赵小莉 王振兴 赵鹏
中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司 河北 任丘 062552
摘要：一卡通定量装车系统由PLC分布式定量装车控制系统、排队叫号系统、阀泵远程系统、销售系统组成。通过实施信息化与工业化“两化融合”，将各环节进行统一的信息处理、分工协调，最终实现了安全高效的汽运装车流程。
关键词：装车系统；汽运装车；应用
一、主要措施和做法
（一）流程概述
新实施的汽车地付装运流程将原分散的场地、业务进行集中统一管理。项目采用装车管理系统，操作任务由系统平台操作员以及司机操作完成。系统包括了门禁、排队叫号、批控仪装车以及安全联锁仪表等系统及设备。取卡、排队、进出门禁、以及装车台现场操作都可由一个人操作完成，开票大厅设开票员做应急处理，装车台现场只需配一个操作人员进行巡查。在实现装车基本功能，提高了安全保障的前提下，极大地解放了劳动，提高了自控水平，实现全流程信息化装车。
汽车装运流程的实现分四个部分组成：销售系统管理流程、一卡通装车流程、分布式定量装车控制、现场鹤位配套安全联锁流程。
四个部分各成一体，模块化分工明确同时即时通讯。通过简化线下流程，采用先进全面的监控设备，实现了全流程无纸化、信息化。通过对信息交互方式和现场设备的更新，降低了故障率，提高了现场应急处理能力。
（二）系统网络结构
整个系统采用工业以太网，服务器及操作站连接公司管理部门局域网，接受公司管理部门业务指令并将装车数据回传管理部门；服务器及操作站同时通过厂管理部门局域网与装系统进行通讯，下达装车指令；服务器通过以太网与现场批量控制器通讯，实现对现场装车仪表的数据采集及监控。形成以厂管理部门为集中监控单元，现场批量控制器为分散独立控制单元的集散控制系统，实行整个系统监控管理集中、控制风险分散的目的，保证系统安全、环保、可靠、高效地运行。
（三）销售系统连接与装车系统联动
1、系统网络结构的功能配置
为实现装车系统与销售网络互联互通，销售系统与装车系统的均采用C/S（客户端/服务器）架构。
借由销售专网，装车系统服务器与销售系统服务器进行装车单数据的交互，命令的上传、下达、回传由操作站的工作人员或者系统自动执行。
两个系统服务器负责完成票据信息的存储、装车流程控制及管理询、生产报表的生成、各种格式装车票据设计、各种装卸车数据报表查询、油品及车辆管理报表等功能，从而实现现场装车的有效管理。
（四）现场鹤位配套安全联锁系统
1、装车过程中可能发生的安全事故
（1）静电接地连接异常，装车过程产生的静电无法有效接地，导致出现严重的爆炸等安全事故；
（2）装车过程没有配置溢油开关，在流量计、阀门等设备异常的情况，出现冒罐导致安全事故；
（3）静电接地夹、鹤管未归位的情况，司机把槽车开走，导致静电接地电缆或鹤管拉断，导致安全事故；
（4）在装车结束后，产生纠纷后，在未解决纠纷的情况下，司机擅自启动车辆，导致安全事故；
（5）在装车过程中鹤管与槽车的连接不到位的情况，启动装车产生鹤管脱落，导致安全事故。
2、安全联锁方式
装车过程中安全连锁设备在鹤位本地与批控仪硬线连接，距离短可靠性高，不受通讯影响，直接本地中断装车，实现了本质安全。主要检测手段如下：
静电溢油保护器：它包含静电接地夹、溢油开关以及控制器，它自动能判断接地是否异常，装车过程是否溢油，并把检测到的状态输出各种信号到定量装车控制仪，实现联锁并产生声光报警，有效避免了上述第1~3种安全事故。
底装静电接地：与大地连接，将槽车上的静电引入大地。
当接地夹与槽车接触不良时其触点信号进入定量装车控制仪，定量装车控制仪将输出控制信号自动停止装车，避免静电接地连接异常，使装车过程产生的静电无法有效接地，导致出现严重的爆炸等安全事故。
