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摘 要：铁路油罐车对传递我国自有资源起到非常重要的作用，但是在对这一运输设备进行研究中清楚发现其自身在进行油类资源运输的时候还需要对其定量装车进行合理控制，这样不仅仅能够保证整个车辆的运行安全，对油类质量保证也起到非常重要的作用。因此，本文主要针对于铁路油罐车定量装车控制系统进行全面研究和论述。
关键词：可编程控制器；质量流量计；系统
在对整个铁路油罐车进行全面研究中，可以清楚发现其内部结构主要包括大鹤管和小鹤管两种。在对这两种结构进行比较分析的时候了解到其中小鹤管在使用中不仅仅自身现场面积非常大，内部设施比较多，而且在进行油类运输的过程中需要进行管理的事项也非常多，这就导致小鹤管逐渐被大鹤管替代。目前在铁路油罐车中使用的鹤管设备主要采用浸没式外液压大鹤管，这项设备在使用过程中不仅仅对环境造成的污染比较少，而且还能够有效降低车辆损耗，对持续使用起到非常重要的作用。
1 系统构成
在对火车油罐车整体进行深入研究中，了解到其自身主要依靠三个方面组成，包括装车现场、控制室和相应的计量控制中心。为了促使对这项设备内部油量有一个全面控制，就需要对这项设备的整体结构进行全面分析，从根本的角度上促使这项设备内部控制系统发挥最大的作用。以下笔者就针对于火车油罐车内部三个系统机构进行深入分析和研究。
1.1 火车油罐装车现场
在对整个油罐车进行全面研究中，清楚了解到火车自身有关装车现场是整个设备实施的第一步，因此这就需要对这个部位的研究起到高度重视，并对其中涉及的各个机构有一个全面掌握，这对提升整个油罐车质量起到非常重要的作用。在进行研究中，对其现场结构进行图表分析。
在对整个现场进行深入研究中，其相应机构在图1中都有明确的表示。这些机构的根本作用在于构成槽车的定位和整个油品运输系统，而且在研究中还清楚发现这些设备机构中，每个环节在执行的时候都需要保持高度重视。这主要是因为这其中的每一个环节与其他环节都有紧密的联系，任何一个环节出现纰漏都会影响整个现场装车的施行。另外在整个现场中还涉及相应的计量质量流量计，这项设施的作用在于将油类质量进行感知处理，清楚了解油类质量，对其定量控制装置的实施起到不可忽视的作用。在进行现场装车操作的时候还需要使用内部相应鹤管结构，并且还需要设置可燃气体报警器，这一设备存在的根本目的在于对现场发生溢油时能够准确获知，对现场操作人员的安全性也起到保障作用。
1.2 控制室
整个控制室的作用在于对油罐车内部油量起到一个控制的作用，对其可能发生溢油的现象做出全面制止。在对控制室进行深入研究中，发现这一装置并没有现场结构复杂，在这里笔者也对这项设备通过图表的方式进行全面描述。
在目前控制室自身功能也有很大的提升，主要在于自动化方面的提升，这种自动化控制室的实施不仅仅能减少整个油罐车控制过程中的人力和物力，对其自身精准度提高也起到非常重要的作用。而且整个自动化控制中，在需要手动控制的时候还进行全面计量和批量测量。
2 工作原理及流程
2.1 计量过程及批控
2.1.1 质量流量计DS600：是利用科氏效应的原理，即流经传感管的流体的质量与传感管的振动频率成一定的比例关系。通过测量传感管的振动得出流体的质量。该方法的测量结果与温度压力粘度导电性流体的形状及直管段等无关，因此测量结果准确稳定。其精度可达±0.15%，重复性：±0.05%；流量范围：0-680400Kg/h；密度范围：0-5g/cc。
