WinCC在天然气门站自控系统中的应用
基于PLC及iFIX技术的天然气发电自控系统应用分析

du c t i on pr oc e ss of a l t l h e p r e s s ur e, t emper a t u r e , f l o w, v al v es , e qu i p me n t op er a t i on co n di t i o ns u ch as v o l t a ge r eg ul at o r f or pr o .
K ey wor ds : PL C, i F I X; Co m pu t e r mon i t o r
\
本 自控 系 统 能 进行 长 期 、 稳定 、 高效地 运行 , 实 现 了天 然 气 调 压 站 在 中 央控 制 室 集 中控 制 的 运 行 要 求 。 本 系 统 包 括 通 讯 网
陶灵 兵 陈 燕兵 铁 治 欣
( 浙江理工大学信息学院, 浙江 杭 州 3 1 0 0 1 8 )
探讨PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用

探讨PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用作者:刘洪滨来源:《科学与信息化》2019年第06期摘要天然气门站是天然气输送系统的关键节点,构建科学的监控系统对于保证门站计量的准确性、安全性与稳定性方面具有重要的意义。
为此,提出一种基于PLC的天然气门站监控系统设计方法。
首先阐述了监控系统的总体设计及各监控单元的功能,然后分别从硬件方面和软件方面详细阐述了PLC在天然气门站监控系统中的应用方法。
为天然气门站监控系统的设计提供了重要参考。
关键词 PLC;天然气门站;监控系统引言天然气门站是天然气远距离输送管线的终点配气站。
为了保证天然气门站供气的安全性、稳定性和准确性,需要构建一个科学的门站监控系统,对进出站天然气的压力、温度、流量、各管线阀门的状态等参数进行监控[1]。
利用传统的人工方式进行相关参数的记录和处理,效率低、错误率高,难以满足门站对天然气监控的实际需求。
为此,提出一种基于PLC的天然气门站监控系统的设计方法,具有重要的现实意义。
1 PLC监控系统的总体设计及监控单元功能1.1 总体设计天然气门站监控系统采用典型的上下位机控制方式,其中上位机主要为工控计算机,用来发出控制指令,实现对现场的控制,并可通过显示屏显示各类监控信号,下位机为PLC,用来采集现场中的各类信号,并传输到上位机。
通过上位机与下位机的协同工作,共同实现对天然气门站中各类参数的实时监控与在线控制。
系统按照层级结构可分为现场级、控制级和监控级。
其中,现场级由传感器、电动球阀、电动阀门等构成,用于监控各个阀门的状态,采集阀门中天然气的压力、温度、流量等信号,并根据PLC的输出指令控制阀门的通断;中间层由PLC构成,用于采集各个阀门的通断状态,向监控级发送现场设备的状态信息,同时接收监控级对现场阀门的控制信号,实现对现场设备的在线控制;监控级主要为工控机,主要用于接收PLC发送的各类监控信息,并通过PLC实现对门站现场设备的在线监测与控制。
天然气门站监控系统设计及应用

关 键词 :天 燃 气 ;调 度 ;监 控 系统 ;数 据采 集
一
、
引言
传送给调度控制 中心并接受 和执行其下达 的命令 。站控
系统采用P C L 系统对站 内工艺变量及设备运行状态进行
随着近年来我国城市发展建设速度 的加快和国家能 源结构的调整 ,天然气进入 了千家万户 ,城市燃气管 网 规模越来越庞大 。因此 ,实现燃气管 网的自动监控具有
效 的数据接 口,方便 日后 的升级改造 。
的组成部分 ,该 系统 实现 了城 市 门站 的集 中管理 、统
一
调度 和实时控制 。S AD C A系统在 实现本 地监控 的同
时 ,也实现生产调度 中心对 门站的远程监控功能 ,同时
负责将有关信息传送给调度控制 中心并接受和执行其下
达的命令。
过程可视功能 :提供强大的图形开发工具 和环境 , 在其 中可 以直接建立动态或者静态 的过程画面。所有对 象属性都可以赋于动画效果 ,可在属性窗 口及V A中浏 B 览或改变对象属性。 数据处理功能 :自动采集 、存储 、显示历史数据 ,
存放采用数据库结构 ,每个站点 的历史数据分别存放在
8 0 信 息系统 工程 l 01 0 2 272
T C N L G 技术 应 用 E H O O Y
分析过程趋 向,为用户 的查询提供相应 的文档依据 。
安全保护功能 :可设置不 同安全区和安全级别 ,用
报告标准流量计量运算模块 。3与调度 中心 的通讯。调 .
