一、概述
川渝地區(qū)是我國(guó)目前最大的天然氣生產(chǎn)基地,,“七五”時(shí)期就開(kāi)展了推廣應(yīng)用壓縮天然氣(簡(jiǎn)稱:CNG)汽車的試點(diǎn),;1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加氣示范站。在四川省政府的大力倡導(dǎo)下,、經(jīng)過(guò)幾年的總結(jié),、提高、迄至1997年底,、川渝地區(qū)共建成CNG加氣站3l座,。其中南充市、自貢市和射洪縣三座CNG加氣站為引進(jìn)國(guó)外設(shè)備裝備,,其余均為國(guó)產(chǎn)設(shè)備站,。
由于CNG(Compressed Natural Gas壓縮天然氣)汽車良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,各級(jí)政府和廣大企事業(yè)單位都在大力推廣和運(yùn)用CNG汽車技術(shù),,CNG加氣站售氣系統(tǒng)作為CNG加氣站的重要設(shè)備,,是聯(lián)系用戶和經(jīng)營(yíng)業(yè)主的橋梁。其計(jì)量精度的高低直接影響雙方的利益,,"車用壓縮天然氣加氣站控制系統(tǒng)"采用新型的計(jì)量原理,,除繼承了質(zhì)量流量計(jì)售氣機(jī)計(jì)量精度高的優(yōu)點(diǎn)以外,,還采用計(jì)算機(jī)控制,開(kāi)發(fā)了CNG加氣站的多種數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能,,一個(gè)加氣站只需一套多功能控制系統(tǒng)就可以同時(shí)控制多臺(tái)加氣機(jī)加氣,,與采用普通售氣機(jī)建站相比較,極大地節(jié)省了建站投資,,同時(shí)強(qiáng)化了CNG加氣站的科學(xué)管理,,減輕了站上工作人員工作強(qiáng)度。
二,、主要功能
1,、實(shí)時(shí)采集、計(jì)量,、顯示,、儲(chǔ)存加氣站用氣的差壓(開(kāi)度)、壓力,、溫度,、瞬時(shí)流量、日累氣量,、月累氣量及生產(chǎn)時(shí)間等參數(shù),,能對(duì)檢修孔板,、停電及退出系統(tǒng)待情況實(shí)施氣量自動(dòng)補(bǔ)償,。
2、實(shí)時(shí)顯示加氣站的工藝流程圖,、并在工藝流程圖相應(yīng)的位置(管道)上動(dòng)態(tài),、實(shí)時(shí)赤示與之對(duì)應(yīng)的壓力,、瞬時(shí)流量等參數(shù)及狀態(tài)。
3,、 顯示加氣站各計(jì)量點(diǎn)的采配氣曲線圖,。
4、打印及查詢加氣站的刻鐘記錄報(bào)表,、小時(shí)報(bào)表,、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表,、參數(shù)設(shè)置報(bào)表,、黑匣子自動(dòng)記錄運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)報(bào)表。
5,、全屏幕編輯,、修改天然氣計(jì)量的有關(guān)參數(shù)(孔板開(kāi)孔直徑、計(jì)量管直徑,,天然氣氣技參數(shù),,差壓,、壓力、流量的報(bào)警值,,日計(jì)劃氣,、日超計(jì)劃氣、計(jì)劃氣價(jià),、超計(jì)劃氣價(jià)等參數(shù)),。并自動(dòng)打印出來(lái)。
6,、本系統(tǒng)具有“黑匣子”功能,,能將系統(tǒng)編輯修改的各種參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄和打印,“黑匣子”中的數(shù)據(jù)不能修改,,為資料查詢提供依據(jù),。
7、系統(tǒng)能對(duì)變送器輸出的電流或電壓值進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,,并顯示在屏幕上,。為用戶提供了一臺(tái)多路的高精度電流表或電壓表。使用戶調(diào)校變送器的和A/D" title="A/D">A/D采集卡" title="采集卡">采集卡的零點(diǎn)漂移變得簡(jiǎn)單易行,。
8,、調(diào)度室通過(guò)遠(yuǎn)程通信網(wǎng),能對(duì)使用該系統(tǒng)集配氣站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),、調(diào)度,、傳送有關(guān)參數(shù)及報(bào)表。
9,、系統(tǒng)向用戶提供了一套開(kāi)放的計(jì)算,、驗(yàn)證計(jì)量程序的窗口,使用氣部六和計(jì)量部門對(duì)計(jì)量程序的算法可實(shí)時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,。
10、系統(tǒng)還可同時(shí)對(duì)油氣水井的壓力,、產(chǎn)量進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和計(jì)量管理,,也可對(duì)氣包車加氣進(jìn)行計(jì)量和資料管理。
三,、主要特點(diǎn)
1,、系統(tǒng)的軟件編制及算法符合中國(guó)石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2,、系統(tǒng)采用了前,、后臺(tái)操作方式,前臺(tái)在輸入數(shù)據(jù),、輸出報(bào)表,、通信期間不影響后臺(tái)計(jì)量程序的正常計(jì)量,,保證了計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3,、系統(tǒng)采用了組態(tài)軟件" title="組態(tài)軟件">組態(tài)軟件及其接口技術(shù),、圖文并茂,人機(jī)界面友好,。
4,、系統(tǒng)能對(duì)各種異常情況(壓力、流量,、差壓等超限)自動(dòng)報(bào)警,,為了延長(zhǎng)打印機(jī)壽命,系統(tǒng)在需要時(shí)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)打印機(jī)主電源,。