2.1.2 变送器RFT9739：RFT9739是具有微处理器功能智能变送器，是针对D型传感器而设计；可组态提供质量、体积、温度、密度等信号。两路4-20mA输出；一路频率/脉冲输出，最高频率20K。
2.1.3 可编程控制器：RFT9739脉冲和模拟由PLC的高速记数单元和模拟量单元输入PLC。PLC进行数据处理，完成计量过程及其它控制，当达到设定批量值时，由PLC离散量输出单元输出控制信号，关断阀门实现批量控制。高速记数单元最高记数频率为75K，完全满足记数要求。
2.2 工作流程控制
本系统控制操作界面由可编程终端实现。在其触摸屏上设有对应设备操作按键，批量设定菜单，同时还用做对工作过程各种信息的实时监视。柜体面板设有手动操作键以实现手动操作系统工作流程如下：
2.2.1 付油前准备。启动爬车电机将槽车拖进付油现场，将槽车装油口与鹤管粗对位；启动液压油泵；鹤管水平移动，使鹤管与槽车装油口准确对位；提起收油斗；鹤管下降，至鹤管下降限位动作后，鹤管自动停止下降。
2.2.2 自动付油过程。当鹤管停止下降后，进入自动付油状态。PLC离散量输出单元按顺；序打开阀1，阀3和两段阀2。开始付油并计量；付油达到设定值90%时，两段阀2一段关动作，继续小流量付油，达到设定值时，两段阀2二段关动作。付油结束；付油结束后，鹤管自动上升至上限位；收油斗自动收回；爬车启动拖走已装满油的槽车，并返回至初始位置。等待下一装车操作。
2.2.3 手动付油。上述2.2.1、2.2.2、2.2.3工作中，系统设有如下对应联锁功能。所有的动作皆需满足可燃气体浓度不超标，防爆柜柜内正压，溢油与静电保护器无报警等条件。收油斗收回限位，联锁爬车移动和鹤管水平移动；收油斗提起限位，联锁鹤管上下移动；鹤管提升限位，联锁收油斗收回操作。
3 系统精度分析
控制环节选用二段阀控制方式，即一段开二段关，目的是使阀门在小流量下关断，在相同过渡过程时间里可减少误差。阀门二段关断过渡过程时间小于1秒；PLC数据处理时间与继电转换时小于0.5秒，如此系统过渡过程时间小于1.5秒。阀门二段关设在流量的10%处，即流量为45000Kg/h。如此由控制过程每车仅产生45000/3600*1.5=18.75Kg，每批次装车50000Kg，误差仅为：18.75/50000*100%=0.0375%，如上分析结果，本系统精度完全可以控制在0.2%以内。国家标准为0.3%。皆超过要求标准。
4 安全性与可靠性设计
4.1 安全性设计现场仪表、执行机构、探头、及开关均选择符合安全等级的防爆型或本安型设备。如执行机构皆为气动或液压方式。
为安全保护设有可燃气体报警，对现场可燃气体浓度进行实时显示，设有予警提示；设有溢油与静电报警。系统在出现危险时自动做保护处理。控制室全部控制设备置于正压防爆柜内。专设置用地线：R<2。
4.2 可靠性设计
本系统采用成熟技术，选择国内外品牌产品。以高性能，高可靠保证系统硬件质量。设有手动紧急操作方式，现场出现任何故障如设备失灵，溢油报警等都可做出紧急操作。质量流量计前后设有紧急切断阀。紧急情况下用于切断油路或防止鹤管漏油。手动/自动切换系统保证系统自动运行时出现异常可切换到手动状态完成装车。
结束语
在对上述油罐车定量装车控制系统进行研究中清楚发现现在社会上实行的油罐车控制系统不仅仅对油罐内部质量起到控制作用，而且在这项系统施行过程中还能够有效减少人力和物力的投入。加上这项设备的实际应用效果良好，这也从根本的角度上决定这项设备在我国火车油罐车中得到广泛的应用。
参考文献
[1]齐腾达.汽、火车密闭定量装车系统设计与应用[D].大庆：东北石油大学，2014.