度控制中心对R U T 采用点对多点通信方式 。R U还允许 T 用户通过组态来制定通信策略 ,以满足用户特殊需要 。 4与本地上位及总公 司计算机 的通讯。 门站R U系统与 . T
PLC远程监控在天燃气管网自动化系统的应用

PLC在工业上的应用越来越多,而随着工业设备越来越依赖PLC,利用编程软件对PLC远程编程与调试,程序的上传和下载,实现PLC的远程控制的需求变得越来越多。
工业智能网关利用VPN等远程安全通讯方式,实现PLC远程控制,不仅保证PLC数据与普通互联网进行隔离传送,还保证了PLC数据在不经过云服务器的情况下直接传送至监控室,既减轻了云服务器的负荷,也进一步确保了PLC 数据的安全性。
客户由于基础设施的老化和缺乏有效规划,在新德里周边的管网控制站设备变得不稳定,无法满足日期增大的燃气需求。
因此,客户决定进行管网监控自动化的升级,提升管网监控能力和可靠性,同时降低运营成本。
由于智联物联在燃气行业的经验,客户选择智联物联作为他们此次升级合作的主要合作伙伴之一。
客户系统需求
支持3G HSPA+网络,易于维护,支持双路IPsec VPN通道。
同一个型号需同时支持RS232和RS485两种串口方式,以便于支持不同型号的流量控制器,高性能和小体积,工业防护等级大于等于3级,能够长期承受高达70℃的高温环境。
智联物联工业智能网关,可以实时将客户流量数据传回主站软件,为客户提供快速稳定的网络接入功能,为客户节省了大量的现场维护人员,并缩短了故障响应时间,提高了服务质量。
全工业级设计,通过了CE、FCC、等认证,EMC抗扰能力达到工业级三级,在无线通信领域丰富且被广泛认可的专业知识。
1。
PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用

PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用随着社会的发展和时代的变迁,当前各类科技成果都在不断的融入到人们的生产生活中,要想进一步凸显技术的作用,提高生产效率,就要把控软件控制的应用效率,笔者基于PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用进行了分析,以下为详述。
标签:PLC及WINCC组态软件;自动控制;应用PLC及WINCC组态控制的优势已经被各行各业所关注,并将其投入到实际的生产中,尤其是应用PLC及WINCC可以有效的提高生产效率,并为产品的生产质量提供切实的保障,下面针对PLC及WINCC组态软件在自动控制中的实际应用进行了分析,详见下述。
1 PLC在自动控制中的应用分析PLC技术的早期应用一般都会在顺序控制中,所谓的顺序程序指的就是要参照具体的工艺流程,而后接收相应的控制指令,促使生产程序可以实现自动化的运作,提高流水线的作业效率。
下面以某一烧结车间环冷小车运作流程为例,对PLC及WINCC组态软件在车间环冷小车自动控制系统中的应用进行分析。
(1)自动控制系统改造内容概述。
为实现某车间环冷小车自动控制,对其改造内容进行确定,将小车机械极限更换为磁感应极限,这样不仅会使日常的维护措施有所减少,同时有一定程度上增添了定位的精准性,而后使小车的位置处于上下阀极限之间,用来对小车位置进行显示,同时可以对阀门予以控制,此外,变频器的运作速度也由PLC进行把控,同时PLC对变频器的状态进行输出,还要对阀门的输出能力进行控制,应用WINCC组态软件对变频器运作中的故障定位以及自动开阀等进行警报提示。
此系统所应用的PLC编号为西门子S7-400系列,其CPU则应用CPU412-2和WINCC组态软件进行连接并实现通讯,输入模块所应用的是共计128点的24v 直流输入模块,输出模块应用的是共计64点的24v直流输出方式,而变频器则应用富士G11的通用变频器。
(2)PLC硬件改进分析。
