专利名称：用于计量站的控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气计量4贞i或，具体而言，涉及一种用于计量 站的控制系统。
背景技术：
油气计量站有油阀组和单井油气计量分离器组成，在这里对巴油 井生产的油气产品集中在 一起，轮流对各单井的产油气量进行计量。
在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中计量站的控
制系统在24VDC电源发生古文障时，S寻造成计量站控制系统无法正 常运行，甚至造成事故。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种用于计量站的控制系统，能够解决现 有技术中计量站的控制系统在24VDC电源发生故障时，将造成计 量站控制系统无法正常运4亍，甚至造成事故的问题。
在本实用新型的实施例中，提供了 一种用于计量站的控制系 统，包括可编程控制器、24VDC电源分配子系统、220VAC电源 分配子系统、 -接线端子和用于4是供备用电源的24VDC冗余电源， 其中24VDC电源分配子系统通过4妄线端子与可编程控制器相连4妄；
24VDC冗余电源通过4妄线端子连4妄在220VAC电源分配子系 统与24VDC电源分配子系统之间。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括以太网、交换枳j 和终端服务器，其中，可编程控制器、交换机和终端服务器通过以 太网相连接。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括用于采集现场仪 表数据的数据采集卡，其与可编程控制器相连接。
优选地，上述数据采集卡是模拟量数据采集卡或数字量数据采 集卡。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括照明子系统，其 连接到220VAC电源分配子系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括浪涌保护子系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括控制继电器，其与 可编程控制器相连4妄。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括4妄地子系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包4舌RS232和/或 RS485通信接口，其连接到所述可编程控制器。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括才几拒，上述控制系 统4立于才几冲巨中。上述实施例通过在用于计量站的控制系统中增加24VDC冗余 电源，当控制系统中的24VDC电源发生故障时，可以由24VDC冗 余电源4巴220VAC转换为24VDC,并经由24VDC电源分配子系统 给控制系统供电，从而保证了控制系统的正常运行，克服了现有技 术中计量站的控制系统在24VDC电源发生故障时，^!寻造成计量站 控制系统无法正常运4亍，甚至造成事古文的问题。
此处所i兌明的附图用来4是供对本实用新型的进一步理解，构成 本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本 实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中
图1示出了才艮据本实用新型的一个实施例的用于计量站的控制 系统示意图2示出了根据本实用新型的一个实施例的接线端子示意图3示出了根据本实用新型的一个优选实施例的24VDC电源 分配子系统示意图4示出了才艮据本实用新型的一个优选实施例的220VDC电源 分配子系统示意图5示出了根据本实用新型的一个优选实施例的用于计量站的 控制系统示意图6示出了才艮据本实用新型的一个优选实施例的继电器ESD 系统示意图；图7示出了根据本实用新型的一个优选实施例的接地子系统示 意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细i兌明本实用新型。
图1示出了#4居本实用新型的一个实施例的用于计量站的控制 系统示意图，包括可编程控制器l、 24VDC电源分配子系统2、 220VAC电源分配子系统3和用于4是供备用电源的24VDC冗余电源 4，其中
24VDC电源分配子系统2通过接线端子与可编程控制器1相连
接；
统3与24VDC电源分配子系统2之间。
上述实施例通过在用于计量站的控制系统中增加24VDC冗余 电源，当控制系统中的24VDC电源发生^t障时，可以由24VDC冗 余电源把220VAC转换为24VDC,并经由24VDC电源分配子系统 给控制系统供电，从而保证了控制系统的正常运行，克服了现有技 术中计量站的控制系统在24VDC电源发生故障时，将造成计量站 控制系统无法正常运行，甚至造成事故的问题。
图2示出了根据本实用新型的一个实施例的接线端子示意图。 在图2中的长度单位是毫米。
图3示出了根据本实用新型的一个优选实施例的24VDC电源 分配子系统示意图。在石油天然气计量站、分输站站场，根据计量、 分输工艺的要求在站场安装有各类数据采集仪表和执行设备，如温度变送器、压力变送器、液位变送器数据采集仪表以及电动阀、泵、 电机执行设备。不同的设备所要求的供电系统是不同的，有设备需
提供24VDC供电，如常用的变送器、电动阀设备都要求24VDC供 电，在系统集成中设计有独立的24VDC供电分配系统，并设计有 良好的设备过流、短路保护结构。
图4示出了根据本实用新型的一个优选实施例的220VDC电源 分配子系统示意图。有些设备则需提供220VAC供电，如图4所示， 在系统集成设计的220VAC供电分配系统，并设计有良好的设备过 流、短^各保护结构。
图5示出了根据本实用新型的一个优选实施例的用于计量站的 控制系统，如图5所示，还包括以太网5、交换机6和终端服务 器7,其中，可编程控制器l、交换才几6和终端服务器7通过以太 网5相连接。
用于计量站的控制系统作为SCADA ( Supervisory Control And Data Acquisition,监3见控制与凄t据采集)系统中的一部分，通信是 可编禾呈控制系统其不可缺少的功能之一。如与站场的PC (Personal Computer,个人电脑)机的通信、与站场的第三方智能设备的通信 以及与SCADA系统中调控中心通信。
在ii/f言结构中，采用的物理链^各有两种即串口 (RS232/485 ) 和以太网(Ethernet )。因此，在我们的可编程控制系统通常扩展有 两种设备即工业以太网交换机(Switch )、串口月l务器(Terminal Server )。交换才几用于控展以太网口 ，而串口月l务器用于扩展串口数 量，以满足通信的物理链路。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括用于采集现场仪 表数据的数据采集卡，其与可编程控制器相连才妄。优选地，上述数据采集卡是模拟量数据采集卡或数字量数据采 集卡。
