E+H NXF581批量控制仪在装车系统中的应用

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概述

NXF581批量控制仪，是以微控制器为核心的新型智能化仪表，它可以和流量计、温度计、防溢液位开关、防静电接地开关、控制阀门等配套，对灌装过程进行程序控制、定量控制、流速控制、防溢连锁控制、防静电接地连锁控制，对流量进行温度补偿和累计。

NXF581批量控制仪是一种适应性强、应用广泛的控制仪，有如下多种选型以满足不同的应用：单鹤位灌装业务、双鹤位灌装业务、多舱下装式灌装业务、多品种比例混装业务、多品种管道调合业务。

本批控仪是隔爆型防爆仪表，防爆等级Exd II BT6、防护等级IP65，它可以安装在装车栈台的鹤位边上单机运行，同时也可以挂接在总线上与业务计算机实时通信，将现场信息集中到业务室进行有效管理，构成一个完整的分布式定量装车控制系统。

功能特点

图1 NXF581批控仪面板

高性能16/32位微控制器，产品智能化程度高

隔爆型仪表，直接安装于有防爆要求的现场磁控电子按键，面板上的操作按键与仪表腔体完全隔离，加上防渗水设计，使仪表防护等级达到IP65，可以在现场环境下工作
面板按键设有功能键和数字键，可以方便地输入需要的数值信息
大屏幕点阵式LCD显示屏，使用汉字提示的人机操作界面，使用汉字菜单提示，通过键盘进行参数设置、控制程序组态、灌装控制方式等各种操作，控制输出的动作顺序、动作方式等可以在线组态，应用灵活，十分直观、方便
对数字控制阀或气动调节阀精细控制，可实现装车安全速度控制，有很高的装车控制精度，并有效减少水击
多达16点控制输出，控制方式组态灵活方便，可满足各种工艺及阀泵的控制需求
流量检测采用脉冲流量信号，有RTD温度检测，对体积流量进行温度补偿，体积流量的温度补偿计算符合相关的国际标准
设置装车定量值，实现装车的定量控制
具有防溢、防静电连锁控制功能，显示屏显示现场阀门、液位开关、接地开关状态及故障状态
通信的站地址、通信速率均可面板操作设置
有就地（脱机）和联机两种工作方式，联机状态下禁止键盘的参数设置
有启动时间、结束时间、定量、实装量的装车工况记录和查询功能
有开机时间、关机时间、累计装车批次、累计装车量的运行记录和查询功能
可选：冗余通信功能，通信协议为MODBUS
可选：IC卡发油管理功能
可选：带防爆大屏幕显示屏
可选：与流量计、地磅实时通信作为计量依据进行定量灌装
可选：将装车清单通过RS485输出用于打印

主要技术指标

电源：

供电电压……185~260VAC

……20～26VDC（可选）

本机功耗……9W

显示方式：

中/英文显示

显示屏……2种，可选

……液晶（LCD，320×240）

显示屏 ……真空荧光（VFD，256×128）显示屏

功能系列：

A……单鹤位灌装

B……双鹤位灌装

C……多品种分时比例混装

D……多舱下装式灌装

E……单路双组分管道调合灌装

F……双路双组分管道调合灌装

G……单路带回流计量灌装

H……双路带回流计量灌装

输出信号：

开关量输出……8路，可选

220VAC 2A干接点

24VDC 2A干接点

220VAC 2A交流

开关量输出……4组2路，可选

220VAC 2A干接点

24VDC 2A干接点

电流输出……4~20mA

控制保持时间……0～9998秒或无限长时间

控制逻辑……控制方式、时间及顺序可组态

按键结构：

16个磁控电子按键，按键与仪表腔体完全隔离

精度：

流量累计精度……±1个输入脉冲

温度显示精度…… ±0.1℃

参数设定范围：

定量……0～999999Kg（L、t、m3）

密度……0.0001～2.0000Kg/L

流量系数……0.1000～99999脉冲/L(Kg)

