WinCC在天然气门站自控系统中的应用

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基于PLC及iFIX技术的天然气发电自控系统应用分析

ｔｙｉｎｔｅｒｌｏｃｋｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｇａｓｌｅａｋａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒ￣ｉｏｎｏｆｔｈｅｇａｓｓｔａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｕｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｍａｔｕｒｅ，ｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｉｔｓａｌｌ — ｗｅａｔｈｅｒ
ｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｌｔｌｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｌｏｗ，ｖａｌｖｅｓ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｕｃｈａｓｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｆｏｒｐｒｏ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ，ｉＦＩＸ；Ｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒ
＼
本自控系统能进行长期、稳定、高效地运行，实现了天然气调压站在中央控制室集中控制的运行要求。本系统包括通讯网
陶灵兵陈燕兵铁治欣
（浙江理工大学信息学院，浙江杭州３１００１８）

探讨PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用

探讨PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用作者：刘洪滨来源：《科学与信息化》2019年第06期摘要天然气门站是天然气输送系统的关键节点，构建科学的监控系统对于保证门站计量的准确性、安全性与稳定性方面具有重要的意义。

为此，提出一种基于PLC的天然气门站监控系统设计方法。

首先阐述了监控系统的总体设计及各监控单元的功能，然后分别从硬件方面和软件方面详细阐述了PLC在天然气门站监控系统中的应用方法。

为天然气门站监控系统的设计提供了重要参考。

关键词 PLC；天然气门站；监控系统引言天然气门站是天然气远距离输送管线的终点配气站。

为了保证天然气门站供气的安全性、稳定性和准确性，需要构建一个科学的门站监控系统，对进出站天然气的压力、温度、流量、各管线阀门的状态等参数进行监控[1]。

利用传统的人工方式进行相关参数的记录和处理，效率低、错误率高，难以满足门站对天然气监控的实际需求。

为此，提出一种基于PLC的天然气门站监控系统的设计方法，具有重要的现实意义。

1 PLC监控系统的总体设计及监控单元功能1.1 总体设计天然气门站监控系统采用典型的上下位机控制方式，其中上位机主要为工控计算机，用来发出控制指令，实现对现场的控制，并可通过显示屏显示各类监控信号，下位机为PLC，用来采集现场中的各类信号，并传输到上位机。

通过上位机与下位机的协同工作，共同实现对天然气门站中各类参数的实时监控与在线控制。

系统按照层级结构可分为现场级、控制级和监控级。

其中，现场级由传感器、电动球阀、电动阀门等构成，用于监控各个阀门的状态，采集阀门中天然气的压力、温度、流量等信号，并根据PLC的输出指令控制阀门的通断；中间层由PLC构成，用于采集各个阀门的通断状态，向监控级发送现场设备的状态信息，同时接收监控级对现场阀门的控制信号，实现对现场设备的在线控制；监控级主要为工控机，主要用于接收PLC发送的各类监控信息，并通过PLC实现对门站现场设备的在线监测与控制。

天然气门站监控系统设计及应用

关键词：天燃气；调度；监控系统；数据采集
一
、
引言
传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令。站控
系统采用ＰＣＬ系统对站内工艺变量及设备运行状态进行
随着近年来我国城市发展建设速度的加快和国家能源结构的调整，天然气进入了千家万户，城市燃气管网规模越来越庞大。因此，实现燃气管网的自动监控具有
效的数据接口，方便日后的升级改造。
的组成部分，该系统实现了城市门站的集中管理、统
一
调度和实时控制。ＳＡＤＣＡ系统在实现本地监控的同
时，也实现生产调度中心对门站的远程监控功能，同时
负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下
达的命令。
过程可视功能：提供强大的图形开发工具和环境，在其中可以直接建立动态或者静态的过程画面。所有对象属性都可以赋于动画效果，可在属性窗口及ＶＡ中浏Ｂ览或改变对象属性。数据处理功能：自动采集、存储、显示历史数据，
存放采用数据库结构，每个站点的历史数据分别存放在
８０信息系统工程ｌ０１０２２７２
ＴＣＮＬＧ技术应用ＥＨＯＯＹ
分析过程趋向，为用户的查询提供相应的文档依据。
安全保护功能：可设置不同安全区和安全级别，用
报告标准流量计量运算模块。３与调度中心的通讯。调．
度控制中心对ＲＵＴ采用点对多点通信方式。ＲＵ还允许Ｔ用户通过组态来制定通信策略，以满足用户特殊需要。４与本地上位及总公司计算机的通讯。门站ＲＵ系统与．Ｔ

PLC远程监控在天燃气管网自动化系统的应用

PLC在工业上的应用越来越多，而随着工业设备越来越依赖PLC，利用编程软件对PLC远程编程与调试，程序的上传和下载，实现PLC的远程控制的需求变得越来越多。

工业智能网关利用VPN等远程安全通讯方式，实现PLC远程控制，不仅保证PLC数据与普通互联网进行隔离传送，还保证了PLC数据在不经过云服务器的情况下直接传送至监控室，既减轻了云服务器的负荷，也进一步确保了PLC 数据的安全性。

