天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與軟件實現(xiàn).pdf

1、天然氣門站是天然氣輸配系統(tǒng)中的重要節(jié)點。天然氣門站對長輸管線輸送過來的天然氣進(jìn)行調(diào)壓限流、過濾等處理后，作為氣源點，為廣大居民提供安全、穩(wěn)定、清潔的天然氣供應(yīng)。同時天然氣門站還承擔(dān)著天然氣流量計量的任務(wù)，因關(guān)系到貿(mào)易雙方的利益，所以必須對天然氣流量進(jìn)行精確計量?；趯﹂T站生產(chǎn)活動實時監(jiān)控和流量精確計量的要求，本文旨在設(shè)計一套具有一定通用性和較高自動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)改造升級項目為背景

2、，采用力控監(jiān)控組態(tài)軟件、專用流量計算機(jī)和西門子PLC，設(shè)計并開發(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)可分為流量計量單元和閥門控制單元兩個部分;本文重點設(shè)計閥門控制單元的結(jié)構(gòu)，分析閥門控制所需的I/O信號;為了實現(xiàn)閥門控制的高可靠性，對閥門控制單元進(jìn)行冗余設(shè)計，分析S7-400硬冗余結(jié)構(gòu)的

3、組成;采用PID算法實現(xiàn)電動調(diào)節(jié)閥的自動控制方式;最后對閥門控制單元進(jìn)行硬件組態(tài)，開發(fā)閥門控制程序。上位機(jī)流量監(jiān)控軟件是本文實現(xiàn)的重點。利用力控靈活的“組態(tài)”方式，可以在較短時間內(nèi)開發(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)議實現(xiàn)與流量計算機(jī)和PLC的數(shù)據(jù)通信;提供友好的用戶界面，協(xié)助用戶實時監(jiān)測工藝流程、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)儲到關(guān)系數(shù)

4、據(jù)庫中，利用SQL腳本對流量和單參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析;還支持歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線、統(tǒng)計報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，能及時向用戶報警，并記錄報警信息和事件信息。
　　本文最后對流量監(jiān)控軟件的主要功能進(jìn)行測試，包括上下位機(jī)間的通信，監(jiān)控畫面的實時變化，參數(shù)設(shè)置，歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線、統(tǒng)計報表的查詢，用戶管理等功能?？傮w上看，本系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)，能夠滿足中小規(guī)模的天然氣門站對氣體流量的監(jiān)控需求，提高了門站生產(chǎn)管理的效