温度系数……0.0000～99999×10-6/℃

通信：

电气接口……RS－485，抗浪涌保护

波特率……1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400

通信规约……MODBUS

1# 通道……MODBUS RTU协议（SLAVE）

2# 通道（可选）

……与1# 通道互为冗余

……IC卡读卡器及大屏幕显示屏通信

……质量流量计（E+H或其他厂商）

……灌装清单远传打印

……智能设备通信（订货时提供通信协议）

使用条件：

环境温度……－20℃～＋65℃

－40℃～＋65℃（可选）

空气相对湿度 ……不大于95％

防爆、防护等级：

ExdⅡBT6、IP65

外形尺寸：

320mm×320mm×230 mm (宽×高×深)

电气接口：

3个G 1”

重量：

22kg

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典型应用

图2 典型的装车控制管理系统构成图

单鹤位定量灌装应用

这是一种最常见的定量灌装应用，NXF581批控仪作为定量灌装的控制设备，每个鹤位用一台就近安装的管道泵提供装车动力，一台体积流量计检测管道内物料的流量，一台铂热电阻检测物料温度（用作体积流量实时温度补偿，如使用质量流量计，则不用），一台装车控制阀（装车控制阀通常使用数字控制阀，以便在批控仪的控制下，实现以低流速开始装车、以高流速维持、以低流速结束装车并最终完全关阀的最优装车控制特性，在管道压力波动的情况中，能保持一个恒定的流速，使流量计运行在最佳精度的工况下，保证了装车的高精度，提高了定量控制的准确度，还可以有效减少关阀时产生的水击），一台防溢液位开关和防静电接地开关用以探测装车过程中是否发生满溢或接地不良，以便提供安全连锁。其定量灌装的设备组成示意如图3所示。

图3 单鹤位定量灌装设备组成示意图

双鹤位定量灌装应用

两个鹤位由一台批控仪控制装车的应用，其定量灌装的设备组成示意如图4所示。每个鹤位的设备组成同上述单鹤位，但共用一台批控仪，既可以一个鹤位一个鹤位分别灌装，也可以两个鹤位同时灌装。与上述的单鹤位应用相比，优点是节省一台批控仪的安装空间。

图4 双鹤位定量灌装设备组成示意图

双物料分段混合定量灌装应用

两种易按比例混合的物料，可以按比例控制两种物料先后装入槽车，物料在容器中自动实现混合。典型的应用实例如液化气C3、C4的灌装。灌装设备用一套批控仪、流量计、铂热电阻和数控阀，用两台可控制的切断阀来选择不同物料灌装。其定量灌装的设备组成示意如图5所示。

图5 双物料分段混合定量灌装设备组成示意图

单路双组分管道比例调合定量灌装应用

多种组分（一般情况是两种半成品，或一种半成品加一种添加剂）在各自的管道上安装了流量计和控制阀（数字控制阀或调节阀），按调合工艺要求设置各种物料的调合比例，在灌装中，批控仪将按这个配比实时控制各物料的瞬时流量和累积流量，使灌装至槽车内的各物料的累积量的配比就是所设置的比例，保持设定的系统检测主料的流量，并实时计算各相应辅料的额定流量，通过各控制阀控制各辅料的流量为额定值，各种物料在管线合并后，经混合器直接混合成成品。其定量灌装的设备组成示意如图6所示。

图6 单路双组分管道比例调合定量灌装设备组成示意图

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多舱下装式定量灌装应用

对多舱汽车槽车下装式定量灌装的应用，NXF581批控仪可以同时进行多达4路同一种物料或不同物料的定量灌装。每一路配置一台流量计（如果是体积流量计还要配一台RTD温度传感器）、装车控制阀，共用一台批控仪和一套下装专用防溢防静电接地报警器。每个舱单独定量同时灌装。其定量灌装的设备组成示意如图7所示。

图7 多舱下装式定量灌装设备组成示意图

双路双组分管道比例调合定量灌装应用

使用一台批量控制仪可控制两路双组分管道比例调合分别灌装或同时灌装。其定量灌装的设备组成示意如图8所示。

图9 单路带回流计量定量灌装设备组成示意图

双路带回流计量定量灌装应用

使用一台批量控制器可以控制两路分别带气相回流计量的两台鹤位同时或分别灌装，该两路灌装工艺可以使用一台装车泵有可以分别使用一台装车泵，泵的启停由批量控制仪自动控制。其定量灌装的设备组成示意如图10所示。

图10 双路带回流计量定量灌装设备组成示意图

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