RCMT2装车仪操作手册.docx
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RCMT2装车仪操作手册
RCM-T2隔爆型分布式定量装车控制仪
使用说明书
连云港远洋流体装卸设备有限公司
二0一0年一月
一、概述
RCM-T2隔爆型分布式定量装车控制仪(又称:
批量控制器,以下简称控制仪),是我公司在总结国内石油化工液态物料装车控制方面多年经验的基础上开发的新一代产品,它是以PLC控制器为核心的智能化仪表,具有精度高、响应快的特点。
可实现与流量计、液位开关、温度计、接地开关、控制阀组成完整的单机控制系统;可与微机连接实现分布式物流控制系统,实现远程监控,数据共享。
适用于石油、化工等企业的自动化控制系统。
RCM-T2型控制仪实现液态物料定量装车、定量装桶,并进行温度自动补偿,防溢连锁,接地连锁,RCM-T2型控制仪是隔爆型仪表,可安装在装车栈台附近,由现场人员就地操作和本地监视发料,还可以通过网络方式多机连接,进行远程微机监控,实现分布式安装,集中控制管理,真正做到集散控制;系统配置灵活,最大限度的满足不同用户的要求。
二、功能特点
2.1.主要功能特点
◆采用PLC控制器,小型化,智能化。
◆具有独立控制和远程控制两种控制模式。
◆隔离防爆型设计,做到安全可靠。
◆自动温度补偿,现场设置工艺参数,实现定量装车。
◆可实现脉冲流量计输入,4~20mA流量计输入输入。
◆可控制4组阀门和泵控制,告警输出,动作顺序可编程。
◆大文本显示器显示阀门状态、液位开关、接地开关、故障状态信息。
◆具有防静电、防液体溢出连锁控制功能。
◆现场设备、通信和仪表光电隔离。
2.2.主要技术指标
电源
输入电源……ac.220V,50W
输入信号
流量……0~10kHz脉冲信号
补偿温度……温度变送器,-100~100℃
4~20mA电流信号(可用作密度或流量或压力或温度输入)
4点开关量回讯……无源接点
1路液位开关……无源接点
1路防静电接地开关……无源接点的接触电阻
输出信号
4点开关量控制信号……容量24Vd.c.0.5A/1A
控制信号保持时间……1~30000秒或无限长时间
控制逻辑……可以控制四个电磁线圈,开关方式及顺序可组态
显示方式
工业显示屏(天蓝色),汉字显示
按键结构
20个按键
精度
检测精度与所选用的仪表有关
脉冲信号输出的流量计无采集误差
对模拟信号输出的流量计采集误差<0.1%
系统控制装车达到的精度±0.2%
设定量
定量设定范围……1~999999
密度设定范围……0.0001~2.0000
流量系数设定范围……0.1000~60000
通信
1路通信接口
电气接口……RS-485,抗浪涌保护
波特率9600
最大距离……1.2km
使用条件
环境温度……-40℃~+60℃
空气相对湿度……≤95%
防爆等级
ExdⅡBT6
外形尺寸
360mm×300mm×138mm(长×宽×高)
重量
13kg
2.3.主要操作功能
●预先设定装车量,实现装车的定量控制。
●使用脉冲式流量计,设定和修改流量计的流量系数(或称仪表系数)。
●设定液体体积膨胀系数(或称温度系数),根据管道液体温度的测量值,实时地把管道流量值换算成20℃时的标准体积流量值。
●设定液体的密度,把管道的体积流量值积算值换算成质量积算值。
●设置定量装车的大提前量和小提前量,提高定量装车的精度,避免和减少阀门开关瞬间,流体的水击效应。
●通信站号修改。
●参数修改的操作权限密码控制。
●所有参数设置和修改都具有本地和遥控二种模式。
●可用装车序号(称装车流水号)进行汽车装车的车辆和鹤位管理。
●断电保持上次未完成的装车信息。
2.4.通信
RCM-T2有RS-485通信接口,将现场装车情况传送至控制室内的计算机。
本地和遥控两种工作方式。
控制仪通常安装在各鹤管边上。
通过通信总线与主控制室的计算机相连。
本地操作是RCM-T2单机独立操作方式,所有的参数设置和装车操作都通过仪表面板上的按键进行,显示器显示状态和参数。
遥控操作是联机操作方式,RCM-T2的所有参数设置都由主计算机管理,控制仪的装车信息随时传递给主计算机,实现装车作业的集中管理,控制仪的就地操作除启动和急停外均被禁止,启动装车操作也只有在主计算机下达了允许启动装车命令后才有效。
联机遥控工作方式或脱机独立工作方式的选择由上位计算机决定或控制仪(工程师权限)上修改,通过通信命令设置,RCM-T2在开始运行时,其初始状态由上位计算机决定工作方式。
