 13 个装车岛 , 每个岛左右两侧各为一个站台 , 每个装车站台上设4 个装车鹤管。其中，4 个装车岛为油品装车，9 个为化工品装车岛。

　　设计中遵循的原则

　　2.1 遵守现行规范原则

　　设计中首先必须严格按照国家、行业的相关设计规范、标准执行。本项目执行的规范、标准主要有：爆炸危险环境电力装置设计规范，GB50058-2014。

　　石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范，GB50493-2009。

　　石油库设计规范，GB50074-2014。

　　2.2 安全性、可靠性设计原则

　　本项目的液体装车涉及易燃易爆的化工品、油品，而化工品中还涉及高毒性化工品。因此，安全性、可靠性在设计中尤其要重点考虑。

　　装车区域内所有电动仪表、阀门全部采用隔爆型产品，同时，根据以上规范要求区域内还设置了可燃气体、有毒气体检测报警。

　　操作上也设有安全措施。设置了防溢液位开关、静电接地开关与装车控制阀、泵的联锁。同时，现场还设有紧急停车按钮。当有紧急事故发生时 , 按动紧急停车按钮可切断站台或装车区域与外部联系 , 防止事故扩散 .

　　另外，区域内还设有防爆型摄像监控头。尤其是对毒性化工品的装车操作过程的摄像监控。

　　为了保证装车系统的可靠性、稳定性、可扩性，本项目采用了管控一体分布式的监控系统。其主要由操作站、业务站及现场控制仪构成。操作站负责装车业务管理，并能实时监控装车过程。业务站负责业务凭证管理、数据统计。

　　现场装车控制仪接收操作站下达的装车数据并承担现场数据采集及控制功能。

　　2.3 先进性、经济性的兼顾原则

　　由于近些年以来，装车业务水平的高低对提升仓储物流企业的管理、效益越发重要，因此，设计阶段时应对装车系统先进性方面给予充分考虑。尤其要注重提高装车销售业务管理水平，同时，要充分了解业主方的各项需求。综合国内外同类装车的技术现状，同时根据实用性、失效性，进行了系统方案设计。装车是一个间断操作过程，在设备选型、系统的先进性方面，设计时应避免过高追求。这样易造成投资增加，还可能增加维护费用，这不符合经济性原则。

　　装车自动化系统的构成

　　3.1 系统的基本设备构成

　　◎ 化工品：每个站台设一台地磅;一台防爆型 IC 读卡器;一台防爆型防静电接地开关。每个鹤位设一台防爆型防溢液位开关;一台防爆型气动两段球阀。每两个鹤位设一台防爆型装车控制仪。

　　◎ 油品：每个站台一台防爆型 IC 读卡器;一台防爆型防静电接地开关。每个鹤位设一台防爆型防溢液位开关;一台防爆型质量流量计;一台防爆型气动两段球阀。每两个鹤位设一台防爆型装车控制仪。

　　◎ 每个装车岛前、后各设一个紧急停车按钮。 ◎ 每个站台设一台防爆型大屏幕显示器。

　　◎ 装车站的进、出路口各设一台地磅。

　　◎ 装车业务室内布置有装车业务站、IC 卡读卡器、打印机及紧急停车按钮。

　　◎ 进装车站的物料总管上设紧急切断阀。

　　3.2 功能实现

　　本项目的自动化装车系统实现了：

　　高效高精度定量装车。司机可独立完成装车操作 , 减少了人员配备。设计中采用气动两段球阀控制装车，实现了安全与快速的兼顾。

　　安全有保障 . 设计中采用了 IC 卡。 IC 卡可对身份、业务进行核准，避免了错误装车。系统中还设有防静电及防溢安全联锁。防静电接地开关如没有接通，装车控制阀不允许打开。防溢液位开关如动作了，装车控制仪自动关闭控制阀。装车区域设有若干个摄像头，实现了对各操作面无死角实时监控。各装车岛及业务室设有紧急停车按钮。遇有紧急情况时，可切断装车区域与罐区的物料往来。

　　装车业务销售管理及凭证 . 装车业务站根据业务计划，合理安排引导车辆进入指定站台。装车控制仪或装车站进、出路口的地磅将最终装车数据传输给装车业务站，装车业务站据此给客户开出凭证。装车业务站还有对装车站物料进出的数据统计功能。