客户由于基础设施的老化和缺乏有效规划，在新德里周边的管网控制站设备变得不稳定，无法满足日期增大的燃气需求。

因此，客户决定进行管网监控自动化的升级，提升管网监控能力和可靠性，同时降低运营成本。

由于智联物联在燃气行业的经验，客户选择智联物联作为他们此次升级合作的主要合作伙伴之一。

客户系统需求
支持3G HSPA+网络，易于维护，支持双路IPsec VPN通道。

同一个型号需同时支持RS232和RS485两种串口方式，以便于支持不同型号的流量控制器，高性能和小体积，工业防护等级大于等于3级，能够长期承受高达70℃的高温环境。

智联物联工业智能网关，可以实时将客户流量数据传回主站软件，为客户提供快速稳定的网络接入功能，为客户节省了大量的现场维护人员，并缩短了故障响应时间，提高了服务质量。

全工业级设计，通过了CE、FCC、等认证，EMC抗扰能力达到工业级三级，在无线通信领域丰富且被广泛认可的专业知识。

1。

PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用

PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用随着社会的发展和时代的变迁，当前各类科技成果都在不断的融入到人们的生产生活中，要想进一步凸显技术的作用，提高生产效率，就要把控软件控制的应用效率，笔者基于PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用进行了分析，以下为详述。

标签：PLC及WINCC组态软件；自动控制；应用PLC及WINCC组态控制的优势已经被各行各业所关注，并将其投入到实际的生产中，尤其是应用PLC及WINCC可以有效的提高生产效率，并为产品的生产质量提供切实的保障，下面针对PLC及WINCC组态软件在自动控制中的实际应用进行了分析，详见下述。

1 PLC在自动控制中的应用分析PLC技术的早期应用一般都会在顺序控制中，所谓的顺序程序指的就是要参照具体的工艺流程，而后接收相应的控制指令，促使生产程序可以实现自动化的运作，提高流水线的作业效率。

下面以某一烧结车间环冷小车运作流程为例，对PLC及WINCC组态软件在车间环冷小车自动控制系统中的应用进行分析。

（1）自动控制系统改造内容概述。

为实现某车间环冷小车自动控制，对其改造内容进行确定，将小车机械极限更换为磁感应极限，这样不仅会使日常的维护措施有所减少，同时有一定程度上增添了定位的精准性，而后使小车的位置处于上下阀极限之间，用来对小车位置进行显示，同时可以对阀门予以控制，此外，变频器的运作速度也由PLC进行把控，同时PLC对变频器的状态进行输出，还要对阀门的输出能力进行控制，应用WINCC组态软件对变频器运作中的故障定位以及自动开阀等进行警报提示。

此系统所应用的PLC编号为西门子S7-400系列，其CPU则应用CPU412-2和WINCC组态软件进行连接并实现通讯，输入模块所应用的是共计128点的24v 直流输入模块，输出模块应用的是共计64点的24v直流输出方式，而变频器则应用富士G11的通用变频器。

（2）PLC硬件改进分析。

在现场调查中发现环冷小车无法落实卸灰动作，分析其具体诱因只要有下几点，其一，环冷小车的轨道设计或是施工措施不科学，导致其实际偏差较大，最终还会产生到位极限等问题，无法正常进行卸灰和放灰。

基于PLC与WinCC的天然气调压站监控系统

阀采用ＥＩＭ电动头，反馈阀位开度可由上位机
和触摸屏远程设置；流量计与泄漏报警控制器
均输出４—２０ｍＡ模拟信号；安全切断阀是在运
行回路发生故障或回路超压等危险情况时，快
撬及其附属设备、计量设备及加臭设备等组成，其
中调压撬为关键设备之一，设有一主一备两个管
路，通常情况下只有一个管路通气，紧急情况下才
泄漏检
图１一级调压撬工艺流程
２控制系统结构与硬件构成
收稿日期：２ｏ１３－０４－２６（修改稿）
化
工
自动化
及仪
表
第４０卷
．
Ｅｆ￣ＶＬｗｎＣＣ
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ＳＭｌ２３４ＫＴＰ６ｏｏＰＮ
以太网
ＣＭ１２４１￥７－１２１４
ＳＭ１２３１
１２１２
图２天然气调压站系统结构简图
模块、信号浪涌保护器、开关电源（备用）、继电器及声光报警器等组成，并选用ＥＫＩ一２５２５五端口工业交换机提供通信桥梁。上位机由一台打印机和
第１Ｏ期
唐
波等．基于ＰＬＣ与ＷｉｎＣＣ的天然气调压站监控系统
基于ＰＬＣ与ＷｉｎＣＣ的天然气调压站监控系统

PLC在天然气调压站智能监控系统的应用

吴志刚/副教授关键词/Keywords 可编程序控制器·智能控制·Modbus 协议·调压站·方案设计|Engineering Design·石化电气·2011年第30卷第11期PLC 在天然气调压站智能监控系统的应用介绍了天然气调压站的工作原理及由PLC 实现的自动控制系统设计方法。

系统通过实时监测调压站关键部位的压力、压差、阀位和流量等主要参数，及时反映调压站的实际工作状况，并作用于执行机构进行实时调整，确保供气系统安全、稳定及高效运行。

系统可以通过本地触摸屏和远程网络两种方式进行实时监控，并为上位机预留了标准的Modbus 通信接口，便于系统远程网络化控制和管理。

吴志刚/四川师范大学工学院天然气调压站是各大城市供气系统的核心和枢纽，现有调压站系统基本上采用传统的阀门加简单电控的方式进行天然气用气量的调度和管理。

随着供气范围的扩大、用气量的增加以及对供气要求的提高，供气网络和用气方式必将日益复杂，传统的控制方式已很难满足现代生产和生活的需要。

运用新技术对调压站系统进行自动控制和调度管理已成为社会发展的必然。

先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度，无人职守，保证安全供气，节约能源与资金，加快紧急事件反应时间，减少不应有的损失，实现现代科技与科学调压的有机结合，提高企业的经济效益和管理水平。

