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LNG加气站站控系统编制：公茂腾审核：谢鹏审批：翁玉祥张家港中集圣达因低温装备有限公司2013年10月LNG加气站操作手册11.加气站站控系统负责对站内所有设备进行监测和控制，LNG加气站功能主要包括加气、卸车，压力、火焰、可燃气体等监测与保护，ESD紧急停车功能等，所有的操作和控制是全自动进行的，下面会一一阐述。站控系统由S7-300PLC和WINCC监控软件组成，S7-300PLC负责控制，WINCC负责操作和监控。（上图为西门子S7-300PLC系统）PLC系统在正常运行时CPU上DC5V指示灯和”RUN”指示灯会一直绿色，如果出现红色或黄色，则说明PLC运行不正常。LNG加气站操作手册2上图为WINCC监控画面PLC与WINCC通过MPI通讯进行，下图中紫色的电缆带九针插头的就是MPI连接电缆，该插头插在电脑内的CP5611上，负责PLC与WINCC的通讯。LNG加气站操作手册32．WINCC画面操作（1.登录与退出正常情况下画面监控软件WINCC一直运行，无需关闭。如果因意外情况电脑需重新启动，则电脑在重启完成后，会自动启动画面软件。也可以手动启动画面软件，方法是打开桌面上的WINCC图标，进入到编辑状态，只需点左上方的“激活”按钮（下图第四个图标，蓝色三角），下图为激活画面激活结束后画面会自动运行到启动画面，在启动画面上点“Insert”:按钮，便进入主画面。主画面默认的界面是流程图，可看到整个站的流程和数据。在下方还有一排画面切换按钮，如：“参数设定“、“用户登录”、“系统退出”、“趋势”等，点某个画面的切换按钮，可切换到该画面。注意要想在画面上进行操作，首先要进行系统登录，如果不登录会无法进行操作LNG加气站操作手册4点击“系统登录”，会弹出对话框，要求输入用户名和密码，输入完成后即可在画面上进行操作。本系统的用户名：”guanliyuan”,密码：123456如果运行过程中要退出系统，只需点“退出系统”即可。LNG加气站操作手册5（2.趋势图在流程画面上可看到压力、温度、运行、故障、变频器频率、电流等数据，一直实时不端更新，在趋势图上可以看到所有数据的历史趋势曲线，方便了解设备的实际运行状况，另外所有数据还以表格的形式每分钟记录下来，可以在在线表格里按起止时间查找某一时间段的数据。上图为趋势和在线表格画面LNG加气站操作手册6上图为趋势画面，选择“标尺”键可进行查看LNG加气站操作手册7上图为在线表格画面，数据是每分钟记录一次，可以进行历史记录查询，查询操作如下;点击“选择时间范围”按钮，进入到下面画面可以修改时间范围，让数据显示对应时间范围的内容。图中将会显示2012-10-510：23：20后一分钟内的数据。选择最后一个“开始和结束时间“，进入到下面画面，可以设置开始LNG加气站操作手册8时间和结束时间，数据将根据设置的范围显示相应的归档数据。下图为运行记录，这里显示的是24小时内的整点记录，记录压力、温度信息值，同时可以通过修改时间范围进行特定时间段查找。（3．阀门的操作紧急切断阀分为“自动”和“手动”两种控制方式，控制方式的选择在画面上选择，只要在画面上点击切断阀的图标，会弹出该阀的控制画面。LNG加气站操作手册9上图就是阀门的控制画面，上图是处于手动控制状态。自动和手动的区分是什么？自动：指的是阀门根据不同的流程自动进行开或闭，完全有程序自动控制，无需操作。手动：指的是阀门通过启停按钮手动开启，在自动有状况或检修情况下使用。上图的阀门处于手动控制状态。此时“手动“按钮呈绿色，可通过“开阀”、“关阀”按钮进行操作。如果“关阀”按钮呈绿色，则说明此时是关阀动作，如果“开阀”按钮呈红色，说明此时是开阀动作。阀门状态则反映了阀门的实际状态，“阀已关”说明阀门关到位，“阀已开”说明阀门开到位。下图是阀门选择“自动”控制时的画面可以看到此时控制方式是“自动”并呈现红色。同时手动的开关已被屏蔽。