无论哪种方式,启动装车作业都必须经面板上的启动按键才能被确认和执行。
三、工作原理
3.1.流量控制
我们简单的分析装车过程:
装车开始时,打开阀门和泵,此时槽车为空,介质在泵的压力下冲出鹤管,此时介质和罐体有冲击,容易引起静电。
此时需要低流速装车,以减小介质和罐体的冲击,当介质液面漫过鹤管口后,形成液下装车,此时装车进入平稳态,此时需要大流速装车提高装车速度,缩短装车时间,当装车结束时,即槽车液面快接近罐口时,为了防止液体溅出或溢出,同时为了装车精度的控制,需要用较小流量装车。
装车曲线:
流量控制曲线
流量控制说明:
0-a段:
装车开始,打开一段阀门,流量从零上升,达到一段设定流量
a-b段:
开始装车时系统运行在一段流量
b-c段:
液面漫过鹤管口,打开二段阀门,流量继续上升达到二段设定流量
c-d段:
系统运行在二段流量
d-e段:
液面快接近罐口,关闭二段,流量下降至一段流量
e-f段:
装车结束时系统运行在一段流量
f-g段:
关闭一段阀门,流量下降为零,装车结束
3.2.硬件构成
RCM-T2型装车控制仪的组成包括PLC、显示屏、键盘、电源及与计算机通信的接口。
3.3.流量累积
控制仪连接脉冲信号流量计。
流量计脉冲信号先经比较器整形后送计数口T0,由程序读入、累计并进行单位换算。
在装车开始后一段时间内,装入槽车的流量Q
Q=C/k‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
(1)
Q=∑△qt=∑△Ct/k‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥
(2)
C―流量计脉冲计数的累计值
△Ct―某段时间△t内,流量计计到的脉冲数
k―流量计仪表系数即流量系数,每单位体积脉冲数,一般以脉冲数/升为单位。
3.4.流量的温度补偿
流量的计量方法有质量计量和体积计量2种,检测用的流量计也有质量流量计和体积流量计2种。
用体积流量计检测,用质量计量交割,就必须将检测到的体积流量折算成质量流量:
检测管路物料温度对由流量计采入的体积流量值进行实时温度补偿,换算成20℃时的标准体积流量:
Q20=Qt×[1-γ×(t-20)]‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3)
=∑△qt×[1-γ×(t-20)]‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(4)
式中Q20――20℃时的流量,即标准体积流量。
Qt――检测到的t℃流体的流量
t――当时管路中流体的温度
γ――流体的体积膨胀系数(即石油制品的石油体积温度系数f)
△qt――时间段△t内的累计流量
换算成物料的质量流量
M=Q20×d20‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(5)
M=∑△Ct/k×[1-γ×(t-20)]×d20‥‥‥‥‥‥‥‥(6)
d20――20℃时流体的密度,必须由人工设定。
检测管路物料的温度的温度变送器接入控制仪,经电阻/电压变换、模拟-数字转换(A/D),由PLC处理后,转换得到物料的当前温度。
使用质量流量计,流量系数k以脉冲数/kg为单位,流量Q=C/K即为质量流量。
RCM-T2采用“f值法”进行温度补偿,“f值”即上述公式中的系数γ可由GB1885-80表ⅡB查得。
3.5.连锁与报警
为了避免装车过程中物料与空气摩擦产生静电积累过高引起火灾事故,要求槽车有良好的接地系统,控制仪启动后首先监测接地报警信号,若大于100欧姆,则发出接地告警铃声,拒绝执行装车,同时文本显示器显示接地告警信息。
为了避免液位过高,装车溢出,当装车液位超过额定高度时,液位开关发出信号,控制仪关闭阀门,发出告警铃声,避免装车溢出,一般采用在鹤管上部加入液位开关,与鹤管同时插入槽车,安装位略高于车额定液位,同时文本显示器显示液位告警信息。
在装车仪为空闲时,点阵式荧光显示屏最下一行编号为SE的光标显示监测防静电接地夹状态,编号为LE的光标显示监测液位开关状态。
防静电接地夹接触良好(〈100Ω),编号为SE的光标暗,防静电接地夹接触不好(〉100Ω)或未夹在槽车的裸钢板上,光标亮;液位开关未作用(未伸入液体),编号为LE的光标暗,液位开关动作(开关伸入液体),光标亮。
