自動化控制系統(tǒng)概述系統(tǒng)的控制范圍和功能(PLC）為核心的自動化控制系統(tǒng)，面向整套LNG加氣站系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)工藝要求,系統(tǒng)按預(yù)設(shè)的程序自動運(yùn)行，通過控制室上LNG的運(yùn)行狀況及記錄運(yùn)行參數(shù),于將來設(shè)備維護(hù)、診斷和故障分析處理；系統(tǒng)總體方案的設(shè)計原則系統(tǒng)采用EIC（電氣傳動、儀表、計算機(jī)）一體化并面向工藝的設(shè)計思想,充分考慮系統(tǒng)的完整性和配套的合理性,滿足工藝的要求。系統(tǒng)貫徹低成本自動化的思想，同時保持系統(tǒng)的先進(jìn)性和合理性，以便今后的系統(tǒng)升級和擴(kuò)展，以及備品配件的供應(yīng)。充分考慮現(xiàn)場操作人員對系統(tǒng)的接受能力，設(shè)計友善的人機(jī)界面，使操作人員簡便、容易、明確地操作和監(jiān)視.自動化控制系統(tǒng)基本配置PLC自動化PLC設(shè)備選用德國Siemens公司的S7—300系列PLCS7-300PLCCPUMMC卡.具體PLC柜電氣圖紙或技術(shù)協(xié)議編程采用STEP7V5。4+SP3的編程軟件。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第1頁共41頁上位機(jī)采用SIMATICWinCC組態(tài)/運(yùn)行版通訊PLC和上位機(jī)之間采用現(xiàn)場總線技術(shù)進(jìn)行通訊,儀表和PLC之間采用4-20mA進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；變頻器，加氣機(jī)與PLC通訊采用RS-485進(jìn)行通訊;自動化系統(tǒng)程序設(shè)計與軟件4。1程序概述程序已經(jīng)下載至PLC中，PLC運(yùn)行需MMC卡；同時應(yīng)當(dāng)注意，不能帶電插拔MMC卡，否則會丟失程序或損壞MMC卡.4.2STEP7。4+SP3PC機(jī)PLC程軟件在線查看整套程序的運(yùn)行情況，在工藝許可情況下強(qiáng)制運(yùn)行參數(shù)，還可以上載程序,SiemensSTEP7V5.4+SP3的編程手冊。程序功能簡要說明時間同步:PLC設(shè)備，所以操作員請勿隨意改動上位機(jī)時間，以免造成數(shù)據(jù)混亂。5。2測量值、儀表量程上限、儀表量程下限、修正值、報警高高限設(shè)置值、報警高限設(shè)置值、報警低限設(shè)置值、報警低低限設(shè)置值、死區(qū)寬度設(shè)置值、高高限報警、高限報警、低限報警、低低限報警、使能報警。這樣設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)現(xiàn)場更換不同量程的儀表可以在上位機(jī)中設(shè)置儀表量程，而不用更改PLC程序。儲罐液位計算：根據(jù)儲罐液位的差壓變送器的測量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成毫米水柱，再工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第2頁共41頁查儲罐的罐容表，計算出儲罐LNG的實(shí)際體積數(shù)。流程控制：提供調(diào)壓流程、加氣流程、卸車流程、CNG調(diào)壓流程待機(jī)狀態(tài)上位機(jī)啟動準(zhǔn)備：操作員需要到現(xiàn)場關(guān)閉VB101手動閥門上位機(jī)確認(rèn)預(yù)冷開泵池進(jìn)液閥泵池溫度低于設(shè)定低溫泵運(yùn)行 開低溫泵儲罐壓力高于設(shè)定停機(jī)，延時返回待機(jī)延時加氣流程：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第3頁共41頁待機(jī)狀態(tài)加氣機(jī)按槍預(yù)冷開閥預(yù)冷狀態(tài) 開泵池進(jìn)液閥泵池溫度低于設(shè)定開泵預(yù)冷狀態(tài) 低速開低溫泵加氣機(jī)溫度低于設(shè)定預(yù)冷完成加氣機(jī)按加氣加氣中