阀门状态仍会显示。所有切断阀的自动与联锁控制说明LNG加气站操作手册10脚本编号名称工艺代号描述控制1储罐放空阀GV1储罐放空自动时，当储罐压力高于设定值时自动打开。手动时，开停按钮控制。2潜液泵平衡阀GV2、GV15（1#泵）GV18（2#泵）潜液泵气相自动时，加液流程、卸车流程自动打开。手动时，开停按钮控制。3储罐上进液阀GV5潜液泵给储罐卸车自动时，卸车流程、加液流程时自动打开。手动时，开停按钮控制。4储罐下进液阀GV4加气机回流自动时，待机流程和卸车流程自动打开。手动时，开停按钮控制。5储罐增压进液阀GV21储罐增压自动时，增压流程自动打开。手动时，开停按钮控制。6泵进液阀GV6（1#泵）GV3（2#泵）给潜液泵供液自动时，加液流程和调饱和流程时自动打开。手动时，开停按钮控制。7泵卸车进液阀GV17（1#泵）GV20（2#泵）卸车进液自动时，待机流程和卸车流程时自动打开，当加液流程时，加气机预冷和加液时自动关闭。手动时，开停按钮控制。8泵出液阀GV16（1#泵）GV19（2#泵）泵出液通常情况下开着。9增压回气阀GV2储罐增压自动时，增压流程自动打开。手动时，开停按钮控制。10卸车进液阀GV22槽车卸车出液自动时，卸车流程时自动打开，手动时，开停按钮控制。LNG加气站操作手册111.4.2.4．加气和卸车操作首先声明的是在操作加气或卸车之前需确认以下事项1.相关手动阀门在正确位置（很重要）2.加气机、变频器、控制系统均已上电3.画面上已选择”加气“或“卸车”流程4.加气机和站控系统画面正常无报警信息5.将手动频率设定值设为正常的50HZ左右。潜液泵上图就是潜液泵的参数画面。下面就一一说明出口压力：指潜液泵的出口压力实际值泵池压力：指潜液泵泵池压力实际值泵池温度：指潜液泵泵池内实际温度泵频率：指潜液泵变频器运行后的输出频率LNG加气站操作手册12泵电流：指潜液泵变频器运行后的输出电流手动频率设定：潜液泵变频器频率给定手动方式给定值，同时也是自动PID频率调节时的起始频率。出口压力设定：1#潜液泵变频器频率给定自动时的目标压力频率给定：“自动”指PID控制，“手动”指手动输入频率值控制流程选择：选哪一个流程后，在泵的画面上会有选中流程的反馈，如“待机”或“加气”，上图中则是“待机”“泵停止”：指当前泵的实际运行状态，共有三种状态“泵运行”：此时泵正在运行，泵电机图标变为绿色；“泵停止”，此时泵待机未运行，泵电机图标灰色；“泵故障”，此时泵变频器故障，泵电机图标红色闪烁；下面对流程进行详细说明待机在进液选择完成后在监控画面上将流程选择选为“待机”，就是较长时间不需要加气，此时程序自动将泵池的气相平衡阀GQD102关闭。泵进液阀GQD106,储罐下进液阀GQD104,卸车进液阀GQD107打开。加气如果是正式给车辆加气，首先应做好以下工作1.引导加气车辆正确停靠，连接加气站与车载瓶的静电接地线，判断车载瓶是否需要降压。2.如果需要降压，连接加气机与车载瓶的回气软管，打开车载瓶放空阀，开始降压。3.车载瓶放空到压力设定值后，关闭车载瓶放空阀门4.将加气枪与车载瓶充装口连接LNG加气站操作手册13在监控画面上首先确保流程选择选为“加气”，此时程序自动将泵池的气相平衡阀GQD102打开，同时画面上还有泵频率自动/手动的选择，选择自动，变频器自动根据设定的出口压力调整频率。选择手动则根据手动频率固定设定值进行运作。在现场加气机上进行相关操作。加气机的加气模式有两种，无卡加气或IC卡加气。两种加气模式通过一个钥匙转换开关进行转换。如果选择IC卡加气，则需将IC卡插入到卡槽内，IC卡使用之前确保已开卡充值，插入后会显示卡内余额。如果选择IC卡加气但IC卡未插入，屏幕上会显示“已下班“。无论是无卡或有卡加气，在1#或2#加气机上按“预冷”键，程序先自动判断潜液泵是否能预冷（根据泵池温度），再根据收到的信号启动潜液泵，然后加气机根据密度（可调）自动判断预冷是否已完成，符合条件后切断预冷信号，系统自动停泵。