用于天然气调压站的远程调压系统及远程调压方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于天然气调压站的远程调压系统，包括SCADA系统、人机交互界面、可编程控制器、电气转换设备、微流阀、调压器、压力测量装置、减压系统；可编程控制器分别与SCADA系统、人机交互界面、电气转换设备、压力测量装置连接；电气转换设备分别与微流阀、减压系统连接；微流阀与调压器连接；通过SCADA系统或者人机交互界面HMI输入控制指令到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器内部PID程序运算后，将电信号传输至电气转换设备，电气转换设备将电信号转换成对应的压力信号给微流阀，微流阀根据压力信号控制相应的调压器开度；压力测量装置将压力信号反馈给可编程逻辑控制器，减压系统用于将气源压力减压至电气转换设备可使用的范围。
【专利说明】
用于天然气调压站的远程调压系统及远程调压方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于天然气调压站的远程调压系统，属于天然气调压站调压技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的技术是通过机械式调节设备实现天然气调压站的调压操作，机械式调节设备虽然具有PID调节功能，但是长时间和频繁的调节操作容易使机械产生疲劳，调节速度和精度也都会发生改变;SCADA系统和人机交互界面HMI虽然可以远程查看出口压力，但是无法远程调整机械式调节设备的设定，调控不方便;机械式的流量调节设备安装难度也较高，系统潜在泄漏点较多;机械式的流量自动调节设备调节范围具有局限性，参数设定可选范围较小;机械式的流量自动调节设备成本较高;机械式的流量自动调节设备的维护难度较高，需要现场手动调节机械PID参数，比较麻烦。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的技术问题是:针对天然气调压站的调压工作，机械式调节设备虽然具有PID调节功能，但是长时间和频繁的调节操作容易使机械产生疲劳，调节速度和精度也都会发生改变;SCADA系统和人机交互界面HMI虽然可以远程查看出口压力，但是无法远程调整机械式调节设备的设定，调控不方便;机械式的流量调节设备安装难度也较高，系统潜在泄漏点较多；调节范围具有局限性，参数设定可选范围较小;设备成本较高；设备的维护难度较高，需要现场手动调节机械PID参数，比较麻烦。
[0004]本发明采取以下技术方案:
[0005]—种用于天然气调压站的远程调压系统，其特征在于:包括SCADA系统、人机交互界面(HMI)、可编程控制器、电气转换设备、微流阀、调压器、压力测量装置、减压系统;所述可编程控制器分别与SCADA系统、人机交互界面(HMI)、电气转换设备、压力测量装置连接；所述电气转换设备分别与微流阀、减压系统连接;所述微流阀与调压器连接;通过SCADA系统或者人机交互界面HMI输入控制指令到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器内部PID程序运算后，将电信号传输至电气转换设备，电气转换设备将电信号转换成对应的压力信号给微流阀，微流阀根据压力信号控制相应的调压器开度，调压器的开度决定了出口压力的大小;压力测量装置将压力信号反馈给可编程逻辑控制器，减压系统用于将气源压力减压至电气转换设备可使用的范围。
[0006]—种上述的远程调压系统的远程调压方法，其特征在于:所述SCADA系统远程监视和控制PID调节的参数，增益、积分时间I和微分时间D，并根据不同的工况设定不同的参数。
[0007]本发明的有益效果在于:
[0008]I)结构方面:减少了机械调节设备，更换成电气转换设备，结构优化，安装方便，减少系统泄露点，提升系统安全性能；
[0009]2)功能的提升:原机械PID调节的调节范围有局限性，而利用PLC程序的PID调节范围没有局限性，调节参数可任意设定。
[0010]3)成本节省:机械式调节设备的成本是电气转换设备的2.5倍。
[0011]4)系统维护方便，不需要调节机械PID参数。可远程修改PLC内部的PID参数。
[0012]5)可靠性提升:调节操作不会产生机械疲劳，调节速度和精度不会发生改变。
【附图说明】
[0013]图1是本发明用于天然气调压站的远程调压系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
[0015]参见图1，一种用于天然气调压站的远程调压系统，其特征在于:包括SCADA系统、人机交互界面(HMI)、可编程控制器、电气转换设备、微流阀、调压器、压力测量装置、减压系统;所述可编程控制器分别与SCADA系统、人机交互界面(HMI)、电气转换设备、压力测量装置连接;所述电气转换设备分别与微流阀、减压系统连接;所述微流阀与调压器连接;通过SCADA系统或者人机交互界面HMI输入控制指令到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器内部PID程序运算后，将电信号传输至电气转换设备，电气转换设备将电信号转换成对应的压力信号给微流阀，微流阀根据压力信号控制相应的调压器开度，调压器的开度决定了出口压力的大小;压力测量装置将压力信号反馈给可编程逻辑控制器，减压系统用于将气源压力减压至电气转换设备可使用的范围。
[0016]—种上述的远程调压系统的远程调压方法，其特征在于:所述SCADA系统远程监视和控制PID调节的参数，增益、积分时间I和微分时间D，并根据不同的工况设定不同的参数，满足现场使用需求。
[0017]本发明具有以下优点:
[0018]结构方面:减少了机械调节设备，更换成电气转换设备，结构优化，安装方便，减少系统泄露点，提升系统安全性能;功能的提升:原机械PID调节的调节范围有局限性，而利用PLC程序的PID调节范围没有局限性，调节参数可任意设定。成本节省:机械式调节设备的成本是电气转换设备的2.5倍。系统维护方便，不需要调节机械PID参数。可远程修改PLC内部的PID参数。可靠性提升:调节操作不会产生机械疲劳，调节速度和精度不会发生改变。
[0019]本发明使用可编程逻辑控制器和电气转换设备替换机械式调节设备，机械的PID调节过程使用程序PID的计算来替代。通过SCADA系统和人机交互界面可更改调节参数P、I和D，远程监视和控制压力调节过程。
[0020]本发明关键点在于可以通过SCADA系统或者人机交互界面HMI输入控制参数至可编程逻辑控制器，可改变调节过程。
【主权项】
1.一种用于天然气调压站的远程调压系统，其特征在于: 包括SCADA系统、人机交互界面(HMI)、可编程控制器、电气转换设备、微流阀、调压器、压力测量装置、减压系统； 所述可编程控制器分别与SCADA系统、人机交互界面(HMI)、电气转换设备、压力测量装置连接;所述电气转换设备分别与微流阀、减压系统连接;所述微流阀与调压器连接； 通过SCADA系统或者人机交互界面HMI输入控制指令到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器内部PID程序运算后，将电信号传输至电气转换设备，电气转换设备将电信号转换成对应的压力信号给微流阀，微流阀根据压力信号控制相应的调压器开度，调压器的开度决定了出口压力的大小;压力测量装置将压力信号反馈给可编程逻辑控制器，减压系统用于将气源压力减压至电气转换设备可使用的范围。2.—种权利要求1所述的远程调压系统的远程调压方法，其特征在于:所述SCADA系统远程监视和控制PID调节的参数，增益、积分时间I和微分时间D，并根据不同的工况设定不同的参数。
【文档编号】G05B19/05GK105955182SQ201610323437
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】黄志勇, 寿纪斌, 吕志军, 高广, 王超群, 张铁军, 杨秀平, 彭超龙, 彭鹏
【申请人】上海航天能源股份有限公司