高速開低溫泵加氣機(jī)流量低于設(shè)定加氣完成加氣機(jī)按加氣延時卸車流程：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第4頁共41頁待機(jī)狀態(tài)加氣機(jī)按F3鍵開閥預(yù)冷狀態(tài) 開泵池進(jìn)液閥泵池溫度低于設(shè)定

泵運(yùn)行

泵以卸車頻率運(yùn)行加氣機(jī)按F3鍵卸車完成延時CNG流程：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第5頁共41頁待機(jī)狀態(tài)儲氣瓶壓力低低限 或上位機(jī)手動啟動確認(rèn)閥門狀態(tài)上位機(jī)確認(rèn)閥門預(yù)冷狀態(tài) 開出液閥泵池溫度低于設(shè)定與現(xiàn)場按啟動按鈕現(xiàn)場按停止按鈕

泵運(yùn)行、開一柱塞泵運(yùn)行 臺氣化區(qū)出口溫度5度

出口溫度低

一臺氣化區(qū)出口溫度恢復(fù)出口溫度低于-40度

停泵出口溫度低工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第6頁共41頁泵出口壓泵出口壓力高與儲氣瓶壓力高停機(jī)狀態(tài)延時數(shù)據(jù)緩存PLC420條緩存記錄,3天的緩存記,不丟失.報警系統(tǒng)25秒鳴響為操作提示、一般報警提示（低限4（泄漏。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第7頁共41頁自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程主界面圖1如圖1所示：主界面的上部為標(biāo)題欄，顯示控制系統(tǒng)的名稱和當(dāng)前日期、時間、即時的事件和報警記錄提示欄；主界面的中部為系統(tǒng)畫面;主界面的下部為操作欄；工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第8頁共41頁操作欄在操作欄中共有很多操作按鈕，下表是對應(yīng)的功能說明表：鍵 功能功能按鈕

目的用戶身份驗(yàn)證，給予相應(yīng)的許可權(quán)系統(tǒng)進(jìn)入總工藝圖畫面進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置畫面自動程序的鎖“允許操作"時可以運(yùn)行自動程序;定全站急停用戶狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)畫面切換控制畫面切換控制畫面切換控制

作”時，則鎖定自動程序；緊急情況下關(guān)閉所有閥門，停止所有設(shè)備。退出監(jiān)控系統(tǒng)，取消激活監(jiān)控畫面當(dāng)前用戶的用戶名“PLCPLC“報表正常”表示報表后臺程序已運(yùn)行.進(jìn)入事件記錄畫面進(jìn)入趨勢圖畫面功能按鈕 進(jìn)入工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第9頁共41頁注意：當(dāng)按鈕呈現(xiàn)灰色狀態(tài)，表示不可操作，原因是用戶需要登錄。自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程介紹3。1WinCC畫面的激活下面將介紹如何打開及激活WinCC畫面(如下圖2）（1)重新啟動計算機(jī)后,系統(tǒng)會自動打開并激活WinCC畫面，無需操作員操作.這個打開過程需要幾分鐘,請操作員耐心等待,直至畫面跳出。注:WinCC(2）如果操作員不打算重新啟動計算機(jī),如何手動關(guān)閉存在的激活畫面；如何又重新打開與激活畫面？下面將詳細(xì)介紹：a）關(guān)閉激活的畫面：兩種方式：可以通過“退出系統(tǒng)關(guān)閉；也可以在WinCCExplorer中關(guān)閉1)通過畫面中的 按鈕，可以退出監(jiān)控系統(tǒng)，關(guān)閉激活畫面“圖2單擊此按鈕退出監(jiān)控系工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第10頁共41頁2)在WinCCExploer資源管理器中，也可以關(guān)閉與打開畫面:下面介紹如何打開WinCCExploer：雙擊此快捷在桌面上雙擊其快捷鍵 ,如下圖演示：雙擊此快捷也可以在“開始菜單”中打開，如下圖： 單擊此快鍵圖工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第頁41頁打開后進(jìn)入WinCCExplorer資源管理器畫面:如下圖：在資源管理其中可以，通過單擊圖標(biāo)“

