专利名称：Lng撬装自动站控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车燃气加注装置及系统，尤其涉及一种应用于液化天然气(LNG Liquefied Natural Gas)固定加注站、及LNG撬装加注站的全自动控制系统。
背景技术：
LNG橇装自动站控系统是由低温储罐、低温泵、加气机、及工艺阀门等组成的具有完整独立的加气、卸车、调压等主要功能和其它辅助功能的系统。根据国内外同类LNG汽车加气站的控制系统设计思路，以及早前的LNG站设计理念，现有技术中一般都采用固定现场安装或现场固定成橇，没有专门的室内控制系统，全部现场橇上集中而成，对于安全区域的控制系统集成必须做到防爆防泄漏。现有技术的这种LNG橇装自动站控系统的现场数据采集不能上传，更不能形成整个站的监控，全靠人工进行判断和控制，且相关关键阀门控制没有形成控制反馈，单一的控制存在很大的安全隐患和弊端。随着LNG应用在我国不断的 发展，LNG汽车的运用、工业汽化的运用、以及船用LNG等等，都对其中的LNG控制系统提出了更高的要求，而现有的LNG橇装自动站控系统明显已满足不了这种更要的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种LNG撬装自动站控系统，其实现了 LNG站控的全自动化、标准化、及先进化，真正意义上达到了通过自控系统智能控制设备运行的目的。为实现上述目的，本实用新型提供一种LNG撬装自动站控系统，其包括设于LNG撬装现场的多种仪表、及设于主站系统的数台LNG加气机，其还包括依次通过总线通信连接的上位机监控系统、核心处理控制模块、状态采集模块、变频控制单元、及从站处理系统模块，所述多种仪表分别与从站处理系统模块通信连接，数台LNG加气机依次通过总线方式与状态采集模块通信连接。在本实用新型中，所述核心处理控制模块可以采用西门子PLCS7-300系统的CPU。所述上位机监控系统、核心处理控制模块、状态采集模块、变频控制单元、及从站处理系统模块之间均通过PROFIBUS总线通信连接。本实用新型的从站处理系统模块内包括数个现场从站，该数个现场从站之间依次通过PROFIBUS总线通信连接。具体的，所述设于LNG撬装现场的多种仪表包括数个气动控制阀、阀位开关、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器、及燃气报警器，该数个气动控制阀、阀位开关、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器、及燃气报警器均与核心处理控制模块电性联系。其中，所述潜液泵上装设有压力传感器、温度传感器、及液位传感器，该压力传感器、温度传感器、及液位传感器均通过从站处理系统模块与变频控制单元通信连接。本实用新型中，所述燃气报警器包括数个燃气探头，该数个燃气探头均与状态采集模块通信连接。或者，所述燃气报警器包括数个燃气探头、及燃气报警处理模块，该数个燃气探头均通过该燃气报警处理模块与状态采集模块通信连接。进一步的，所述数台LNG加气机之间可以通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。所述数台LNG加气机与状态采集模块依次通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。本实用新型LNG撬装自动站控系统，其在达到全自动控制要求的同时，兼顾了控制的安全和可靠性，其控制严谨、安全可靠，且设计简单，实现了 LNG站控的全自动化、标准化、及先进化，真正意义上达到了通过自控系统智能控制设备运行、参数采集、及自动监控的目的，并实时根据自控程序进行信号反馈和控制，减少了人为参与的安全隐患。
图I为本实用新型LNG撬装自动站控系统一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型提供一种LNG撬装自动站控系统，其包括设于LNG撬装现场的多种仪表、及设于主站系统的数台LNG加气机10，其还包括依次通过总线通信连接的上位机监控系统20、核心处理控制模块30、状态采集模块40、变频控制单元50、及从站处理系统模块60，所述多种仪表分别与从站处理系统模块60通信连接，数台LNG加气机10依次通过总线方式与状态采集模块通信连接。在本实用新型中，所述核心处理控制模块30可以采用西门子PLCS7-300系统的CPU。作为本实用新型的一种优选实施例，可以选用PLCS7-300系统的CPU315-2DP，该核心处理器具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，根据实际运用，可以供西门子自动化系列产品功能工具使用。