天然气管网监控系统一般由调度中心计算机管理系统、调压站、区域调压站及数据通信网络系统等构成，是一个大型的集中管理、统一调度且分散控制的计算机网络监控系统。

其中中高压调压站的主要任务是完成对站区内的各种工艺设备、智能仪表的监控和管理，同时负责将有关信息上传给调度控制中心，并接受和执行其下达的命令。

对中高压调压站自动控制系统的功能要求一般包括：对管网进行负载平衡控制；远程压力调节；根据用户的消耗量来调整供气量；向调度中心上传数据参数；限流等。

PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用

PLC在天然气门站监控系统中的设计及应用关键词：PLC；天然气；门站监控系统；设计；应用根据天然气门站监控系统的功能特性及设计要求，注重PLC的应用研究，有利于增加该系统设计中的技术含量，保持天然气门站监控系统良好的运行状况，避免其设计质量受到不利影响。

因此，在细化天然气门站监控系统研究内容、实现科学设计目标的过程中，需要提高对PLC的关注度，促使系统设计工作开展能够达到预期效果，充分发挥PLC的应用优势，在技术层面上为天然气门站监控设计与应用效果的增强提供科学保障。

1PLC及天然气门站监控系统概述1.1 PLC概述所谓的PLC，是指可编程逻辑控制器，是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器。

在其内部可存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入输出，实现对各类机械设备或生产过程的实时控制，应用过程中取得了良好的成效，具有重要的利用价值，能够为工业生产活动的顺利完成及工业经济的可持续发展等提供技术支持。

1.2天然气门站监控系统概述在满足天然气远距离输送要求的过程中，门站发挥着重要的作用。

实践中为了提高天然气门站的应用安全性及稳定性，优化监控方式，则需要考虑性能可靠的监控系统的构建与应用，更好地了解天然气输送过程中阀门的工作状态、压力等，避免影响门站的应用效果。

与此同时，为了使天然气门站监控系统处于正常的工作状态，高效地完成天然气输送过程中的监控计划，则需要重视PLC的科学应用，落实好具体的设计工作予以应对，进而使门站监控系统在天然气输送中的作用效果更加明显。

2基于PLC的天然气门站监控系统的设计探讨2.1注重良好设计理念的运用为了实现天然气门站监控系统设计目标，满足系统稳定运行要求，则需要对良好设计理念的运用加以思考。

具体表现为：（1）注重对精细化设计与创新理念的科学运用，充分发挥PLC在控制方面的实际作用，开展好切实有效的天然气门站监控系统设计工作，增强与之相关的设计方案的适用性，避免引发该系统设计问题；（2）当良好的设计理念运用得到足够的重视后，可使天然气门站监控系统设计思路更加清晰，并在PLC的作用下，完善系统服务功能，给予天然气的安全输送更多保障，高效率、高质量地完成好天然气门站监控系统设计工作，避免因设计理念更新不及时而出现系统设计质量及应用状况不佳的现象。

WinCC在自动供料控制系统中的应用

图1自动供料系统机械结构图
图2自动供料系统触摸屏显示工艺流程图
1.2自动供料系统控制原理结构
如图3所示, WinCC触摸屏工控机与S7-200 SMART PLC通过以太网网口进行通讯连接，能够实现新建、保存和下载产品参数设置数据、能够实现实时监控、采集和处理数据及状态显示、能够实现对历史数据的查询和打印报表等功。
WinCC触摸屏工控机通过以太网网口与S7-200 SMART PLC进行通讯连接，来实现对现场料堵检测、磁性开关、高料位检测等元件的信号状态显示、对绞龙电机、A上料风机、B上料风机、A旋转阀、B旋转阀、吨包手动、小包手动、脉冲阀、三通阀、粉碎机、电磁阀等设备级的动作控制处理。
图3自动供料系统控制原理图
图12 I状态表3图13 Q状态表1
图14 Q状态表2图15参数修改
图16手动模式启动图17模式选择
例如图15：参数修改界面，可以根据实际生产需要修改A上料脉冲阀1_6运行时间，B上料脉冲阀1_3运行时间，缓存仓振动电磁阀1_2停止时间，A进料仓振动电磁阀停止时间，B进料仓振动电磁阀停止时间，通过触摸屏可灵活修改时间，使设备操作运行更简捷方便，更智能化，大大缩短不必要的时间，提高了整套设备的工作效率。
关键词：WinCC组态软件；CPU SR40；粉碎机模式；
自动供料控制系统是一种集气力输送、上料、粉碎、下料等功能于一体，在冶金、建材、化工、饲料加工等行业中得到广泛应用。设计开发自动供料优化控制系统，对于改善劳动条件、提高产品质量和生产效率具有十分重要的现实意义。
WinCC组态软件是西门子公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，本文讨论了WinCC在自动供料控制系统中的应用。
图7设备通道与变量连接

西门子Wincc组态软件在煤矿自动化系统中的应用

西门子Wincc组态软件在煤矿自动化系统中的应用摘要：为了实现对煤矿排水设备、主扇通风机、皮带输送机、空压机、生活供水设备、污水处理设备的运行状况的实时监测及远程控制功能，基于Wincc组态软件作为煤矿大型重点设备监控系统，实现了对设备的实时监控和远程控制。