底部装车鹤管归位器：它能自动判断鹤管的工作状态，并把检测到的状态输出各种信号到定量装车控制仪，实现联锁并产生报警，有效避免了鹤管未归位的情况，司机把槽车开走，导致鹤管拉断，导致安全事故。
钥匙管理器：它把钥匙插槽及检测传感器集中到一个控制盒，能判断钥匙是否插入槽位，并把信号接入到定量装车控制仪，定量装车控制仪根据装车过程自动控制钥匙管理器门的开关，有效避免了静电接地夹、鹤管未归位的情况，司机把槽车开走，导致静电接地电缆或鹤管拉断；或装车结束，双方产生纠纷后，在未解决纠纷的情况下，司机擅自启动车辆，导致安全事故导致安全事故。
人体静电释放报警器：它由静电释放球及检测器组成，在司机操作装车前必须接触人体静电释放报警器，检测信号接入定量装车控制仪。如果司机未能接触，定量装车控制仪禁止启动装车，有效避免了安全事故产生后因为静电导致爆炸的事件。
鹤管归位器：它包含上装及底部装车鹤管归位器，它能自动判断鹤管的工作状态，并把检测到的状态输出各种信号到定量装车控制仪，实现联锁并产生声光报警，有效避免了第3种安全事故。
钥匙管理器：它把钥匙插槽及检测传感器集中到一个控制盒，能判断钥匙是否插入槽位，并把信号接入到定量装车控制仪，定量装车控制仪根据装车过程自动控制钥匙管理器门的开关，有效避免了第3、5种安全事故。
以上安全连锁设备的检测信号直接接入现场批控仪，当检测到相关信号，现场CPU直接启动连锁，关闭阀门。监测信号传输距离短，对网络可靠性依赖低，连锁措施考虑全面，安全性能优越。
（五）一卡通及配套单元
1、排队叫号系统
硬件指示部分：现场有LED信息显示、语音播放两种方式。
自动叫号功能：系统根据领卡取票的时间、油品种类、鹤位号自动进行排队。
二、创新与流程优化
（一）付车泵的控制流程优化
本项目中一个装车鹤位对应一台付油泵，需要与装车鹤位配合的付车泵共40多台，其所在位置与装车鹤位距离2KM左右，且装车泵的管理与装车业务的管理隶属两个部门。为解放劳动力、保证安全生产，必须解决需控制的付车泵数量多、频繁启停、距离远、管理不统一等问题。
由于付车过程机泵会频繁启停，并且泵数量大，这部分工作量不可能依靠人工完成，该工作量应由系统实现。从以下几方面措施解决存在的问题。
1、明确控制权限：付车泵的最高操作权限为其属地运行部。属地付车泵操作柱可进行远程、本地切换，执行本地操作后，远程操作失效。装运部门只拥有泵的远程启停权限。
2、技术实现：装车系统于付油泵属地处设立远程IO子站。借助长距离光纤，使装车系统CPU与子站通讯，控制信号下达，状态信号反馈，实现装车岛与付车泵的联动。即司机启动装车按钮，同时系统下达控制启泵命令;装车结束，系统自动下达停止信号停泵。
3、监控：由于付油泵属地与控制权限的特殊性，其运行状态最好由两个运行部共同监控。技术上实现使用同一个信号点分别发送到两个系统的操作监控站。属地部门均能在各自的操作站上看到机泵运行状态，其安全运行得到了极大地保障。
三、取得的效果
（一）流程顺畅，使用IC卡将分散的场地、业务进行集中统一管理，形成了销售、装车、监控、称量、门禁、打票于一体的高度集成单元。减少了操作工核对票据、车辆信息等繁琐的工作量，提高了工作效率，节约了人工成本，同时排队叫号算法的应用避免人工失误。
（二）项目中采用一卡通装车控制系统，实现了线上操作替代线下操作，全流程无纸化办公。
操作任务由系统平台操作员以及司机操作完成。取卡、排队、进出门禁、以及装车台现场操作在设备监控下，可由一人持IC卡操作完成。开票大厅设开票员，装车台现场只需配一名操作人员进行巡查。
（三）提高了安全管理水平
1、整个流程将可能发生的环节进行一一分解，每个节点设备进行检测、控制，对应相应的设备检测手段，并有语音提示，避免由于人为因素造成安全事故。
2、装车过程中安全连锁设备在鹤位本地与批控仪硬线连接，距离短可靠性高，不受通讯影响，直接本地中断装车，实现了本质安全。