在现场调查中发现环冷小车无法落实卸灰动作,分析其具体诱因只要有下几点,其一,环冷小车的轨道设计或是施工措施不科学,导致其实际偏差较大,最终还会产生到位极限等问题,无法正常进行卸灰和放灰。
基于PLC与WinCC的天然气调压站监控系统

和触摸屏远程设 置 ; 流 量 计 与 泄 漏 报 警 控 制 器
均 输 出 4—2 0 mA模 拟 信 号 ; 安 全 切 断 阀 是 在 运
行 回路 发 生 故 障 或 回路 超 压 等 危 险 情 况 时 , 快
撬 及其 附属 设备 、 计量 设 备及加 臭设 备 等组 成 , 其
中调压 撬 为关 键 设 备之 一 , 设 有 一 主 一 备 两 个 管
路, 通 常情况 下 只有一 个 管路通 气 , 紧急 情况 下才
泄 漏 检
图 1 一 级 调 压 撬 工 艺 流 程
2 控 制 系 统 结 构 与 硬 件 构 成
收 稿 日期 : 2 o 1 3 - 0 4 - 2 6 ( 修改稿 )
化
工
自 动 化
及 仪
表
第4 0卷
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E f  ̄V L w n C C
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以 太 网
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SM1 2 31
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图2 天 然 气 调 压 站 系 统 结 构 简 图
模块 、 信号 浪 涌保 护器 、 开 关 电源 ( 备用) 、 继 电器 及声 光报警 器等组 成 , 并选用 E K I 一 2 5 2 5五端 口工 业交 换机提 供通信 桥梁 。上位 机 由一 台打印机 和
第 1 O期
唐
波等. 基于 P L C与 Wi n C C的天 然气 调 压 站 监 控 系 统
基于 P L C与 Wi n C C 的天 然 气 调 压 站 监 控 系统
PLC在天然气调压站智能监控系统的应用

吴志刚/副教授关键词/Keywords 可编程序控制器·智能控制·Modbus 协议·调压站·方案设计|Engineering Design·石化电气·2011年第30卷第11期PLC 在天然气调压站智能监控系统的应用介绍了天然气调压站的工作原理及由PLC 实现的自动控制系统设计方法。
系统通过实时监测调压站关键部位的压力、压差、阀位和流量等主要参数,及时反映调压站的实际工作状况,并作用于执行机构进行实时调整,确保供气系统安全、稳定及高效运行。
系统可以通过本地触摸屏和远程网络两种方式进行实时监控,并为上位机预留了标准的Modbus 通信接口,便于系统远程网络化控制和管理。
吴志刚/四川师范大学工学院天然气调压站是各大城市供气系统的核心和枢纽,现有调压站系统基本上采用传统的阀门加简单电控的方式进行天然气用气量的调度和管理。
随着供气范围的扩大、用气量的增加以及对供气要求的提高,供气网络和用气方式必将日益复杂,传统的控制方式已很难满足现代生产和生活的需要。
运用新技术对调压站系统进行自动控制和调度管理已成为社会发展的必然。
先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合,提高企业的经济效益和管理水平。
天然气管网监控系统一般由调度中心计算机管理系统、调压站、区域调压站及数据通信网络系统等构成,是一个大型的集中管理、统一调度且分散控制的计算机网络监控系统。
其中中高压调压站的主要任务是完成对站区内的各种工艺设备、智能仪表的监控和管理,同时负责将有关信息上传给调度控制中心,并接受和执行其下达的命令。
对中高压调压站自动控制系统的功能要求一般包括:对管网进行负载平衡控制;远程压力调节;根据用户的消耗量来调整供气量;向调度中心上传数据参数;限流等。
PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用

PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用关键词:PLC;天然气;门站监控系统;设计;应用根据天然气门站监控系统的功能特性及设计要求,注重PLC的应用研究,有利于增加该系统设计中的技术含量,保持天然气门站监控系统良好的运行状况,避免其设计质量受到不利影响。
因此,在细化天然气门站监控系统研究内容、实现科学设计目标的过程中,需要提高对PLC的关注度,促使系统设计工作开展能够达到预期效果,充分发挥PLC的应用优势,在技术层面上为天然气门站监控设计与应用效果的增强提供科学保障。
1PLC及天然气门站监控系统概述1.1 PLC概述所谓的PLC,是指可编程逻辑控制器,是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器。
在其内部可存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入输出,实现对各类机械设备或生产过程的实时控制,应用过程中取得了良好的成效,具有重要的利用价值,能够为工业生产活动的顺利完成及工业经济的可持续发展等提供技术支持。
1.2天然气门站监控系统概述在满足天然气远距离输送要求的过程中,门站发挥着重要的作用。
实践中为了提高天然气门站的应用安全性及稳定性,优化监控方式,则需要考虑性能可靠的监控系统的构建与应用,更好地了解天然气输送过程中阀门的工作状态、压力等,避免影响门站的应用效果。
与此同时,为了使天然气门站监控系统处于正常的工作状态,高效地完成天然气输送过程中的监控计划,则需要重视PLC的科学应用,落实好具体的设计工作予以应对,进而使门站监控系统在天然气输送中的作用效果更加明显。
2基于PLC的天然气门站监控系统的设计探讨2.1注重良好设计理念的运用为了实现天然气门站监控系统设计目标,满足系统稳定运行要求,则需要对良好设计理念的运用加以思考。
具体表现为:(1)注重对精细化设计与创新理念的科学运用,充分发挥PLC在控制方面的实际作用,开展好切实有效的天然气门站监控系统设计工作,增强与之相关的设计方案的适用性,避免引发该系统设计问题;(2)当良好的设计理念运用得到足够的重视后,可使天然气门站监控系统设计思路更加清晰,并在PLC的作用下,完善系统服务功能,给予天然气的安全输送更多保障,高效率、高质量地完成好天然气门站监控系统设计工作,避免因设计理念更新不及时而出现系统设计质量及应用状况不佳的现象。
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节 天然 气加 臭 量 , 以输 送 出稳 定 、高 质 量 的居 民
用气 和 工业用 气 。
1 系统 架 构
门站 自控 系 统可 设计 为 上下 位 机协 作 工作 模 式 。 下 位 机 由S — 0 型 P C 7 2 0 L 、数 字量 输 入 输 出 、 模 拟 量输 入 、继 电器 、安 全 栅 、报警 以及 电源等 硬 件组 成 ,负 责 实时 采集 现场 数 据 、远 程控 制 以 及 报警 ;上 位机 则 由基 于WiC 台 的组 态 程 序 nC 构 成 ,负 责将 下位 机采 集 的数 据 和报 警 信息 .用
数 据 ,然后 由该 程 序 负责 将所 有数 据 通过 Mo b s d u
模 拟 画面展 现 给用 户 ,同时归 档记 录 ,并 提 供 远 程控 制 操作 。同 时 ,上 位 机还 会将 所 有采 集 的 数 据 即时 上传 给调 度 中心 。整个 门站 自控 系统 的架
构 图如 图 1 所示 。
的工 艺流程 主界 面 。
23 球 阀 控 制 界 面 .