Wincc组态软件操作方便，能够及时提供动态信息，具有较高的可靠性和灵活性。

关键词：PLC wincc 工业以太网引言：西门子Wincc组态软件在煤矿应用极为广泛，仙亭煤矿应用如下：①+500m中央泵排水系统，②+300m中央泵排水系统，③+100m中央泵排水系统，④三采区+580m生活泵自动抽水系统，还未改造应用Wincc组态软件之前，上述设备系统简单，监测内容不齐全，监测精度低，采用继电控制检修困难、无法与调度中心系统集成控制，处于分散控制。

采用Wincc组态软件可以弥补以上不足，使大型设备提高效率，设备轮机运转、实现避峰就谷、同时具有很高的可靠性和灵活性。

一、西门子WIncc上位机组态软件西门子WIncc上位机组态软件是由德国西门子公司所研发的一款工业控值软件，Wincc（Windows Control Center)视窗控制中心，是西门子TIA（全集成自动化）架构中基于PC的HMI（Human Machine Interface）人机界面/SCADA（Supervisory Control And DataAcquisition）监视控制与数据采集。

SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。

它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警功能。

Wincc上位机组态软件作为最先进的SCADA系统，具备SCADA系统基本的功能：画面系统，归档系统，信息系统，报表系统，用户管理，脚本，过程通讯，开放的接口等一系列功能。

二、Wincc上位机组态软件在实际项目应用设备现场主要由 PLC 控制器、传感器、通讯系统、上位机、视频监控系统和电动（磁）阀等电动设备组成。

组态软件WinCC在天然气输配监控系统的应用

文章编号：００— ６２２１）１— ０７— ３１００８（０２００６０
ＡｐｌｃｔｏｏｉｐｉａｉｎｆＷｎＣＣｏｆｇａｉｎｓｆｗａｅｃｎｕｒｔｏｏｔｒｉ
ｉｈｅｎａｕａａｒｎｓｉｓｏ＆ｄｉｔｉｔｏｏｉｏｉｙｔｍｎｔｔｒｌｇｓｔａｍｓｉｎｓｒｂｕｉｎｍｎｔｒｎｇｓｓｅ
ｔｅｓｓｅｒｄｎａｃｓｅｓｒｄｓｓｅ ’ ｅｉｂｌｔｈｙｔｍｅｕｄｎｙｈａｎｕｅｙｔｍＳｒｌａｉｙ，ｆｌｙｍｅｈａｕｒｌｇｓｔａｓｓｉｎａｄｄｓｉ．ｉｕｌｔｔｅｎｔａａｒｎｍｉｓｏｎｉｔｌｂｔｏｙｔｍｎｔｒｎｇｒｑｉｅｎｓｕｉｎｓｓｅｍｏｉｏｉｅｕｒｍｅｔ．Ｋｅｒｓ：ｏｆｇｒｔｎｓｆｗａｅ；ＷｉＣＣ；ｍｏｉｏｎｙｔｍ；ｎｔａａｙｗｏｄｃｎｉｕａｉｏｔｒｏｎｎｔｒｇｓｓｅｉａｕｒｌｇｓ
ＬＩＷａｕｎ
（ｔｄｎｆｃ，ｉａｅｎｕｉｌｏｔｈｉＩｓｔｔ，ｉａ１０９ｈｎＳｕｅｔＯｅＸ ’ｎＡｒａｔａＰｌｅｎｃｎｔｕＸ ’ｎ７０８，Ｃｉｉｆｏｃｙｃｉｅａ）
ＡｂｔａｔＴｈａｕａａｒｎｓｓｉｎａｉｔｉｕｉｎｍｏｔｒｎｙｔｍ，ｂｓｄｏ７—３０ａｄｓｒｃ：ｅｎｔｒｌｇｓｔａｍｉｓｏｎｄｄｓｒｂｔｎｉｉｇｓｓｅｏｏａｅｎｓ０ｎｃｎｇｒｔｎｓｆｗａｅＷｉＣＣ，ｈｓｂｅｅｃｉｄｉｈｓｐｐｒｏｕｃｉｎｕｃｓｐｏｅｓｄｔＳｏｆｕａｉｏｔｒｎｉｏａｅｎｄｓｒｂｅｎｔｉａｅ．Ｓｍｅｆｎｔｓｓｈａｒｃｓａａ’ ｏ

PLC和WINCC在供热控制系统的应用

城市供热是城市基础设施之一，保证城市是经济发展，民正常过冬的必要条件。每到冬季居供暖期，气不暖、暖暖气过热、热滞后等供热方供与用热方之间的矛盾，就会出现［。再加上目前１］能源紧张，利用先进的自动化技术、控制技术以及通信技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域
ｒｌａｉｉｙｏｔｗａｅｓｐｌｙｔｍｈｖｂｅｎｉｐｏｅａｈｅａｒｉｅｉｙｆｅｉｂｌｔｆｈｅｔｒｕｐｙｓｓｅａｅｅｍｒｖｄｎｄｔｌｂｏｎｔｎｓｔｏｗｏｋｅｓｉｅｃｄ．Ｔｈｅｐｕｐｓｆｓｖｎｇｅｒｙａｄｒｄｉｏｕｒｒｓｒｄｕｅｒｏｅｏａｉｎｅｇｎｅｕｃｎｇｃｎｓｍｐｔｏｎｈｓｂｅｎｉａｅｒａｉｅ．ｅｌｚｄＫｅｒ：ＰＬＣ；ｃｓａ；ｆｅｕｅｃｏｅｔｒｙｗｏｄｓｏｎｔｎｔｒｑｎｙｃｎｖｒｅ；ＷｉＣＣｏｔｉｇ；ｈｅｔｎｇｎｍｎｉｏｒｎａｉ
ａｈｅｅｔｅｔｓｆｍｏｉｏｉｇＰｒｃｉａｐｒｔｏｅｎｔａｅｈｔｔｅｓａｉｔｎｃｉｖｈａｋｏｎｔｒｎ．ａｔｃｌｏｅａｉｎｄｍｏｓｒｔｓｔａｈｔｂｌｙａｄｉ
的恒压供水系统成为必然趋势＿。２］
ＭＭ４０风机水泵类）频器构成的全自动恒压３（变闭环供水监控系统，既利用了变频调速技术独特