将现场数据(模拟量数据、数字量数据)采集仪表( 一次仪表) 采集到可编程控制器。为了方便数据的采集和数据采集系统的易扩
展，在系统的设计中，我们采用独立的冲莫拟量凝:据采集卡和数字量 数据釆集卡结构。模拟量数据采集卡主要采集压力、温度、液位、 差压等模拟量数据，而数字量数据采集卡主要采集各类设备的工作 状态，如电才几的运4亍状态、阀门的开关状态、泵的运4亍状态等。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括照明子系统，其 连接到220VAC电源分配子系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括浪涌保护子系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括控制继电器，其与 可编程控制器相连接。
在各类计量站、门站、分输站等天然气输送站场除有最基本的 计量装置外，还有很多与工艺有关的辅助设备。如安全紧急截断阀、 气液联动阀、电动阀、调节阀、力口热i殳备、放空管、污液罐等设备。 对这些设备的控制是可编程控制系统的功能之一。而对不同的设备 依据其本身的工艺要求又有着不同控制要求，如对于安全紧急截断 阀、放空管等设备的控制通常要求为ESD (紧急关断系统)控制； 而对电动阀、调节阀、加热设备的控制则通常要求为PCS (过程控 制系统)控制。
PCS控制系统的控制通常就是对生产过程中各类生产设备(如 仪表、泵、加热器、调节阀、电动阀等)进行控制。图6示出了根据本实用新型的一个优选实施例的继电器ESD 系统示意图。在各类站场为站场的安全运行以及站场的各类设备的 安全运行，在站场还有ESD系统，而对于这类站场的ESD系统如 果采用常用的ESD系统则显得投资过大，也发4军不了 ESD系统的 功能，有所谓"大马拉小车，，的现象。因此在这类场所釆用继电器 结构的ESD系统。而对ESD系统，都必须满足SILII或SILIII等级 要求，因此在选用ESD系统的继电器时我们将同样采用具有同等 SIL等级的触点继电器和延时继电器。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括 接地子系统。
图7示出了根据本实用新型的一个优选实施例的接地子系统示 意图，如图7所示，我们设计有两个独立的接地系统， 一个为设备 安全接地系统，另一个为信号线屏蔽接地系统。根据仪表规范，这 两套独立的接地系统其阻值均要求小于4欧姆。为了保证良好的接 地效果，两套独立的接地端子排采用具有良好导电性的铜排。
对于各类设备的接地我们均接在i殳备安全4妄地系统，如24VDC 电源、浪涌保护器、工业交换机等这些设备的4妾地均接在设备安全 接地系统，以保证设备稳定安全的工作。
对于现场信号电缆，信号线的屏蔽接地则4妾在信号线屏蔽接地 系统。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括RS232和/或RS485 通信接口，其连^妄到所述可编程控制器，以满足通信的物理链路。
优选地，上述用于计量站的控制系统还包括-才几拒，上述控制系 统位于机拒中。作为控制系统所有元器件的载体，其外形尺寸和内 部布置i殳计满足国标。输气计量功能是计量站最基本也是最重要的功能。对不同的站 场采用有不同的计量设备，其中最常用的设备有孔板计量设备。孔 板的安装方式有法兰连接和角接连接两种方式。
对采用孔板计量设备，计量标准采用的是SY/T6143-2006 (在 国标还没有之前)，对于所采用的SY/T6143-2006我7>司开发有自 主知识产权的计量软件，且是针对可编程控制系统，采用的是 IEC61131-3才示准的结构文本"i吾言。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更 改和变<匕。凡在本实用新型的#奇神和原则之内，所作的4壬^p修改、 等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于计量站的控制系统，其特征在于，包括可编程控制器、24VDC电源分配子系统、220VAC电源分配子系统和用于提供备用电源的24VDC冗余电源，其中所述24VDC电源分配子系统通过接线端子与所述可编程控制器相连接；所述24VDC冗余电源通过接线端子连接在所述220VAC电源分配子系统与所述24VDC电源分配子系统之间。
2. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括以太网、交换才几和终端月良务器，其中所述可编程控制器、所述交换4几和所述终端力良务器通过 所述以太网相连4妄。
3. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括用于采集现场仪表数据的数据采集卡，其与所述可编程 控制器相连接。
4. 根据权利要求3所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 所述数据采集卡是模拟量数据采集卡或数字量数据采集卡。
5. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括照明子系统，其连接到所述220VAC电源分配子系统。
6. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括浪涌保护子系统。
7. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括控制继电器，其与所述可编程控制器相连接。
8. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括接地子系统。
9. 根据权利要求1所述的用于计量站的控制系统，其特征在于， 还包括RS232和/或RS485通信接口 ，其连接到所述可编程控 制器。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的用于计量站的控制系统，其 特征在于，还包括才几拒，所述控制系统位于所述机拒中。
专利摘要本实用新型提供了一种用于计量站的控制系统，包括可编程控制器、24VDC电源分配子系统、220VAC电源分配子系统、接线端子和用于提供备用电源的24VDC冗余电源，其中，24VDC电源分配子系统通过接线端子与可编程控制器相连接；24VDC冗余电源通过接线端子连接在220VAC电源分配子系统与24VDC电源分配子系统之间。本实用新型克服了现有技术中计量站的控制系统在24VDC电源发生故障时，将造成计量站控制系统无法正常运行，甚至造成事故的问题。
文档编号G05B19/05GK201383096SQ20092010716
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者徐仁佐 申请人:北京龙鼎源科技有限公司