天然氣門站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著天然氣行業(yè)的發(fā)展，天然氣作為一種高效、清潔能源在工業(yè)和生活上得到更為廣泛的應(yīng)用。天然氣門站作為天然氣輸配系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，肩負(fù)著精確計(jì)量和提供安全、穩(wěn)定的天然氣供應(yīng)的責(zé)任。為了保障門站計(jì)量準(zhǔn)確、安全、高效地運(yùn)行，開(kāi)發(fā)一套功能完備的監(jiān)控系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文在總結(jié)現(xiàn)有天然氣門站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套自動(dòng)化和信息化程度較高的、具有一定通用性的天然氣門站監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本論文以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、流量計(jì)算機(jī)、P

2、LC和現(xiàn)場(chǎng)儀表等為硬件配置，結(jié)合功能強(qiáng)大的WinCC，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理、設(shè)備控制、報(bào)警監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)管理、Web訪問(wèn)等功能。本文從工藝流程出發(fā)，結(jié)合門站的實(shí)際監(jiān)控需求，制定了系統(tǒng)總體軟硬件集成方案。系統(tǒng)采用上下位機(jī)結(jié)構(gòu)，下位機(jī)由流量計(jì)量單元和PLC控制單元構(gòu)成，負(fù)責(zé)和門站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。本文在下位機(jī)部分分析了流量計(jì)量原理，并著重闡述了I/O分配及采樣、PID算法自動(dòng)調(diào)控閥門的設(shè)計(jì)過(guò)程和實(shí)現(xiàn)方法，為提高容錯(cuò)率，設(shè)計(jì)

3、了PLC硬件冗余方案，完成了硬件組態(tài)和PLC程序。上位機(jī)系統(tǒng)采用SIEMENS WinCC組態(tài)開(kāi)發(fā)，負(fù)責(zé)上下位機(jī)通信、用戶交互、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理和Web訪問(wèn)等功能。上位機(jī)通過(guò)Modbus TCP協(xié)議和SIMATIC S7協(xié)議集內(nèi)的Industrial Ethernet協(xié)議分別與流量計(jì)算機(jī)和PLC通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制命令下發(fā);設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)周期歸檔，統(tǒng)計(jì)和聚合數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表和趨勢(shì)曲線以反映生產(chǎn)狀況;設(shè)計(jì)了友好的交互界面

4、，實(shí)現(xiàn)了工藝流程、閥門控制、計(jì)量參數(shù)和儀表參數(shù)在線設(shè)置等交互功能;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及用戶操作，提供報(bào)警監(jiān)測(cè)和用戶操作記錄功能;監(jiān)控系統(tǒng)Web發(fā)布，提供Web用戶遠(yuǎn)程瀏覽功能;添加門站現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控功能，操作人員在監(jiān)控過(guò)程畫面的同時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際視頻畫面;提供用戶和功能權(quán)限管理;為了提高系統(tǒng)可靠性，設(shè)計(jì)了上位機(jī)冗余。最后測(cè)試了系統(tǒng)主要功能，滿足天然氣門站的監(jiān)控需求。
　　本文的門站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量、閥門控制、報(bào)警監(jiān)測(cè)、事件記錄、數(shù)