WinCC在天然气输配站监控系统中的应用

ＴｈｐｌｃｔｏｆＷｉＣＣｏｔｅＭｏｉｏｉｙｔｍｆｅＡｐｉａｉｎｏｎｔｈｎｔｒｎｇＳｓｅｏＮａｕｅＧａａｓｉｓｏＤｉｔｉｕｉｎＣｅｔｅｔｒｓＴｒｎｍｓｉｎ— ｓｒｂｔｏｎｒ
丁云岗戴婧张国钧
００２）３０４（太原理工大ｓＣｎｒｌｅｔｒｎＣＷｉｄｗｏｔｎｅ，窗口控制中心）是西门子公司（ＩＭＥ）实现ＰＣ与上位机ｏＣＳＥＮＳＬ之间的通讯及上位机监控画面的制作的组态软件：以天然气输配监控系统为例，介绍了ＷｉＣ与ＰＣ３０的通ｎＣＬ０讯组态，并对通讯连接下的变量进行了定义，同时，对不同监控画面的组态也进行了详细的描述，使监控画面
“ＩＳＭＡＴＩ７ＰｏｏｏＳｉＨＮ” 然后选择期望的ＣｓｒｔｃｌｕｔＣｅ，
１系统构成
系统采用分层控制和现场总线（用采ＰＦＢ）ＲＯＩＵＳ相结合的
系统结构如图１所示，
通道单元“ Ｉ为该通道单元组态逻辑连接，ＭＰ ” 设置逻辑连接节点名、络地址等参数这样就建立了网ＷｉＣｎＣ与Ｓ－３０Ｌ７０ＰＣ之间的通讯连接。第二步，已建立的通讯连接下定义变量组及相在
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ＷｉＣｎＣ在天然气输配站监控系统中的应用

WinCC软件在燃气厂加压站工程中的应用

WinCC软件在燃气厂加压站工程中的应用为了满足燃气厂加压站煤气回收再利用，同时取缔人工操作的制约，应用工业组态软件WinCC开发了煤气加压站的自动控制程序，应用到煤气回收和加压的工程中，取得了明显的成果。

本文针对自动控制系统结构和WinCC的组态实现进行了介绍。

标签：WinCC软件；自动化控制系统；远程站点；S7-4001 引言在生产中，自动化技术已经普及到各个领域。

但是仍有许多企业因为软硬件或者技术的落后而存在大量的人工操作。

控制精度不高、浪费人力，而且有一定的安全隐患，因此对燃气厂加压站的改造势在必行。

结合其他加压站改造项目的经验，采用国际上先进的技术，将工控组态软件WinCC应用在煤气加压站工程中，开发了相应的煤气加压站的控制程序。

2 系统结构控制系统包括上位机和下位机。

系统上位机采用工业用计算机，组态软件为WinCC6.2中文版，运行于Windows XP操作平台。

下位机采用S7-400系列中的CPU414-4 H的冗余双CPU系统。

工业PC机内安装了通讯卡，与控制器通过1613网卡进行通讯。

为了控制的可靠性，将二者的的功能进行分离，即：上位機根据屏幕上显示的各种信号变化直接发出操控命令，执行显示、操作、报警、储存等。

而下位机则接收到上位机发出的命令，将其转换为相应的信号去控制设备获取设备状况，如执行保护、控制和数据的采集等。

下位机也会将设备的状态反馈给上位机。

控制系统结构如图1所示。

利用西门子的ET200模块将净环水、浊环水和电除尘三个I/O设为远程站点，放置在距离中心控制室较远的地方，这些控制点比较集中，遵守西门子的PROFIBUS-DP通讯协议。

3 WinCC的组态实现3.1 工业组态软件WinCCWinCC是视窗控制中心（Windows Control Center）的简称，它是西门子工业软件产品中的一员，是全集成自动化架构中基于计算机的HMI/SCADA软件系统，即具有人机界面系统、监控与数据采集系统。

浅议DCS系统在城市天然气门站中的应用

浅议DCS系统在城市天然气门站中的应用1. 引言1.1 DCS系统在城市天然气门站中的作用意义在城市天然气门站中，DCS系统可以实现对设备的远程监控和自动化操作，减少了人工干预，提高了运营效率。

