CNG加气站电控系统调试及应用

应雪　董明君

【摘要】近年来，我国居民私家车持有率普遍增高，为缓解城市污染和能源危机问题，CNG汽车正逐步在城市公共运输领域中大力推广，随之而来的是城市CNG加气站也逐渐多了起来。本文对CNG加气站电气控制系统的调试过程常见问题和使用操作予以报道，具体如下。

【关键词】CNG加气站；调试；电控系统

1 CNG加气主要流程

CNG（压缩天然气）加气站主要是为以CNG为燃料的汽车和运输槽车提供充装服务的场所。天然气在CNG母站经过工艺设备完成脱硫、脱水、加嗅和压缩升压工艺后，利用槽车或高压管线输送到加气站，通过加气机出售给加气车辆，流程图如下（图1）。

2 CNG加气主要电控系统

CNG加气系统大体包括：压缩机升压系统、工艺管道控制系统、加气机管理系统、可燃气体报警系统。我过CNG加气站自动控制系统与国外发展水平差距较大，控制系统多为低压电器控制，控制方式比较简单，正向工业控制系统转型，一般选用智能数显仪表控制系统。智能仪表系统安装一般都安装在控制室的控制柜中，组成部分主要有UPS电源、开关电源、智能数显仪表、多路声光报警器、继电器以及其他配套的控制元件。控制柜盘面装有压力、温度和流量等各种参数对应的智能数显仪表、可燃气体、多路声光报警器、控制按钮和指示灯等，系统满足实时检测、采集、显示工艺生产参数，并对故障进行报警和控制，从而达到压缩机、轴流风机重要设备的连锁控制。目前较为常见的SCADA系统其结构框架图如图下所示（图2）。

3 CNG加气站控制系统调试与分析

我公司采用西门子S7-300 PLC的CNG加气站控制系统，利用计算机和组态王软件完成上位机的监控系统的组态及设备连接，在专业技术人员努力下，安全顺利的完成了调试工作，过程如下：

（1）检验控制系统整体操作可靠性，检查设备原件的性能稳定性（如：压缩机、干燥器等）。

（2）检验控制系统各变送器接线情况和性能。

（3）检验加气站气路、油路、放空系统的严密性、安全性。

（4）加气站气路系统、油路系统和自控系统的联动调试。在对系统调试前必须保证调压装置出口压力稳定，启动压缩机对储气瓶进行送气长达30分钟以上，使压缩机出口压力达到10、15、20、25MPa后停机，检查管线是否有泄漏并及时处理。

（5）可燃气体报警器接线及报警系统的联动调试。开启报警控制器电源，检查报警控制器与探头是否正常，报警控制器显示是否正常。手动开启撬体内排风扇，观察其运转是否正常。分别在各个探头前使用小量燃气进行调试，调试报警器联动系统是否有信号输出，设备能否停止工作。

（6）检验上位机监控管理系统与设备连接数据的同步程度。下位机（PLC）与上位机（计算机）之间通过工业以太网交换数据，计算机和现场监控仪表通过RS485电缆通讯。因为加气站所在地环境气候的影响，工业以太网容易接触不良，所以选择防尘防水RJ45接头。

（7）检查下位机与上位机之间的通信。检验下位机的控制程序是否符合加气站控制系统的要求，经过长时间运行系统，发生故障及时调试解决。

（8）PLC控制柜设置触摸屏。现场机组编号设置界面：在密码输入框内，输入不同密码可进入一级参数设置。工作界面下图所示（图3、图4）

（9）最后检验整套设备的各项指标是否在设计范围内。

（10）调试结束，记录调试过程中的相关数据，方便日后维护和检修。

4 结语

本文阐述了我公司某加气站通过把计算机管理技术、PLC自动技术和多线程通信技术相结合的方法搭建一个天然气加气站自动控制系统，利用PLC采集来自现场仪表的信号，利用触摸屏和组态控制软件编制人机交互界面程序、监视和控制现场设备。现场调试过程中也掌握了PLC型号及其使用方法和软件编程，电器控制系统总装配图和接线图。在现场初调合格的情况下，将PLC与现场设备连接，验证控制系统功能、上位机软件、通信、数据处理。

参考文献：

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[4]闫庆华.天然气压缩机PLC控制器的研究[J].科技创新与应用，2013，2：45