启动装车时,装车控制仪先测量接地电阻,若大于100Ω,拒绝执行装车;装车过程中仍不断监测接地电阻,如大于100Ω,立即关阀,停止装车,同时报警并显示接地电阻>100。
3.6.阀门控制与回讯
控制仪监测阀门的回讯开关,文本显示屏最上一行编号光标显示监测输入点的开关状态。
光标亮表示监测的回讯开关接通,光标暗表示监测的回讯开关断开。
串行通信口经线驱动器,转换成MODBUS标准总线,连接控制室的主计算机。
在一组2芯的通信线上可挂接32台RCM-T2型装车仪,如下图:
主计算机与RCM-T2的通信连接
计算机从各台RCM-T2型装车控制仪巡回收集数据,在显示器上显示装车动态,制作打印有关报表,输出控制命令控制、管理装车进程。
各控制仪需要的参数,如流量系数、膨胀系数等,也通过通信,由计算机传送得到。
四、控制仪说明
4.1.RCM-T2型装车仪的操作面板
RCM-T2型装车仪是隔爆型挂装式仪表,安装在各个鹤位边上。
有本地操作和遥控操作二种方式。
本地操作通过面板上的键盘和荧光显示屏进行;遥控方式由控制室内的主计算机通过串行通信实现。
RCM-T2型装车控制仪面板上有20个按键,1个高亮度文本显示器。
4.2.显示器
高亮度文本显示器,通常情况下,满屏可以显示84个汉字,6行,每行14个。
显示器显示的内容包括装车所需要的所有参数、状态和操作提示,汉字提示将使操作变得非常直观、容易,帮助用户可以脱离说明书而独立操作。
LE光标亮则表示防溢液位开关已浸入液体,开关动作;SE光标暗表示防静电接地夹正夹在钢板上,接触良好,SE光标亮表示防静电接地夹未夹在钢板上,或接触不好,防静电接地不良;V1、V2、V3、V4,分别对应阀1至阀4的输出状态;H1、H2、H3、H4分别对应阀1至阀4的回讯状态。
一般用V4控制泵。
4.2按键
按键分成2组,数字键(包括小数点)和功能键,按键定义示意如下图:
0~9、小数点按键:
用来输入设定装车量或提单密码,参数数据等。
设定:
修改参数及修改后的确定。
取消↑:
作用一是在输入数字对话框中删除数字。
作用二是返回上一画面。
确定↓:
进入下一画面;装车完成的确定。
▼:
在参数画面中负责移动选择哪个输入框。
启动、停止按键:
启动装车过程和暂停装车过程。
F1、F2功能键。
文本显示器有个屏幕保护时间,60分钟后,屏幕进行休眠状态,此状态只是为了保护屏具有更长使用时间,不影响正在装车的过程,需要看屏上的状态,只需按下任意数字键。
五、控制仪说明
5.1.禁止本地联机状态下的操作
在禁止本地的连机状态下,大多数参数设置和修改功能都被屏蔽,留下能进行的操作就比较简单,只有密码输入设置、启动装车、停止装车、确认等操作。
在脱机状态或联机时的允许本地操作,即允许通过RCM-T2的键盘进行所有功能操作,可以启动和停止装车,可以设置各项参数等。
5.2.参数设置
在初始画面中,按数字键“3”进入参数输入密码画面,输入密码后,按“确定”键进入参数画面。
在参数画面中进行阀门组态和参数设置。
控制提前量,有3个量:
大提前量、小提前量、泵提前量。
阀门组态比较复杂,因需要对启动、大提前量、小提前量、急停控制装车4种不同进程分别编制对4个输出点的控制时序,每个I/O点的控制时序用作用时间、延时时间、高电平时间、低电平时间。
在作用时间内,先延时,然后根据高低电平时间设置,进行阀门输出。
作用保持时间为0,表示该I/O点在该进程不起作用。
(注意,这里的作用仅指该I/O点有控制电流输出,如控制相关阀门、继电器的线包,则表示电流导通;如某控制线包在进程中要从导通变成断电,控制的逻辑功能是由开到关,但从阀门组态而言,只能简单地归结到无作用。
所以这里的作用与不作用只是指在当前组态的进程中,对该I/O点的控制作用如何,不涉及它原来的状态如何。
)
选择控制装车后,进入相应的阀门组态设置。
用数字键修改参数,作用时间、延时时间、高电平时间、低电平时间单位0.1秒。
1、如果作用时间设定值小数为偶数,输出控制结束后,保持低电平。
2、如果作用时间设定值小数为奇数,输出控制结束后,保持高电平。
3、如果延时时间不为零,则在作用时间内,先延时,然后执行高低电平。
4、如果高电平时间设定值不为零,低电平脉宽设定值为零,则在作用时间内输出高电平。
5、如果高电平时间设定值为零,低电平时间设定值不为零,则在作用时间内输出低电平。