　　设计要点

　　4.1 设备选型要点

　　4.1.1 流量计

　　流量计可采用容积式流量计或质量流量计。采用质量流量计可不再对物料温度进行检测及温度补偿。容积式流量计、质量流量计的品牌也较多，且国内外均有生产。设计时根据项目投资决定采用进口产品或国内产品。当装车业务要求按计划结算时，往往用流量计作为计量手段。如装车业务要求按实际装车量结算时，往往用地磅作为计量手段。

　　4.1.2 地磅

　　目前国内大部分装车项目采用的地磅为中外合资产品。本项目的地磅也采用了中外合资产品。其传感器为数字型传感器。采用地磅的优点：1)精度高 ( 比流量计 )，提高了企业的管理及效益;2)标定方便;3)通过地磅可实现对流量计计量的核准。

　　装车用的地磅通常要求配带标准通讯接口。其称量的数据通过通讯方式传至装车控制仪或装车业务站。

　　4.1.3 装车控制仪

　　装车控制仪是自动装车的关键设备，其选型必须给予高低重视。装车控制仪选型时应注意的几个主要技术指标： ◎ 应采用隔爆型产品，并有国家级防爆检定机构的认证。

　　◎ 应具备计量精度高;稳定性高;安装简便;操作简单的特点。

　　◎ 显示文字须有汉字、符号及数字。

　　◎ 应具有标准通讯接口 ( 如：MODBUS 等 )。通讯接口可配有浪涌保护器。

　　◎ 供电电源：24V DC 或 220V AC 可选为好。再有，装车控制仪应具备以下主要功能：

　　◎ 流量检测及积算功能。

　　◎ 温度检测及温度补偿功能。

　　◎ 定量控制功能，且能对多段阀、数字电液阀及调节阀进行控制。

　　◎ 实现安全联锁功能。静电接地、防溢液位开关与装车控制阀、泵的联锁。

　　◎ 须有密码权限设置功能。避免闲人操作，确保装车安全。

　　◎ 应有联机和脱机两种工作方式。

　　◎ 应可实时显示装车瞬时流量、温度、总累计量等。 ◎ 应具备 IC 卡读卡器功能。

　　4.1.4 装车控制阀

　　装车控制阀一般选用的有：数字电液阀、气动多段球阀及气动调节 V 型球阀。数字电液阀一般用于轻质油品的装车控制。气动多段球阀及气动调节 V 型球阀一般用于液化气、粘质油品及化工品的装车控制。

　　国外知名品牌的数字电液阀性能较好，但价格往往是国产品牌的数倍。目前，国产的数字电液阀的性能已大有提高，且在国内已大量被采用。气动多段球阀及气动调节 V 型球阀国内生产的厂家较多，且性能相当不错。本项目采用了国产气动多段球阀。

　　4.2 装车操作站、业务站

　　本项目的装车操作站设在中央控制室 ( 与罐区管理系统一同布置在综合楼内的中央控制室内 )。业务站布置在装车站内的业务室内。

　　操作站向装车控制仪下达装车数据并能直接监视装车现场的实时装车情况。操作站有严格的操作管理和事件记录功能。

　　业务站负责装车的业务管理。包括：业务登记、查询、业务结算、统计、业务报表、开凭证等功能。业务站亦有严格的操作管理和事件记录功能。

　　由于定量装车不仅是在控制上有要求，而且还涉及企业的销售管理、财务管理等问题。因此，在装车控制系统的选择上，个人认为除了应对系统的硬件有严格的要求外，更要对装车软件给予充分重视。

　　5.结束语

　　从定量装车的工艺控制角度看，定量装车与石化生产的自动控制相比，确实简单。但从对业务管理、业务流程、工艺安排、投资及各企业的不同需求等方面来看，自动化定量装车所涉及的问题，需要调整的方面就很多了。目前，还没有一种标准自动化定量装车设计。本文认为：一个好的自动化定量装车系统设计能为用户提升管理水平，提高效率，带来更大的效益。本文也是从这个角度出发，提出自动化装车系统设计中应注意的几个要点。希望能给从事这方面工程设计的同仁提一点点启示，使自动化装车的设计方案更合理更完善。

　　来源：呼伦贝尔新闻