DCS系统可以对门站进行智能化管理，自动化调控各个设备的运行状态，确保其安全稳定运行。

DCS系统还可以提升天然气门站的安全性。

通过自动报警系统和实时监测功能，可以及时发现设备运行异常和故障，确保门站运行安全。

DCS系统在城市天然气门站中的作用意义是不可替代的。

它可以提高门站的运营效率，增强安全性，降低成本，提升管理水平，是城市能源供应体系中不可或缺的重要组成部分。

随着技术的不断发展和完善，DCS系统在未来的应用前景将更加广阔。

2. 正文2.1 DCS系统优势分析一、集中控制：DCS系统可以实现对城市天然气门站各个设备的集中控制，提高了操作的便捷性和效率。

操作人员可以通过中央控制台一目了然地监控和控制整个门站的运行状态，及时调整参数，保障门站的安全运行。

二、实时监测：DCS系统具有实时监测功能，可以对天然气管道、阀门、泵站等设备的运行状态进行实时监测。

一旦出现异常情况，系统会立即发出警报，操作人员可以及时处理，减少事故发生的可能性。

三、自动化控制：DCS系统可以实现大部分操作的自动化控制，减轻了操作人员的负担，同时还可以提高运行的稳定性和可靠性。

自动化控制还可以减少人为错误的发生，提高生产效率。

四、数据管理：DCS系统具有强大的数据管理功能，可以对门站运行数据进行实时记录和分析。

通过对数据的分析，可以及时发现问题并进行调整，为门站的运行提供支持。

DCS系统在城市天然气门站中的优势体现在集中控制、实时监测、自动化控制和数据管理等方面，可以有效提高门站的运行效率和安全性。

2.2 DCS系统在城市天然气门站中的具体应用1. 数据采集与监控：DCS系统可以实时采集各个关键设备的运行数据，监控天然气的流量、压力等参数，通过数据分析判断运行状态是否正常，及时发现问题并实施调整。

浅析西门子变频器在国内天然气压气站的应用

浅析西门子变频器在国内天然气压气站的应用摘要：西门子变频器是一种先进的控制设备，广泛应用于国内天然气压气站。

本文主要介绍了西门子变频器在压气站的应用，以及其优点和局限性。

同时，还探讨了变频器在一些问题上的解决方案和未来的发展方向。

通过对变频器的应用研究，本文旨在促进压气站的自动化和智能化发展。

关键词：西门子变频器；压气站；自动化；智能化；控制设备正文：西门子变频器是一种电力调速装置，能够控制和调节电机的运行速度，实现高效、稳定的负载控制。

在我国的天然气行业中，压缩机是关键设备，而变频器则正好能够满足压缩机高效、稳定的运行需求。

首先，西门子变频器具有高效节能的优点。

传统的压气站控制系统存在能耗高、负载不稳定的问题。

而通过采用西门子变频器，可以实现对压缩机的精准控制和调节，减少能源浪费和损耗，从而显著降低压气站的能耗成本。

其次，利用西门子变频器，在压气站的运行中可以实现自动化控制。

通过对压缩机的实时监控和调整，可以提高系统的稳定性和运行效率，减少人工干预的需要。

这不仅有助于提高生产效率，还能够保障生产安全。

然而，西门子变频器的应用也存在一定的局限性。

首先，在实际应用中，变频器可能存在较高的维护成本和故障率。

同时，随着生产工艺的复杂化和压气站的规模扩大，变频器的控制能力也可能会出现瓶颈。

为了解决以上问题，对于维护成本和故障率，可以采用合适的维护方法和维护人员的培训，提高变频器的可靠性和稳定性。

而对于规模化和复杂度提高的情况下，需要从软硬件两方面入手，加强变频器的控制功能和计算能力，以适应变化多端的应用场景。

综上所述，西门子变频器在国内天然气压气站中的应用前景广阔，不仅代表了现代化技术的进步，也有助于促进行业的自动化和智能化发展。

为了促进西门子变频器在压气站的应用，近年来，国内各大压气站相关领域的专家学者和技术推广人员研究变频器技术，并不断探索创新的变频器解决方案。

他们结合实际需求，研发出一些方便快捷的控制方案，并推广应用，这不仅极大地提高了压气站的运行效率，而且也为国内压气站的现代化发展提供了有力的支持。

组态软件WinCC在天然气输配监控系统的应用

组态软件WinCC在天然气输配监控系统的应用李万军【摘要】The natural gas transmission and distribution monitoring system, based on S7 - 300 and configuration software WinCC, has been described in this paper. Some functions such as process data' s real-time acquisition, processing and process display, data query, parameter setting and major equipment' s control etc, have been achieved at a door stop in Yan' an Yangjiawan. Practice has proved that the system redundancy has ensured system' s reliability, fully met the natural gas transmission and distribution system monitoring requirements.%基于S7-300和组态软件WinCC的天然气输配监控系统,实现了对延安杨家湾门站过程数据的实时采集、处理和显示,数据查询、参数设定和对主要设备的控制等功能.实践证明,系统的冗余功能保障了系统的可靠性,完全满足天然气输配系统的监控要求.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P67-69,87)【关键词】组态软件;WinCC;冗余;监控系统;天然气【作者】李万军【作者单位】西安航空职业技术学院学生处,西安710089【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言延安天然气输配工程杨家湾门站监控系统是一个设计集数据采集、数据处理、数据监控于一体的综合控制系统。