”打開與激活WinCC監(jiān)控畫面;通過單擊圖標(biāo)“

"，取消激活WinCC監(jiān)控畫面,從而關(guān)閉畫面；工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第12頁共41頁單擊此按鈕打開與激活畫單擊此按鈕畫面關(guān)閉畫面工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第13頁共41頁3.2LNG加氣站工藝流程圖2這一界面（圖2）集中顯示了整個LNG撬裝加氣站系統(tǒng)的工藝流程。(1）（2）在畫面圖形如罐,潛液泵，加氣機(jī)右邊分別集中提供了對罐，泵，加氣機(jī)的主要實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù);（3)在畫面的右上角提供了 按鈕，通過點(diǎn)擊或當(dāng)有外部事件觸發(fā)相應(yīng)流程是,會彈出流程菜單用來監(jiān)控相應(yīng)的動作流程,并可調(diào)整定相應(yīng)的頻率;（4)在畫面的右上角，還有個實(shí)時報警記錄的表,顯示報警故障；畫面上各種元素，若操作員不清楚其用途或代表的含義,應(yīng)區(qū)域，畫面上會顯示該元素的簡要說明。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第14頁共41頁，下面將工藝圖各元素狀態(tài)做簡要說明。表示低溫泵變頻器未運(yùn)行.表示低溫泵變頻器運(yùn)行中。“A”表示該閥門目前處在自動狀態(tài)。

PLC啟閥門動作閥門綠色表示該閥門閥位開關(guān)處在開啟狀態(tài)。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第15頁共41頁前處在手動狀態(tài)。前處在手動狀態(tài)。灰點(diǎn)表示PLC無開啟閥門動作閥門紅色表示該閥門閥位開關(guān)處在關(guān)閉狀態(tài)。CNGCNG流程的2框閃爍，表示現(xiàn)場已有起泵命令。現(xiàn)場操作柱停止按鈕狀態(tài)該狀態(tài)表示柱塞泵未運(yùn)行。該狀態(tài)表示柱塞泵運(yùn)行中。該狀態(tài)表示柱塞泵運(yùn)行中。該狀態(tài)表示潛水泵未運(yùn)行。該狀態(tài)表示積水池低水位。該狀態(tài)表示潛水泵運(yùn)行中。該狀態(tài)表示積水池高水位。該狀態(tài)表示潛水泵未運(yùn)行。該狀態(tài)表示積水池低水位。該狀態(tài)表示潛水泵運(yùn)行中。該狀態(tài)表示積水池高水位。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第16頁共41頁各測點(diǎn)邊框紅色閃爍，表示該測點(diǎn)有報警。可燃?xì)馓筋^,該狀態(tài)表示無泄漏.可燃?xì)馓筋^，該狀態(tài)表示有泄漏。上圖表示LNG加氣區(qū)域火災(zāi)。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第17頁共41頁上圖表示CNG加氣區(qū)域火災(zāi).上圖表示儲氣瓶區(qū)域火災(zāi)。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第18頁共41頁加氣機(jī)的工作狀態(tài)預(yù)冷狀態(tài)工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第19頁共41頁對時按鈕的功能：當(dāng)LNG收費(fèi)柱重新加電時，PLC系統(tǒng)會在20秒內(nèi)，自動同步收費(fèi)柱時間,20對時。對時注意：A、加氣中請不要按對時按鈕.B、時間不正確請勿加氣。

