應(yīng)雪　董明君

【摘要】近年來，我國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，隨之而來的是城市CNG加氣站也逐漸多了起來。本文對CNG加氣站電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試過程常見問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)的場所。天然氣在CNG母站經(jīng)過工藝設(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CNG加氣站自動控制系統(tǒng)與國外發(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)時檢測、采集、顯示工藝生產(chǎn)參數(shù)，并對故障進(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)動調(diào)試。在對系統(tǒng)調(diào)試前必須保證調(diào)壓裝置出口壓力穩(wěn)定，啟動壓縮機(jī)對儲氣瓶進(jìn)行送氣長達(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)動系統(tǒng)是否有信號輸出，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)）之間通過工業(yè)以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場監(jiān)控儀表通過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)過長時間運(yùn)行系統(tǒng)，發(fā)生故障及時調(diào)試解決。

（8）PLC控制柜設(shè)置觸摸屏。現(xiàn)場機(jī)組編號設(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)試過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，方便日后維護(hù)和檢修。

4 結(jié)語

本文闡述了我公司某加氣站通過把計(jì)算機(jī)管理技術(shù)、PLC自動技術(shù)和多線程通信技術(shù)相結(jié)合的方法搭建一個天然氣加氣站自動控制系統(tǒng)，利用PLC采集來自現(xiàn)場儀表的信號，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)場設(shè)備。現(xiàn)場調(diào)試過程中也掌握了PLC型號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)場初調(diào)合格的情況下，將PLC與現(xiàn)場設(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]張波.PLC技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[N].吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（11）

[2]劉錫林.CNG母子加氣站的設(shè)備配置和系統(tǒng)優(yōu)化[C].陜西第二屆CNG技術(shù)論壇論文集.2010

[3]戴瑛.泰興天然氣汽車加氣站SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].天津：天津大學(xué)，2012

[4]閆慶華.天然氣壓縮機(jī)PLC控制器的研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，2：45