5,、系統(tǒng)選用具有防震、防電磁干擾,、防塵,、高可靠性電源及封閉式結(jié)構(gòu)的工業(yè)控制" title="工業(yè)控制">工業(yè)控制機(jī)作為主機(jī)。所有的強(qiáng),、弱電信號(hào)都進(jìn)行了隔離,,A/D采集卡經(jīng)技術(shù)監(jiān)督部門測(cè)度,精度達(dá)到0.1級(jí),。
6,、系統(tǒng)采用了不間斷UPS電源,配有大容量免維護(hù)蓄電池,,能保證在主電源停電后,,自動(dòng)切換到后備電源上為計(jì)量設(shè)備供電。
7,、遠(yuǎn)程通信適配器具有高壓縮,、高糾錯(cuò)能力,報(bào)表數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送,。
8,、系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表采用電子式擴(kuò)散硅變送器或電容式變送器,其穩(wěn)定性,、可靠性高,,價(jià)格適中,計(jì)量的準(zhǔn)確高于傳統(tǒng)的機(jī)械式計(jì)量?jī)x表系統(tǒng),。
9,、整個(gè)系統(tǒng)布局合理,安裝,、調(diào)試簡(jiǎn)單易行,,維修方便,。
10、可根據(jù)用戶需求,,增加生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制和其它新功能,。該系統(tǒng)也適用于冶金、化工,、電力等部門,。
四、系統(tǒng)控制原理
控制硬件設(shè)備主要為西門子的S7-200PLC,。
該系統(tǒng)原理圖如下:

五 ,、上位機(jī)監(jiān)控軟件
《世紀(jì)星組態(tài)軟件》是在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)的智能型人機(jī)接口(MMI)軟件系統(tǒng),它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平臺(tái)作為其操作系統(tǒng),,全中文界面,,并充分利用了Windows的各種便利功能。
《世紀(jì)星組態(tài)軟件》由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)" title="開(kāi)發(fā)系統(tǒng)">開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)組成,。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是《世紀(jì)星組態(tài)軟件》的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,,軟件開(kāi)發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)定義,、動(dòng)畫連接,、硬件設(shè)備安裝、網(wǎng)絡(luò)配置,、系統(tǒng)配置等,。該系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能;數(shù)據(jù)庫(kù)中有多種數(shù)據(jù)類型,,不但能合理地抽象控制對(duì)象,,而且能非常簡(jiǎn)單、方便地對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警,、趨勢(shì)曲線,、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等進(jìn)行操作,;開(kāi)發(fā)者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫(kù)功能,,可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時(shí)間;通過(guò)簡(jiǎn)單而實(shí)用的編程命令語(yǔ)言,,開(kāi)發(fā)者不需要編程經(jīng)驗(yàn)就可以設(shè)計(jì)完成實(shí)際工程;方便的硬件設(shè)備安裝向?qū)Ш腿娴刂С謬?guó)內(nèi)國(guó)際工控底層設(shè)備,,徹底實(shí)現(xiàn)工控現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能,。
運(yùn)行系統(tǒng)是《世紀(jì)星組態(tài)軟件》系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境,用于顯示開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面,,并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)與硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)交換,。運(yùn)行系統(tǒng)能實(shí)時(shí)而形象地反映現(xiàn)場(chǎng)的所有參數(shù)和實(shí)際情況,;通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理從工業(yè)控制對(duì)象采集各種數(shù)據(jù);可把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來(lái),,同時(shí)完成實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警,、歷史數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線等監(jiān)控功能,;可生成歷史數(shù)據(jù)文件,,用于追憶歷史事件;靈活方便的組態(tài)式報(bào)表,,可充分滿足用戶的各種報(bào)表需要,。
六 、主畫面設(shè)計(jì)