，進(jìn)行手動A、點(diǎn)擊閥門彈出如下窗口：閥門手自動切換開關(guān)，點(diǎn)擊后出現(xiàn)下一幅畫面。當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)表示閥門處在自動狀態(tài)。A表示自動工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第20頁共41頁閥門手自動切換開關(guān)當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)表示閥門處在手動狀態(tài)。閥門手自動切換開關(guān)當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)表示閥門處在手動狀態(tài)。MM表示手動B、點(diǎn)擊低溫泵區(qū)域彈出如下畫面:紅色表示紅色表示PLC正在開啟變頻PLC關(guān)閉變頻器紅色表示變頻器已經(jīng)準(zhǔn)備好紅色表示變頻器正在運(yùn)行中紅色表示變頻器出現(xiàn)故障。C、點(diǎn)擊柱塞泵區(qū)域彈出如下畫面：

當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障后，確認(rèn)故障已經(jīng)消除，點(diǎn)此按鈕復(fù)位故障。紅色表示紅色表示PLC正在開啟變頻PLC關(guān)閉變頻器紅色表示變頻器已經(jīng)準(zhǔn)備好紅色表示變頻器正在運(yùn)行中紅色表示變頻器出現(xiàn)故障。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障后，確認(rèn)故障已經(jīng)消除，點(diǎn)此按鈕復(fù)位故障。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第21頁共41頁點(diǎn)擊各運(yùn)行參數(shù)，會彈出實(shí)時趨勢圖窗口,例如點(diǎn)擊 ,彈出下面窗口：點(diǎn)擊儲罐彈出儲罐詳細(xì)參數(shù)窗口：3。3用戶登錄本系統(tǒng)對監(jiān)控畫面上的絕大數(shù)操作都需要對操作員的身份進(jìn)行驗(yàn)證,所以當(dāng)操作員需要進(jìn)行諸如打開報表、設(shè)置參數(shù)等的操作時，都必須輸入用戶名和密碼。在沒有登錄時,各按鈕不允許操作：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第22頁共41頁若操作員在沒有登錄的情況下，點(diǎn)擊了需要權(quán)限的按鈕，則系統(tǒng)回彈出無權(quán)限的對話框,見下圖：點(diǎn)擊: 按鈕,在彈出的對話框中輸入用戶名和密碼:user(該用戶名屬于普通用戶授權(quán)，無法修改參數(shù)密碼：111111戶名：admin（該用戶名給予管理員授權(quán)，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置密碼：111111如何判斷當(dāng)前的操作員是否登陸？ 這里將顯示登陸用戶的用戶名在控制欄中我們可以看出操作員是否登陸。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第23頁共41頁用戶操作結(jié)束后點(diǎn)擊銷用戶.

按鈕彈出系統(tǒng)登錄窗口,點(diǎn)擊退出登陸按鈕，即可注單擊此處，輸入要設(shè)定的值單擊此處，輸入要設(shè)定的值35步時，的運(yùn)行頻率，主要是針對某些站，預(yù)冷時間比較長，泵0拖動滑塊，或滑塊兩側(cè)的箭頭也可修改設(shè)定注:“user”和6“admin”用戶名的權(quán)限包括可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,而“user”沒有這個權(quán)限；3.4流程參數(shù)設(shè)定：在上位機(jī)上可以對四個流程泵的預(yù)冷溫度，預(yù)冷頻率等參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定；（建議保留原設(shè)定值，無需經(jīng)常更改設(shè)定值）工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第24頁共41頁泵工作頻率設(shè)定，注意頻率范圍30-50之間5會自動切換到備用泵。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程