预冷完成后再在加气机上按“启动”键，再次开泵，加气机根据小流量自动判断是否已加气完成，系统收到加气完成信号后自动停泵。加气机中还有拉断开关的检测联锁，拉断开关，顾名思义就是防止加气车辆在加气过程后未拔加气枪发生行车，可能导致接口拉断从而将LNG露天泄漏，因此当拉断开关不到正常的接触信号，加气机会自动将加气立即中断，防止意外的发生。加气机在进行预冷或加气时，画面上会有信号提示：LNG加气站操作手册14加气过程中的联锁保护问题加气过程中会根据工艺要求进行某些关联保护，主要有以下几点1.阀门的状态问题，如进入加气流程后会自动打开气相平衡阀，如果收不到气相平衡阀和储罐出液阀的阀开信号，会报警。2.潜液泵泵池的温度，如果温度高于设定值，便无法启泵加气，该设定值可以在参数中修改，另外也可以不联锁，通过一个按钮控制，当发生温度传感器故障时可不用这个联锁。正常情况下这个联锁一定要使用3.气蚀，气蚀是指潜液泵在运行过程中因为气过多的影响，出口压力无法提升，为了保护潜液泵电机，程序中建立了气蚀保护，当在泵运行后2分钟内发生出口压力与泵池压力差值小于0.1MPa左右时（这个值也可以在参数画面上设定），会自动停泵。当然也可以不联锁，通过一个按钮控制，当发生压力传感器故障时可不用这个联锁。正常情况下这个联锁一定要使用4.储罐压力高或液位低的问题储罐压力过高或液位过低都不利于所关联潜液泵的运行，因此在储罐压力高或液位低时也联锁不开泵，压力高或液位低的设定值也在参数画面上完成。5．泵的故障信号当程序检测到泵的故障信号时，会立即将命令信号切断6．控制柜柜门上和卸车操作柱上急停按钮如果在加气过程中有意外情况，可通过柜门上的急停按钮或卸车操作柱上急停按钮将泵立即停止运行，待意外情况处理完成后再将急停按妞复位。LNG加气站操作手册157.火焰或可燃信号出现如果加气过程中有火焰或可燃信号，系统会立即紧急停车（类似于按“急停”按钮）加气过程结束后，读取控制面板上的加气量和售气金额。可选择是否小票打印等，收起加液软管和回气软管，取下静电接地线，加气结束，回到停机状态，等待下一辆车。卸车（用泵卸车）在监控画面上将泵流程选择选为“卸车”，此时程序自动将泵池的气相平衡阀GQD102关闭，卸车进液阀GQD110打开，储罐出液阀GQD106关闭。此时在卸车现场的卸车操作柱上按“启动”按钮，系统自动开泵进行卸车，按“停止”按钮或“急停“可停止卸车。卸车和加气一样会有若干的联锁，只是液位是高就立即停止卸车，还有就是卸车操作柱上还有个卸车急停按钮，类似于卸车停止。其他联锁与加气相同。还要注意相关手动阀门的问题，卸车之前应先给槽车增压，然后连上液、气相管，在确定槽车液已经流进泵池并且泵池液充足后就可以启泵卸车，可通过短暂打开泵池的手动放空阀加快液体从槽车流向泵池。5.增压操作增压是对储罐增压，程序自动将与之对应的增压器进液阀打开，在参数设定画面里有个目标压力设定，当达到设定值后，将增压器进液阀关闭，停止增压。1.4.2.5.报警和参数设定的处理系统对需要保护工艺数据都进行了报警设定，如压力温度偏高或偏低、潜液泵变频器故障或超电流、高压泵过载等。数据正常范围的设定值在“参数设定”画面里可进行设定，当数据正常时PLC柜门上的“系统正常”指示灯会绿色常亮，当实际值超过或低于设定值时系统会发出报警，报警时首LNG加气站操作手册16先时柜里的蜂鸣器会持续响，PLC柜门上的“系统正常”指示灯会熄灭，“系统故障”的红色指示灯会常亮。同时在画面右边的系统运行信息里会有报警的详细中文描述，如“储罐压力高报警”，发生报警时，操作人员应该先在画面上或控制柜柜门上按“消音”，先将恼人的声音去掉，只要报警未解除，报警提示还在，“系统故障”的黄色指示灯还是亮。这时操作人员进行判断和处理，如果故障消失后报警提示不会自动消失，需要操作人员点击确认按钮，确认后信息才会消失。“系统正常”指示灯又会绿色常亮。上图为最新的一条报警信息，点击“消音”按钮（此按钮只有在报警产生后才显示）可消除声音，但报警未消除仍存在。上图为