CNG加氣站電控系統(tǒng)調(diào)試及應(yīng)用

應(yīng)雪　董明君

【摘要】近年來(lái)，我國(guó)居民私家車持有率普遍增高，為緩解城市污染和能源危機(jī)問(wèn)題，CNG汽車正逐步在城市公共運(yùn)輸領(lǐng)域中大力推廣，隨之而來(lái)的是城市CNG加氣站也逐漸多了起來(lái)。本文對(duì)CNG加氣站電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題和使用操作予以報(bào)道，具體如下。

【關(guān)鍵詞】CNG加氣站；調(diào)試；電控系統(tǒng)

1 CNG加氣主要流程

CNG（壓縮天然氣）加氣站主要是為以CNG為燃料的汽車和運(yùn)輸槽車提供充裝服務(wù)的場(chǎng)所。天然氣在CNG母站經(jīng)過(guò)工藝設(shè)備完成脫硫、脫水、加嗅和壓縮升壓工藝后，利用槽車或高壓管線輸送到加氣站，通過(guò)加氣機(jī)出售給加氣車輛，流程圖如下（圖1）。

2 CNG加氣主要電控系統(tǒng)

CNG加氣系統(tǒng)大體包括：壓縮機(jī)升壓系統(tǒng)、工藝管道控制系統(tǒng)、加氣機(jī)管理系統(tǒng)、可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)。我過(guò)CNG加氣站自動(dòng)控制系統(tǒng)與國(guó)外發(fā)展水平差距較大，控制系統(tǒng)多為低壓電器控制，控制方式比較簡(jiǎn)單，正向工業(yè)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，一般選用智能數(shù)顯儀表控制系統(tǒng)。智能儀表系統(tǒng)安裝一般都安裝在控制室的控制柜中，組成部分主要有UPS電源、開關(guān)電源、智能數(shù)顯儀表、多路聲光報(bào)警器、繼電器以及其他配套的控制元件?？刂乒癖P面裝有壓力、溫度和流量等各種參數(shù)對(duì)應(yīng)的智能數(shù)顯儀表、可燃?xì)怏w、多路聲光報(bào)警器、控制按鈕和指示燈等，系統(tǒng)滿足實(shí)時(shí)檢測(cè)、采集、顯示工藝生產(chǎn)參數(shù)，并對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警和控制，從而達(dá)到壓縮機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)重要設(shè)備的連鎖控制。目前較為常見(jiàn)的SCADA系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)框架圖如圖下所示（圖2）。

3 CNG加氣站控制系統(tǒng)調(diào)試與分析

我公司采用西門子S7-300 PLC的CNG加氣站控制系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)和組態(tài)王軟件完成上位機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)及設(shè)備連接，在專業(yè)技術(shù)人員努力下，安全順利的完成了調(diào)試工作，過(guò)程如下：

（1）檢驗(yàn)控制系統(tǒng)整體操作可靠性，檢查設(shè)備原件的性能穩(wěn)定性（如：壓縮機(jī)、干燥器等）。

（2）檢驗(yàn)控制系統(tǒng)各變送器接線情況和性能。

（3）檢驗(yàn)加氣站氣路、油路、放空系統(tǒng)的嚴(yán)密性、安全性。

（4）加氣站氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)和自控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試。在對(duì)系統(tǒng)調(diào)試前必須保證調(diào)壓裝置出口壓力穩(wěn)定，啟動(dòng)壓縮機(jī)對(duì)儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行送氣長(zhǎng)達(dá)30分鐘以上，使壓縮機(jī)出口壓力達(dá)到10、15、20、25MPa后停機(jī)，檢查管線是否有泄漏并及時(shí)處理。

（5）可燃?xì)怏w報(bào)警器接線及報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試。開啟報(bào)警控制器電源，檢查報(bào)警控制器與探頭是否正常，報(bào)警控制器顯示是否正常。手動(dòng)開啟撬體內(nèi)排風(fēng)扇，觀察其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。分別在各個(gè)探頭前使用小量燃?xì)膺M(jìn)行調(diào)試，調(diào)試報(bào)警器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是否有信號(hào)輸出，設(shè)備能否停止工作。

（6）檢驗(yàn)上位機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)與設(shè)備連接數(shù)據(jù)的同步程度。下位機(jī)（PLC）與上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控儀表通過(guò)RS485電纜通訊。因?yàn)榧託庹舅诘丨h(huán)境氣候的影響，工業(yè)以太網(wǎng)容易接觸不良，所以選擇防塵防水RJ45接頭。

（7）檢查下位機(jī)與上位機(jī)之間的通信。檢驗(yàn)下位機(jī)的控制程序是否符合加氣站控制系統(tǒng)的要求，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行系統(tǒng)，發(fā)生故障及時(shí)調(diào)試解決。

（8）PLC控制柜設(shè)置觸摸屏?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)組編號(hào)設(shè)置界面：在密碼輸入框內(nèi)，輸入不同密碼可進(jìn)入一級(jí)參數(shù)設(shè)置。工作界面下圖所示（圖3、圖4）

（9）最后檢驗(yàn)整套設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)是否在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

（10）調(diào)試結(jié)束，記錄調(diào)試過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，方便日后維護(hù)和檢修。

4 結(jié)語(yǔ)

本文闡述了我公司某加氣站通過(guò)把計(jì)算機(jī)管理技術(shù)、PLC自動(dòng)技術(shù)和多線程通信技術(shù)相結(jié)合的方法搭建一個(gè)天然氣加氣站自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用PLC采集來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào)，利用觸摸屏和組態(tài)控制軟件編制人機(jī)交互界面程序、監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中也掌握了PLC型號(hào)及其使用方法和軟件編程，電器控制系統(tǒng)總裝配圖和接線圖。在現(xiàn)場(chǎng)初調(diào)合格的情況下，將PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，驗(yàn)證控制系統(tǒng)功能、上位機(jī)軟件、通信、數(shù)據(jù)處理。

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