6、如果高、低电平脉宽设定值都为非零值,则在保持时间内按设定的高、低电平脉宽值,输出方波信号。
7、如果高、低电平脉宽设定值都为零,或保持时间设定值为零,则不输出控制信号。
六、通信说明
RCM—T2兼容标准Modbus通讯协议。
在有了现成的支持Modbus的通讯程序后,用户只需要定义正确的地址就可以对仪表中的数据进行读写。
6.1关于MODBUS通讯协议
Modbus通讯方式采用主从方式的查询-相应机制,只有主站发出查询时,从站才能给出响应,从站不能主动发送数据。
主站可以向某一个从站发出查询,也可以向所有从站广播信息。
从站只响应单独发给它的查询,而不响应广播消息。
6.2MODBUS通讯协议传送方式
RCM-T2控制仪采用标准MODBUS-RTU通讯协议,协议采用主从方式,只有主站发出查询时,从站才能相应主站;从站只相应对其单独发出的指令,对于广播信息,从站只接收,而不向主站相应命令。
RCM-T2控制仪,串口通讯参数:
1位起始位,8位数据位,无校验,1位停止位,波特率:
9600,采用RTU通讯方式。
RCM-T2控制仪地址列表
地址
功能
对应
属性
描述
40001
运行状态
00
读
62:
未装车;
64:
装车完成;
65:
装车暂停;
66:
正在装车;
67:
装车准备;
40002
设定量
02
04
读
设定量(显示单位为吨)
40003
40004
已装量
06
08
读
必须大于100,装车过程中不允许修改
40005
40006
流速
10
读
/100
40007
累积量
12
14
读
累积量
40008
40009
参数
16
读
0:
静电,0正常1报警
1:
液位,0正常1报警
2:
开始,0未装车1开始装车
3:
0L1Kg
4:
V1,0关闭1打开
5:
V:
2,0关闭1打开
6:
V3,0关闭1打开
7:
V4,0关闭1打开
8:
V1回讯:
0关闭1打开
9:
V2回讯:
0关闭1打开
10:
V3回讯:
0关闭1打开
11:
V4回讯:
0关闭1打开
12:
装车未完成现场断电位,1为发生
40010
控制模式
18
读
0本地1远程
40011
温度
20
读
最高位为符号:
1为负,0为正。
/100
40012
通讯密码
22
读
40013
24
40014
设定量写入
26
28
写
40015
40016
密码验证
30
写
0平时状态,1正确,2错误
40017
清零
32
写
0/累积1/清零
40018
34
40019
膨胀系数
36
读/写
0-200/10000
40020
装车单位
38
读/写
0Kg1L
40021
大提前量
40
读/写
0-5000
40022
小提前量
42
读/写
0-70
40023
提前关泵
44
读/写
0-1000
40024
流量系数
46
读/写
0-60000/100
40025
密度
48
读/写
0-20000/10000
40026
40027
40028
急停
54
读/写
40029
控制模式
56
读/写
0本地,1远控
40030
58
读/写
40031
60
读/写
40032
62
读/写
40033
64
读/写
40034
66
读/写
40035
站号
68
读/写
40036
69
为避免影响通讯速度,后面内容不建议读。
40037
阀1启动作用时间
70
读/写
0-30000/10
40038
阀1启动延迟时间
72
读/写
0-30000/10
40039
阀1启动高电平时间
74
读/写
0-30000/10
40040
阀1启动低电平时间
76
读/写
0-30000/10
40041
阀2启动作用时间
78
读/写
0-30000/10
40042
阀2启动延迟时间
80
读/写
0-30000/10
40043
阀2启动高电平时间
82
读/写
0-30000/10
40044
阀2启动低电平时间
84
读/写
0-30000/10
40045
阀3启动作用时间
86
读/写
0-30000/10
40046
阀3启动延迟时间
88
读/写
0-30000/10
40047
阀3启动高电平时间
90
读/写
0-30000/10
40048
阀3启动低电平时间
92
读/写
0-30000/10
40049
阀4启动作用时间
94
读/写
0-30000/10
40050
阀4启动延迟时间
96
读/写
0-30000/10