第25頁共41頁工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第26頁共41頁3。5報警與趨勢圖畫面點(diǎn)擊按鈕 按鈕，打開趨勢圖畫面：6趨勢圖中有單模擬量的趨勢圖和按區(qū)域劃分的組合趨勢圖,便于操作員分析數(shù)據(jù)。下圖演示和說明如何使用曲線趨勢圖：8上圖的操作內(nèi)容依次（從左到右）為：幫助、分配參數(shù)、第一條數(shù)據(jù)記錄、前一條數(shù)據(jù)記錄、下一條數(shù)據(jù)記錄、最后一條數(shù)據(jù)記錄、標(biāo)尺、縮放、原始視圖、選擇時間范圍、開始/停止、打印記錄、選擇統(tǒng)計區(qū)域、計算統(tǒng)計。點(diǎn)擊縮放按鍵，選擇要查看的區(qū)域，放開鼠標(biāo)，就可以放大所選區(qū)域.如下圖所示：選中的方框內(nèi)容圖9，放大區(qū)域圖10。工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第27頁共41頁圖9：圖10：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第28頁共41頁報表系統(tǒng)畫面在監(jiān)控畫面中點(diǎn)擊 按鈕,彈出報表系統(tǒng)畫面,本系統(tǒng)目前共有5張報表,分是LNG加氣記錄,LNG卸車記錄、LNG調(diào)壓記錄、CNG運(yùn)行記錄和設(shè)備整點(diǎn)抄表(1)選擇查詢?nèi)掌?1)選擇查詢?nèi)掌诩託庥涗泩蟊?2)按鈕，查看數(shù)據(jù)報表工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第29頁共41頁LNG卸車記錄CNG運(yùn)行記錄工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第30頁共41頁調(diào)壓記錄整點(diǎn)歸檔報表下圖將演示如何在報表中查詢整點(diǎn)歸檔數(shù)據(jù):工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第31頁共41頁參數(shù)設(shè)置畫面點(diǎn)擊 按鈕,彈出參數(shù)設(shè)置畫面：14參數(shù)設(shè)置的畫面包括儲罐液位、壓力,泵池設(shè)定溫度，加氣出口壓力等參數(shù)下圖演示如何進(jìn)行參數(shù)修改:工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第32頁共41頁（其它參數(shù)修改類同此操作）當(dāng)前值：該測點(diǎn)的當(dāng)前測量值。設(shè)備工作時間:若使能工作時間報警，則將計時，計時單位：秒，若超過“工作時間報警”中設(shè)定的值,則將會產(chǎn)生工作時間報警，該項(xiàng)功能主要是針對某些業(yè)主對設(shè)備的檢修周期的要求，操作員可以根據(jù)需要選用.,程的變送器時,PLC程序.修正值5誤差，則在這里填上這個誤差值,用以修正誤差。報警高高限：報警高高限的輸入值。報警高限：報警高限的輸入值。報警低限:報警低限的輸入值。報警低低限:報警低低限的輸入值。死區(qū)：范圍：0-1名詞解釋：死區(qū)：又叫死區(qū)寬度，在控制系統(tǒng)中，某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果動作頻繁，會導(dǎo)致小幅震蕩，造成嚴(yán)重的機(jī)械磨損。從控制要求來說，很多系統(tǒng)又允許被控量在一定范圍內(nèi)存在誤差.本系統(tǒng)對死區(qū)做如下處理：工控機(jī)自動化控制系統(tǒng)操作規(guī)程 第33頁共41頁死區(qū)寬度

測量值大于該值將觸發(fā)高高限報警測量值小于該值將停止高高限報警死區(qū)寬度

測量值大于該值將觸發(fā)高限報警測量值小于該值將停止高限報警測量范圍上限報警高高限設(shè)定值測量范圍上限報警高高限設(shè)定值報警高限設(shè)定值無報警區(qū)域報警低限設(shè)定值報警低低限設(shè)定值測量范圍下限死區(qū)寬度死區(qū)寬度

測量值大于該值將停止低限報警測量值小于該值將觸發(fā)低限報警測量值大于該值將停止低低限報警測量值小于該值將觸發(fā)低低限報警死區(qū)寬度=量程×死區(qū)例如：0—1.6MPa00110,高限0.90.