场 工艺 需 求 ,并 利用 WiC 图形 编辑 器 、报 警 记 nC
录 、变 量 记 录 以及 脚 本 语 言设 计 了系 统 的登 录 、 工艺流 程 、球 阀控 制 、报警 、生 产 数据 、归档 数 据 、曲线 图和 用户 设置 与 帮助 等界 面 。 同时还 充 分 考虑 了软 件 的易用性 和人 性化 设计 。
上 位 机
站点 的监 测数 据 以集 中管 理 。 门站 自控 系 统可 实
现对 门站 现场 进 出 口压力 、温度 、流量 、报警 信
下位机
息 等 数 据 的 精 确 采 集 和 上 传 ,还 可 在 特 殊 场 合 下 ,对 现 场球 阀发 送 远程 开关 指令 、动 态分 流 和 调 节各 出 口压 力 ,并 通过 流量 联合 加 臭 机 动态 调
关 键 词 :WiC n C;组 态 ; 现 场 数 据 ; 通 讯 ;Mo b s d u
0 引言
调度 中心
城市 天然 气公 司一般 均 有一 个 大 型 的分 布式 监控 网络 系 统 ,它包 括 调度 中 心 、门站 、 区域调
压站 以及 通信 网络 。 门站 和 区域 调压 站 负 责实 时 监控 现场 数据 并 上报 数据 ,调度 中心负 责 汇集 各
Vo. 2 N . I o4 1
Apr .201 0
2 1 年4 0 O 月
而使开 发 人员 可 以根据 具体 的工艺 需求 设计 开 发 出功能 全 面 、界 面美观 的组 态程 序 。本 文根 据 现
出 口压力 、温度 ,各球 阀状态 ,各 流 量计 数据 以 及报 警 信 息 等 。 图2 示 就是 一 种 门站 自控 系统 所
图 1 门 站 自拉 系 统 架 构 图
上 位机 的使 用 设计 与 开发 过 程 。本 系统 下 位机 采 集 的进 出 口压力 、温度 、流 量 、泄露 报 警 等模 拟 量 共 2 路 。报 警 状 态 、球 阀状 态 等 数 字 量 共 3 l 0 路 ,进 出 口报 警 上 下 限设 定 模 拟量 共4 。 由上 路 位机 将 这5 路 现 场 数据 通 过WiC 不 同 的组 态 画 5 nC
第 21 第 4 1 卷 年4 20 月 期 0
鼹恭 帚
V12 O 01 N. . 4
Ap . 2 0 r 01
d i 03 6 / i n1 6 - 7 52 1 .40 6 o: .9 9 . s .பைடு நூலகம்3 4 9 .0 00 .2 1 js 5
WiC 在 天然 气门站 自控系统 中的应用 nC
如有 报 警 信 号 到 来 ,组 态 程序 将 进 行 逻 辑 判 断 , 并 准 确 地 给 出报 警 动 作 。在球 阀组 态 画面 部 分 ,
则 根 据用 户权 限 提供 对现 场 球 阀 的远程 开 关 控制
操 作 。另 外 ,WiC 组 态 程序 在监 控 现 场数 据 的 nC 同时 ,还 可与 专 门 的数据 上 报程 序定 时交 换现 场
强 大 、组态 丰 富 ,并且 提 供有 多种 脚 本语 言 ,从
.
ed.n 2 1 . 电 子 元 器 件 主 用 8 cac 0 04 1
第l卷 2
第4 期
电 手元 器 件 主 用
El cr n cCo e to i mpo n ne t& De i eApp ia ins vc lc to
2 1 登 录 界 面 .
球 阀界 面可分 两部 分 ,一 是球 阀的开 关 控制
器 ,负 责提供 现 场 电动球 阀的远 程开 关操 作 ;二 是球 阀的各状 态值 ,负责 实 时显示 各 电动 球 阀 的 开 到 位 、关 到位 、远 程/ 场 控 制 、过 电流 、过 现 力矩 等状态 。
朱 荣 , 肖世 德 ,孟 祥 印
( 南交通 大 学智 能机 电技 术研 究所 ,四川 成 都 西 6 03 ) 10 1
摘 要 :为 了实现 天然 气 门站 自控 系统对现 场 数据 的界 面化 处理 ,给 出 了使 用WiC 作 为上 nC 位机 的组 态工具 .并 通过 组 态一 系列 典 型 画面将 现 场数 据 和报 警信 息直观 的展 现 给 用 户并 完 成 归档 .同时 定 时上报 给城 市调 度 中心 的具 体 方 法 。本 系统 的 所有 数 据 均 以S — o 型P C为 7 20 L 主 的下位 机 实时 采集得 到 。整 个 系统在 实 际工程 项 目中运 行稳 定 良好 。
协 议 传 人 G R 模 块 ,最 后 通 过 移 动 网 络 上传 至 PS 远端 调 度 中心 。
2 WiC 组 态 实现 nC
西 门子 公 司 的WiC 组态 软 件 不 仅 自身 功 能 nC
本 文 主要介 绍 WiC 在 天 然气 门站 自控 系 统 nC
收 稿 日期 : 0 9 1 - 7 2 0 — 1 2