天然气城市门站监控系统设计

西安石油大学课程设计电子工程学院自动化专业自动化1104班题目天然气城市门站监控系统设计学生王昆指导老师阮岩二○一四年六月《自动化仪表与过程控制》课程设计任务书目录1工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2仪表选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 3设计步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.1控制回路方框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.2控制规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.3参数整定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.4气开气关的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.5控制的正负．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 4组态软件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44.1组态软件历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44.2国内外现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44.3发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 5模拟画面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65.1趋势画面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65.2工艺画面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75.3报警画面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 6设计总结及致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 7参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91工艺流程天然气城市门站需要将天然气分输站送来的天然气加入臭剂经调压后送往城市管网，其基本流程如图，天然气压力调节采用2条管路并联运行，两级减压(注：图中只画出了一级调节)，压力调节采用控制阀。

WinCCFlexible在燃气电厂天然气调压站监控中的应用

WinCCFlexible在燃气电厂天然气调压站监控中的应用WinCCFlexible在燃气电厂天然气调压站监控中的应用第26卷第1期2012年1月发电淡备P0WEREQUIPMENTVo1.26.No.1Jan.2012WinCCFlexible在燃气电厂天然气调压站监控中的应用孙绍华(大连派思燃气系统有限公司,大连116600)摘要:依据燃气电厂天然气调压站工艺过程及控制要求,以西门子公司组态软件WinCCFlexible2007对触摸屏MP277进行了组态设计,创建了适合调压站监控要求的显示画面,使控制方式更加便捷.关键词:天然气调压站;可编程序控制器;组态软件;控制系统;显示画面中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1671-086X(2012)01-0034—03 ApplicationofWinCCFlexibletoMonitoringandControlSystemofGPRS SUNShao.hua(DalianPetrogasGas-SystemCo.,Ltd.,Dalian116600,China)Abstract:Tosatisfythetechnologicalandcontrolrequirementofgaspressureregu latingstation(GPRS)inagas—firedpowerplant,aconfigurationdesignhasbeenconductedwithSiemenssoftw areWinCCFlexible2007fortheMP277touchscreen,thepaneldisplaysuitingthemonitori ngrequirementofGPRSisthuscreated,whichmakesthecontro1moreconvenient.Keywords:gaspressureregulatingstation;programmablelogiccontroller(PL C);configurationsoftware;controlsystem;paneldisplay燃气轮机不仅要求天然气具有合适的化学特性,而且对其物理特性也有明确的要求.天然气的物理特性主要包括颗粒杂质,液体含量,温度及压力等.为了保证燃气轮机安全可靠,经济运行,其进站天然气物理特性的调节往往是通过天然气调,天然气调压站对压站的工艺调节完成的_1].因此出站天然气物理特性调节的好坏,直接影响后续系统的动态性能.为了能够保证整个天然气调压站的平稳运行,天然气调压站采用了先进的,可靠的控制系统.在马来西亚190MW联合循环电站工程项目中,由大连派思燃气系统有限公司成套提供的天然气调压站,其控制系统采用Siemens公司的 WinCCFlexible2007组态,实现过程监控.上位机使用Siemens公司的触摸屏MP277,下位机使用 Siemens的S7—400H型CPU,上位机与下位机之间通过以太网连接.1工艺描述作为燃气电厂供气系统的天然气调压站,是整个电厂供气系统的入口,其主要功能就是对进厂天然气进行过滤,流量计量,温度及压力调节等.按照天然气调压站主要功能,其系统包括入口单元,分离单元,过滤单元,计量单元,加热单元,减压单元及冷凝集液单元.在马来西亚 190MW联合循环电站工程天然气调压站,按照进气温度,压力,组分参数实际情况,设计了以过滤加热为主的工艺流程,见图1.图l工艺流程图工艺过程主要分为入口单元,分离单元,过滤单元和加热单元.人I:1单元配置有绝缘接头和紧急停机阀 (ESD).