本实用新型的上位机监控系统20、核心处理控制模块30、状态采集模块40、变频控制单元50、及从站处理系统模块60之间均通过过程现场总线(PROFIBUS)通信连接以实现各设备间的联网接入，并实现各设备间的控制通信与数据交互。根据加气站的特点和经济性的考虑，所述状态采集模块40可选用西门子的数据采集模块，它的采集点数可扩充，能够满足不同加气站的需要。本实用新型的LNG撬装自动站控系统，其具有自动生成记录表格及存储周期等运行数据的功能，并不影响系统性能，有方便的数据导出方式，以便于数据的长期保存，系统一旦发生故障中断，重启后系统数据和历史数据相关参数不会丢失。本实用新型的从站处理系统模块60内包括数个现场从站602，该数个现场从站602之间依次通过PROFIBUS总线通信连接。作为本实用新型的一种具体实施例，所述设于LNG撬装现场的多种仪表可以包括数个气动控制阀61、阀位开关62、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器(未图示)、及燃气报警器，该数个气动控制阀61、阀位开关62、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器、及燃气报警器均与核心处理控制模块30电性联系。本实用新型的现场从站602与控制单元采用分布式集中控制形式，即现场所有的控制信号、多种仪表采集、及各单元控制均通过从站处理系统模块60进行集中处理，然后通过总线方式直接与主站系统通信。相比传统设计中现场将所有的走线全部引到主站系统的方式，不但可以减少走线，提高维护效率，且控制结构清晰，控制可靠性更高，此外还极大的提高了整个系统的抗干拢能力(总线集中处理通信，减少了强弱信号之间的相互串拢)。作为本实用新型的一种优选实施例，还可以充分利用自动化反馈技术，通过在数个气动控制阀61、阀位开关62、及液/气相阀门上嵌入阀位检测装置，在阀动作时，自动反馈动作信号(是开启还是关闭、是否开启完全、是否关闭完全)。通过此方式，在控制信号与反馈信号相互统一和协调的情况下下，达到阀门控制的高可靠性，一旦检测阀门控制有误，核心处理控制模块30会自动以报警显示给予提示，以便操作人员及时发现问题并处理。特别的，本实用新型的潜液泵上装设有压力传感器63、温度传感器64、及液位传感器65，该压力传感器63、温度传感器64、及液位传感器65均通过从站处理系统模块60与变频控制单元50通信连接。该压力传感器63采集现场数据，将压力传感器63输出的4-20mA信号通过A/D模块和核心处理控制模块30处理上传到上位机监控系统20。温度传感器64采集现场数据，将温度传感器64输出的4-20mA信号通过A/D模块和核心处理控制模块30处理上传到上位机监控系统20。液位传感器65采集现场数据，将输出的4-20mA信 号通过A/D模块和核心处理控制模块30处理上传到上位机监控系统20，实时监控各关键点的液位状况，当泵池内的液位下降到某一个值(即电机整体未完全浸没液体)时，则发出警告信号，若短时间内未得到反馈信号，则自动停止泵运行，相比传统只对温度和压力进行监控，运行更加可靠。本实用新型中，所述燃气报警器可以包括数个燃气探头66，该数个燃气探头66均与状态采集模块40通信连接。或者，所述燃气报警器包括数个燃气探头66’、及燃气报警处理模块67，该数个燃气探头66’均通过该燃气报警处理模块67与状态采集模块40通信连接。由数个燃气探头66、66’输出4-20mA的电流信号到状态采集模块40，然后联锁控制信号送到核心处理控制模块30，由核心处理控制模块30处理上传到上位机监控系统20进行显示和发出报警。进一步的，作为本实用新型的一种优选实施例，还可以增设人机互动语音识别系统和/或语音报警提示，可以使得整个操作的控制更加显得人性化与智能化。此外，在本实用新型具体实施例中，所述数台LNG加气机10之间可以通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。该数台LNG加气机10与状态采集模块40依次通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。本实用新型的LNG撬装自动站控系统使用时，作为控制系统的核心处理控制模块30自动采集LNG加气机10的状态信号，并根据不用的状态通过变频处理给予泵以不同的频率，在不同的频率运行下，达到不同流程的自动运行，不需要人工参与频率控制。