[2]宋春颖.基于ARM的定量装车监控装置开发[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2013.
[3]温延霞.定量装车控制系统设计与实现[D].上海：华东理工大学，2011.
关键词：可编程控制器；质量流量计；系统
在对整个铁路油罐车进行全面研究中，可以清楚发现其内部结构主要包括大鹤管和小鹤管两种。在对这两种结构进行比较分析的时候了解到其中小鹤管在使用中不仅仅自身现场面积非常大，内部设施比较多，而且在进行油类运输的过程中需要进行管理的事项也非常多，这就导致小鹤管逐渐被大鹤管替代。目前在铁路油罐车中使用的鹤管设备主要采用浸没式外液压大鹤管，这项设备在使用过程中不仅仅对环境造成的污染比较少，而且还能够有效降低车辆损耗，对持续使用起到非常重要的作用。
1 系统构成
在对火车油罐车整体进行深入研究中，了解到其自身主要依靠三个方面组成，包括装车现场、控制室和相应的计量控制中心。为了促使对这项设备内部油量有一个全面控制，就需要对这项设备的整体结构进行全面分析，从根本的角度上促使这项设备内部控制系统发挥最大的作用。以下笔者就针对于火车油罐车内部三个系统机构进行深入分析和研究。
1.1 火车油罐装车现场
在对整个油罐车进行全面研究中，清楚了解到火车自身有关装车现场是整个设备实施的第一步，因此这就需要对这个部位的研究起到高度重视，并对其中涉及的各个机构有一个全面掌握，这对提升整个油罐车质量起到非常重要的作用。在进行研究中，对其现场结构进行图表分析。
在对整个现场进行深入研究中，其相应机构在图1中都有明确的表示。这些机构的根本作用在于构成槽车的定位和整个油品运输系统，而且在研究中还清楚发现这些设备机构中，每个环节在执行的时候都需要保持高度重视。这主要是因为这其中的每一个环节与其他环节都有紧密的联系，任何一个环节出现纰漏都会影响整个现场装车的施行。另外在整个现场中还涉及相应的计量质量流量计，这项设施的作用在于将油类质量进行感知处理，清楚了解油类质量，对其定量控制装置的实施起到不可忽视的作用。在进行现场装车操作的时候还需要使用内部相应鹤管结构，并且还需要设置可燃气体报警器，这一设备存在的根本目的在于对现场发生溢油时能够准确获知，对现场操作人员的安全性也起到保障作用。
1.2 控制室
整个控制室的作用在于对油罐车内部油量起到一个控制的作用，对其可能发生溢油的现象做出全面制止。在对控制室进行深入研究中，发现这一装置并没有现场结构复杂，在这里笔者也对这项设备通过图表的方式进行全面描述。
在目前控制室自身功能也有很大的提升，主要在于自动化方面的提升，这种自动化控制室的实施不仅仅能减少整个油罐车控制过程中的人力和物力，对其自身精准度提高也起到非常重要的作用。而且整个自动化控制中，在需要手动控制的时候还进行全面计量和批量测量。
2 工作原理及流程
2.1 计量过程及批控
2.1.1 质量流量计DS600：是利用科氏效应的原理，即流经传感管的流体的质量与传感管的振动频率成一定的比例关系。通过测量传感管的振动得出流体的质量。该方法的测量结果与温度压力粘度导电性流体的形状及直管段等无关，因此测量结果准确稳定。其精度可达±0.15%，重复性：±0.05%；流量范围：0-680400Kg/h；密度范围：0-5g/cc。
2.1.2 变送器RFT9739：RFT9739是具有微处理器功能智能变送器，是针对D型传感器而设计；可组态提供质量、体积、温度、密度等信号。两路4-20mA输出；一路频率/脉冲输出，最高频率20K。
