天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、天然氣門站是天然氣輸配系統(tǒng)中的重要節(jié)點(diǎn)。天然氣門站對(duì)長(zhǎng)輸管線輸送過(guò)來(lái)的天然氣進(jìn)行調(diào)壓限流、過(guò)濾等處理后，作為氣源點(diǎn)，為廣大居民提供安全、穩(wěn)定、清潔的天然氣供應(yīng)。同時(shí)天然氣門站還承擔(dān)著天然氣流量計(jì)量的任務(wù)，因關(guān)系到貿(mào)易雙方的利益，所以必須對(duì)天然氣流量進(jìn)行精確計(jì)量?；趯?duì)門站生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和流量精確計(jì)量的要求，本文旨在設(shè)計(jì)一套具有一定通用性和較高自動(dòng)化程度的天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本文以天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)改造升級(jí)項(xiàng)目為背景

2、，采用力控監(jiān)控組態(tài)軟件、專用流量計(jì)算機(jī)和西門子PLC，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一套上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足中小型門站的監(jiān)控需求。本文首先從門站典型的工藝流程出發(fā)，對(duì)門站進(jìn)行需求分析，進(jìn)而得出流量監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖以及軟硬件集成方案。下位機(jī)系統(tǒng)可分為流量計(jì)量單元和閥門控制單元兩個(gè)部分;本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)閥門控制單元的結(jié)構(gòu)，分析閥門控制所需的I/O信號(hào);為了實(shí)現(xiàn)閥門控制的高可靠性，對(duì)閥門控制單元進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，分析S7-400硬冗余結(jié)構(gòu)的

3、組成;采用PID算法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)控制方式;最后對(duì)閥門控制單元進(jìn)行硬件組態(tài)，開(kāi)發(fā)閥門控制程序。上位機(jī)流量監(jiān)控軟件是本文實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。利用力控靈活的“組態(tài)”方式，可以在較短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出一款功能齊全、性能穩(wěn)定的監(jiān)控軟件。上位機(jī)監(jiān)控軟件在工業(yè)以太網(wǎng)上采用Modbus/TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)與流量計(jì)算機(jī)和PLC的數(shù)據(jù)通信;提供友好的用戶界面，協(xié)助用戶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工藝流程、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等信息，設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)等;將采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)周期性轉(zhuǎn)儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)

4、據(jù)庫(kù)中，利用SQL腳本對(duì)流量和單參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;還支持歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的查詢及打印輸出等功能;當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能及時(shí)向用戶報(bào)警，并記錄報(bào)警信息和事件信息。
　　本文最后對(duì)流量監(jiān)控軟件的主要功能進(jìn)行測(cè)試，包括上下位機(jī)間的通信，監(jiān)控畫(huà)面的實(shí)時(shí)變化，參數(shù)設(shè)置，歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的查詢，用戶管理等功能。總體上看，本系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠滿足中小規(guī)模的天然氣門站對(duì)氣體流量的監(jiān)控需求，提高了門站生產(chǎn)管理的效