同时，由于现场载入安全监控，可以实时监控每个流程的运行情况，一旦有意外发生，反馈信号传至到核心处理控制模块30，系统会自动根据反馈信号类型采取控制措施，并通过上位机监控系统20设置相关门限参数下发到核心处理控制模块30，通过人工设置的参数进行预警提示，在达到设置门限值时，会自动给预报警提示，并显示报警类型和事件内容，通过这种处理方式，人工只需根据提示进行相应的处理，真正意义上达到通过自控系统智能控制设备运行、参数采集、及自动监控，并实时根据自控程序进行信号反馈和控制，减少了人为参与的安全隐患，实现了 LNG加注的全自动化。综上所述，本实用新型的LNG撬装自动站控系统，其在达到全自动控制要求的同时，兼顾了控制的安全和可靠性，不但控制严谨、安全可靠，且设计简单，实现了 LNG站控的全自动化、标准化、及先进化，真正意义上达到了通过自控系统智能控制设备运行、参数采集、及自动监控的目的，并实时根据自控程序进行信号反馈和控制，减少了人为参与的安全隐患。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和
技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种LNG撬装自动站控系统，包括设于LNG撬装现场的多种仪表、及设于主站系统的数台LNG加气机，其特征在于，还包括依次通过总线通信连接的上位机监控系统、核心处理控制模块、状态采集模块、变频控制单元、及从站处理系统模块，所述多种仪表分别与从站处理系统模块通信连接，数台LNG加气机依次通过总线方式与状态采集模块通信连接。
2.如权利要求I所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述核心处理控制模块采用西门子PLC S7-300系统的CPU。
3.如权利要求I所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述上位机监控系统、核心处理控制模块、状态采集模块、变频控制单元、及从站处理系统模块之间均通过PROFIBUS总线通信连接。
4.如权利要求3所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述从站处理系统模块内包括数个现场从站，该数个现场从站之间依次通过PROFIBUS总线通信连接。
5.如权利要求I所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述设于LNG撬装现场的多种仪表包括数个气动控制阀、阀位开关、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器、及燃气报警器，该数个气动控制阀、阀位开关、液/气相阀门、潜液泵、火焰报警器、及燃气报警器均与核心处理控制模块电性联系。
6.如权利要求5所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述潜液泵上装设有压力传感器、温度传感器、及液位传感器，该压力传感器、温度传感器、及液位传感器均通过从站处理系统模块与变频控制单元通信连接。
7.如权利要求5所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述燃气报警器包括数个燃气探头，该数个燃气探头均与状态采集模块通信连接。
8.如权利要求7所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述燃气报警器包括数个燃气探头、及燃气报警处理模块，该数个燃气探头均通过该燃气报警处理模块与状态采集模块通信连接。
9.如权利要求I所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述数台LNG加气机之间通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。
10.如权利要求9所述的LNG撬装自动站控系统，其特征在于，所述数台LNG加气机与状态采集模块依次通过RS485总线或TCP/IP通信方式通信连接。
专利摘要本实用新型公开了一种LNG撬装自动站控系统，其包括设于LNG撬装现场的多种仪表、及设于主站系统的数台LNG加气机，还包括依次通过总线通信连接的上位机监控系统、核心处理控制模块、状态采集模块、变频控制单元、及从站处理系统模块，所述多种仪表分别与从站处理系统模块通信连接，数台LNG加气机依次通过总线方式与状态采集模块通信连接。本实用新型的LNG撬装自动站控系统，其实现了LNG站控的全自动化、标准化、及先进化，真正意义上达到了通过自控系统智能控制设备运行的目的。
文档编号F17D1/02GK202598126SQ20122015030
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者傅斌, 黄庭剑, 高杰 申请人:重庆巨创计量设备股份有限公司