2.1.3 可编程控制器：RFT9739脉冲和模拟由PLC的高速记数单元和模拟量单元输入PLC。PLC进行数据处理，完成计量过程及其它控制，当达到设定批量值时，由PLC离散量输出单元输出控制信号，关断阀门实现批量控制。高速记数单元最高记数频率为75K，完全满足记数要求。
2.2 工作流程控制
本系统控制操作界面由可编程终端实现。在其触摸屏上设有对应设备操作按键，批量设定菜单，同时还用做对工作过程各种信息的实时监视。柜体面板设有手动操作键以实现手动操作系统工作流程如下：
2.2.1 付油前准备。启动爬车电机将槽车拖进付油现场，将槽车装油口与鹤管粗对位；启动液压油泵；鹤管水平移动，使鹤管与槽车装油口准确对位；提起收油斗；鹤管下降，至鹤管下降限位动作后，鹤管自动停止下降。
2.2.2 自动付油过程。当鹤管停止下降后，进入自动付油状态。PLC离散量输出单元按顺；序打开阀1，阀3和两段阀2。开始付油并计量；付油达到设定值90%时，两段阀2一段关动作，继续小流量付油，达到设定值时，两段阀2二段关动作。付油结束；付油结束后，鹤管自动上升至上限位；收油斗自动收回；爬车启动拖走已装满油的槽车，并返回至初始位置。等待下一装车操作。
2.2.3 手动付油。上述2.2.1、2.2.2、2.2.3工作中，系统设有如下对应联锁功能。所有的动作皆需满足可燃气体浓度不超标，防爆柜柜内正压，溢油与静电保护器无报警等条件。收油斗收回限位，联锁爬车移动和鹤管水平移动；收油斗提起限位，联锁鹤管上下移动；鹤管提升限位，联锁收油斗收回操作。
3 系统精度分析
控制环节选用二段阀控制方式，即一段开二段关，目的是使阀门在小流量下关断，在相同过渡过程时间里可减少误差。阀门二段关断过渡过程时间小于1秒；PLC数据处理时间与继电转换时小于0.5秒，如此系统过渡过程时间小于1.5秒。阀门二段关设在流量的10%处，即流量为45000Kg/h。如此由控制过程每车仅产生45000/3600*1.5=18.75Kg，每批次装车50000Kg，误差仅为：18.75/50000*100%=0.0375%，如上分析结果，本系统精度完全可以控制在0.2%以内。国家标准为0.3%。皆超过要求标准。
4 安全性与可靠性设计
4.1 安全性设计现场仪表、执行机构、探头、及开关均选择符合安全等级的防爆型或本安型设备。如执行机构皆为气动或液压方式。
为安全保护设有可燃气体报警，对现场可燃气体浓度进行实时显示，设有予警提示；设有溢油与静电报警。系统在出现危险时自动做保护处理。控制室全部控制设备置于正压防爆柜内。专设置用地线：R<2。
4.2 可靠性设计
本系统采用成熟技术，选择国内外品牌产品。以高性能，高可靠保证系统硬件质量。设有手动紧急操作方式，现场出现任何故障如设备失灵，溢油报警等都可做出紧急操作。质量流量计前后设有紧急切断阀。紧急情况下用于切断油路或防止鹤管漏油。手动/自动切换系统保证系统自动运行时出现异常可切换到手动状态完成装车。
结束语
在对上述油罐车定量装车控制系统进行研究中清楚发现现在社会上实行的油罐车控制系统不仅仅对油罐内部质量起到控制作用，而且在这项系统施行过程中还能够有效减少人力和物力的投入。加上这项设备的实际应用效果良好，这也从根本的角度上决定这项设备在我国火车油罐车中得到广泛的应用。
参考文献
[1]齐腾达.汽、火车密闭定量装车系统设计与应用[D].大庆：东北石油大学，2014.
[2]宋春颖.基于ARM的定量装车监控装置开发[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2013.
[3]温延霞.定量装车控制系统设计与实现[D].上海：华东理工大学，2011.