一种加氢站控制系统的制作方法

本技术涉及加氢站控制，尤其涉及一种加氢站控制系统。

背景技术：

1、氢能作为一种零碳绿色新能源，具有清洁、高效、燃烧后“零”碳排放的特点，加氢站是氢气利用的关键环节，近年来加氢站的数量也在不断增长，加氢站为氢能汽车供应的重要保障，是氢能利用在交通能源领域必不可少的主要设施，是支撑氢燃料汽车产业发展必不可缺的基石。

2、但加氢站中氢气具有密度小、分子小、压力高、储存量大、温升不稳定、爆炸极限范围宽、燃烧不易发现等特点，容易产生泄露、爆炸等安全事故。所以需要提套功能完善的、可靠性高的控制系统对设备的运行状态实时监控与安全监控防范，现有技术中的技术系统通常都是针对卸氢柱、加氢机的单一系统控制，具有集成度差、功能不完善、可靠性差的缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种加氢站控制系统，通过对全站设备的运行状态进行数据采集，统一监控加氢站的安全运行，具有部署简单、集成度高、功能完备，自动化程度高，可靠性好的特点。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种加氢站控制系统，包括plc控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块。

4、所述全站数据采集模块包括卸氢柱采集单元、氢气压缩机采集单元、储氢瓶组采集单元、顺序控制盘采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元、加氢机冷却系统采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元和火焰信息采集单元，各采集单元通过相应的传感器采集相应数据，并通过plc控制器的数字量输入模块或模拟量输入模块与plc控制器连接。

5、所述plc控制器为模块化结构，优选型号为s7-300，其对全站数据采集模块采集的整站数据信息进行逻辑运算和输出，具有低压检测、超压检测、过流检测、泄露检测、低温检测、超温检测、振动检测、电流检测、火焰检测、阀位检测等，数据实时监测，提供报警数据设定值，产生后报警生成报警标志位，与逻辑控制模块连锁控制；

6、所述逻辑控制模块根据plc控制器的指令通过控制相应设备的阀门与电机的动作，实现卸氢柱紧急切断控制、压缩机的启停与急停控制、储气瓶组的紧急切断控制、顺序控制盘的开关控制与急停控制、加氢机的急停控制、冷却机组的启停控制等。

7、卸氢柱采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元和加氢机冷却系统采集单元均通过rs485接口与所述plc控制器连接。

8、氢气压缩机采集单元通过以太网接口与所述plc控制器连接。

9、顺序控制盘采集单元、储氢瓶组采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元、火焰信息采集单元均通过硬接线方式直接与所述plc控制器连接。

10、可燃气体采集单元包括与所述plc控制器连接的可燃气体报警器，可燃气体报警器连接有若干氢气探测器。

11、氢气探测器对应的氢气泄漏检测位置包括卸氢柱、压缩机、储氢瓶组、顺序控制盘、加氢机等设备

12、火焰信息采集单元包括与所述plc控制器连接的火焰检测报警器，火焰检测报警器连接有若干火焰探测器。

13、火焰探测器对应的火焰检测位置包括卸氢柱、压缩机、储氢瓶组、顺序控制盘、加氢机等设备。

14、所述通讯系统模块包括串口服务器和工业交换机。

15、通过串口服务器实现将串口转换成tcp/ip协议网络接口，以便通过交换机组网、连网进行数据通信。

16、本实用新型所取得的有益效果是：

17、1、本实用新型通过智能控制柜里的主控plc控制器对现场加氢站整站的压力、温度等数据进行采集、存储、逻辑分析、逻辑控制和联网传输，控制现场阀门开关，设备启停，实现对氢气的卸车、增压、存储、换热、加气等全流程的监测与控制，现场本地监控与远程监控相结合，确保加氢站全流程设备的正常、安全、稳定运行。

18、2、本实用新型通过可燃气体采集监控与火焰信息采集监控相结合，并结合plc逻辑控制采用最高优先级权限实现紧急停车，当检测数据异常超出停机设定值或人工发现危险时，系统将接管紧急切断阀控制、压缩机急停、切断设备电源等操作，以保证设备处于安全状态。

19、3、本实用新型具有集成度高、功能完备、部署简单等特点，实用性强，使用效果好，值得广泛推广应用。

技术特征：

1.一种加氢站控制系统，其特征在于：包括plc控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块，所述全站数据采集模块包括卸氢柱采集单元、氢气压缩机采集单元、储氢瓶组采集单元、顺序控制盘采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元、加氢机冷却系统采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元和火焰信息采集单元，各采集单元通过相应的传感器采集相应数据，并通过plc控制器的数字量输入模块或模拟量输入模块与plc控制器连接。

2.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：所述plc控制器为模块化结构，其对全站数据采集模块采集的整站数据信息进行逻辑运算和输出，具有低压检测、超压检测、过流检测、泄露检测、低温检测、超温检测、振动检测、电流检测、火焰检测、阀位检测。

3.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：所述逻辑控制模块根据plc控制器的指令通过控制相应设备的阀门与电机的动作，包括卸氢柱紧急切断控制、压缩机的启停与急停控制、储气瓶组的紧急切断控制、顺序控制盘的开关控制与急停控制、加氢机的急停控制、冷却机组的启停控制。

4.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：卸氢柱采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元和加氢机冷却系统采集单元均通过rs485接口与所述plc控制器连接。

5.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：氢气压缩机采集单元通过以太网接口与所述plc控制器连接。

6.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：顺序控制盘采集单元、储氢瓶组采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元、火焰信息采集单元均通过硬接线方式直接与所述plc控制器连接。

7.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：可燃气体采集单元包括与所述plc控制器连接的可燃气体报警器，可燃气体报警器连接有若干氢气探测器。

8.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：火焰信息采集单元包括与所述plc控制器连接的火焰检测报警器，火焰检测报警器连接有若干火焰探测器。

9.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：所述通讯系统模块包括串口服务器和工业交换机。

技术总结
本技术涉及加氢站控制技术领域，公开了一种加氢站控制系统，包括PLC控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块。通过智能控制柜里的主控PLC控制器对现场加氢站整站的压力、温度等数据进行采集、存储、逻辑分析、逻辑控制和联网传输，控制现场阀门开关，设备启停，实现对氢气的卸车、增压、存储、换热、加气等全流程的监测与控制，现场本地监控与远程监控相结合，确保加氢站全流程设备的正常、安全、稳定运行，具有集成度高、功能完备、部署简单等特点，实用性强，使用效果好的特点。

技术研发人员：王涌涛,鲁红达,杜国宁,郭小民,杨坤,王波
受保护的技术使用者：郑州朗润智能装备股份有限公司
技术研发日：20221215
技术公布日：2024/1/12