40051
阀4启动高电平时间
98
读/写
0-30000/10
40052
阀4启动低电平时间
100
读/写
0-30000/10
40053
阀1停止作用时间
102
读/写
0-30000/10
40054
阀1停止延迟时间
104
读/写
0-30000/10
40055
阀1停止高电平时间
106
读/写
0-30000/10
40056
阀1停止低电平时间
108
读/写
0-30000/10
40057
阀2停止作用时间
100
读/写
0-30000/10
40058
阀2停止延迟时间
112
读/写
0-30000/10
40059
阀2停止高电平时间
114
读/写
0-30000/10
40060
阀2停止低电平时间
116
读/写
0-30000/10
40061
阀3停止作用时间
118
读/写
0-30000/10
40062
阀3停止延迟时间
120
读/写
0-30000/10
40063
阀3停止高电平时间
122
读/写
0-30000/10
40064
阀3停止低电平时间
124
读/写
0-30000/10
40065
阀4停止作用时间
126
读/写
0-30000/10
40066
阀4停止延迟时间
128
读/写
0-30000/10
40067
阀4停止高电平时间
130
读/写
0-30000/10
40068
阀4停止低电平时间
132
读/写
0-30000/10
40069
阀1提前A作用时间
134
读/写
0-30000/10
40070
阀1提前A延迟时间
136
读/写
0-30000/10
40071
阀1提前A高电平时间
138
读/写
0-30000/10
40072
阀1提前A低电平时间
140
读/写
0-30000/10
40073
阀2提前A作用时间
142
读/写
0-30000/10
40074
阀2提前A延迟时间
144
读/写
0-30000/10
40075
阀2提前A高电平时间
146
读/写
0-30000/10
40076
阀2提前A低电平时间
148
读/写
0-30000/10
40077
阀3提前A作用时间
150
读/写
0-30000/10
40078
阀3提前A延迟时间
152
读/写
0-30000/10
40079
阀3提前A高电平时间
154
读/写
0-30000/10
40080
阀3提前A低电平时间
156
读/写
0-30000/10
40081
阀4提前A作用时间
158
读/写
0-30000/10
40082
阀4提前A延迟时间
160
读/写
0-30000/10
40083
阀4提前A高电平时间
162
读/写
0-30000/10
40084
阀4提前A低电平时间
164
读/写
0-30000/10
40085
阀1提前B作用时间
166
读/写
0-30000/10
40086
阀1提前B延迟时间
168
读/写
0-30000/10
40087
阀1提前B高电平时间
170
读/写
0-30000/10
40088
阀1提前B低电平时间
172
读/写
0-30000/10
40089
阀2提前B作用时间
174
读/写
0-30000/10
40090
阀2提前B延迟时间
176
读/写
0-30000/10
40091
阀2提前B高电平时间
178
读/写
0-30000/10
40092
阀2提前B低电平时间
180
读/写
0-30000/10
40093
阀3提前B作用时间
182
读/写
0-30000/10
40094
阀3提前B延迟时间
184
读/写
0-30000/10
40095
阀3提前B高电平时间
186
读/写
0-30000/10
40096
阀3提前B低电平时间
188
读/写
0-30000/10
40097
阀4提前B作用时间
190
读/写
0-30000/10
40098
阀4提前B延迟时间
192
读/写
0-30000/10
40099
阀4提前B高电平时间
194
读/写
0-30000/10
40100
阀4提前B低电平时间
196
读/写
0-30000/10
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- RCMT2 装车 操作手册
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