绝缘接头用于天然气处理站系统和上游管道的电气隔离;ESD用于天然气处理站,在遇到紧急情况时切断上游气源,以保护下游设备和系统安全.—03 收稿日期:201I-06作者简介:孙绍华(1965一),男,工程师,从事天然气输送设备监测与控制系统设计工作E—mail:dalian879828OO@sina.tom第1期孙绍华:WinCCFlexible在燃气电厂天然气调压站监控中的应用天然气经过人口单元后进人分离单元,在此清除天然气中较大的固体颗粒,灰尘和液滴,以保证管道系统的清洁度,使管道系统及设备能够正常运行.天然气经过分离单元的初步分离后进人过滤单元.过滤单元设置2台并联运行的过滤装置,过滤器为二级过滤分离形式,设备上下两部分均设有液位检测仪表及冷凝液排污控制系统. 单台过滤器容量为进气流量的100,采用一用一备配置.天然气经过过滤单元后进人燃气热水式的加热单元.加热单元主体设备为水套式结构的水浴炉,通过燃烧器燃烧天然气加热水套中的水,被加热的水将流经水套中盘管将天然气加热到设定的温度.为适应后续燃气轮机各工况的供气温度要求,加热单元设有2条温度控制回路:一条是主调节回路,以水浴炉水侧温度为被调对象,通过调节燃烧器输出功率大小将水浴炉水温控制在要求的范围内,由被加热的水套水将天然气温度提升到要求范围内;另一条是辅助调节回路,以加热单元出口天然气温度为被调对象,通过调节水浴炉旁路阀开度将加热单元出口天然气温度控制在规定的范围内,以适应燃气轮机小负荷运转时的供气温度要求.加热单元温度控制系统回路图见图2.图2加热单元温度控制系统回路图经天然气调压站的天然气,其物理特性已完全符合后续系统相关要求.2监控系统需求按照上述工艺过程描述,由MP277触摸屏构成的上位机系统主要实现如下功能: (1)实时显示工艺过程中的各种数据,如分离过滤单元效果,加热单元旁路阀开度,水侧温度及气侧出口温度等.(2)各种数据历史趋势的查看.(3)故障报警功能,并能查看故障历史信息. (4)控制回路PID参数的输入和修改. (5)分离过滤单元冷凝液排放操作.(6)用户管理.3监控系统的建立与实现3.1建立通讯按照业主对控制系统的要求,选择西门子 S7—400H型系列产品412—3H作为运行CPU,使用CP443-1以太网通讯模块连接MP277;在ET200M上使用S7—300系列IO模块采集现场数据和传送控制指令.触摸屏MP277与PLC用超五类通讯电缆连接,采用以太网协议. 为使MP277与PLC正常通讯,先对MP277 进行必要的设置.对MP277上电后,选择控制面板,在控制面板中打开区域设置,将默认改为马来西亚;打开日期/时间选项,设置当地日期及时间;打开网络,选择集成的以太网卡,并设置 IP.运行WinCCFlexible2007,可使用项目向导或创建一个空项目方式创建这个项目,然后在项目浏览器的通讯里,设置连接,添加连接后将 MP277接口类型选择为以太网,将HMI和PLC 设备的连接参数IP地址与MP277的网络IP地址设置在同一网段内.3.2建立变量在WinCCFlexible2007的通讯连接中,添加变量.在所建变量行,选择上面建立的连接,PLC 数据类型及地址,类型是指数据类型(如位,布尔, 整型,双整型,实数等),地址就是使用STEP7为 PLC建立的控制程序当中变量存储地址(如DB2DBX3.5,PIW26,I2.1,Q1.2等),这里的寻址方式与PLC是一样的.建立了变量,就等于连通了 PLC与触摸屏MP277之间的数据通道. 3.3建立监控界面在天然气调压站监控系统中,设有主监控画面,单元操作画面,参数设置画面,报警显示画面,历史趋势画面及用户管理等.3.3.1主监控画面在主监控画面上,监控区域以工艺流程为主线,将人口单元主设备及管道至天然气调压站出口主设备及管道依次排列在画面中.在画面中主要显示过程参数,设备状态及介质运动方向等.所显示的过程参数主要有人口压力和温度, 过滤器上下游压差,加热单元旁路阀位置反馈, 水侧温度,燃烧器供气管路流量和压力,出口压力和温度等,见图3.发也淡务第26卷图3主监控固面此画面使用静态文本与IO域组合,用静态文本显示变量名称,用IO域的输出模式显示过程模拟量参数值,并依据变量类型选择合适的数据格式.用图形符号(圆或椭圆)显示液位高低限,燃气泄漏高低限报警等过程开关量状态,在圆或椭圆动画属性的外观上选择设置值=1时使用红,黄两种颜色进行闪烁,同时设定在不发生报警时不做画面显示;对于过程设备,可选择其不同的可见性颜色来显示设备工作状态. 3.3.2参数设置画面参数设置画面主要解决加热单元水浴炉操作参数问题:水侧储热温度调节回路的PID参数及停止燃烧的超限温度值的更新;加热单元出口温度调节回路的PID 参数,温度设定值及手操调节旁路阀开度.上述参数,用IO域的输入模式, 即可完成调整,更新控制系统参数的初始值. 3.3.3报警显示画面在项目浏览器的报警管理中,对于MP277触摸屏,需要设置两类报警:模拟量报警和离散量报警.用模拟量报警编辑器创建控制系统中用于报警的工艺参数,在本系统中主要有入口压力,过滤器上下游差压,加热单元水侧温度及出口温度等, 这些工艺参数依据工艺要求设有上限或下限报警; 在模拟量报警编辑器中按照文本,类别,触发变量, 限制及触发模式基本格式一一创建各个模拟量报警.用离散量报警编辑器创建控制系统中用于报警的工艺参数和系统参数,在本系统中主要有过滤器液位,水浴炉上部补水箱液位,水浴炉水侧温度, 水浴炉燃烧器故障等工艺参数,还有CPU,IO机架,通讯等PLC本体故障报警及PLC与触摸屏之间通讯故障;在离散量报警编辑器中按照文本,类别,触发变量及触发器地址这样的基本格式逐个创建这些离散量报警.在报警显示画面,拉入报警视图,并在报警显示画面中将报警视图展开,调整好报警视图在报警显示画面中的位置及大小,在其属性中重新调整报警视图要显示的列及列宽度,显示格式等. 3.3.4历史趋势画面在历史趋势画面,设置趋势视图通常分为三步进行.首先拉人趋势视图,并在历史趋势画面中将趋势视图展开,调整好趋势视图在历史趋势画面中的位置及大小.再按照观察便捷和操作习惯,在其属性常规组中设置操作方式和浏览数值区.若要使用按钮操作趋势,则在趋势视图常规组设置区域中将按纽栏样式翻选到按钮,这样在趋势视图下方出现类似于音响前进后退的操作按钮区,可操作按钮,如向前,向后,放大或缩小等,便于观察某一时段的参数趋势.若要在趋势视图下方显示数值表,则在趋势视图常规组要素区域中勾选数值表;若要在趋势视图中追踪趋势线,则在趋势视图常规组要素区域中勾选显示标尺. 然后在趋势视图属性组下趋势界面添加趋势,所添加的第一个趋势名称通常为默认的趋势 1.在所添加的趋势名称右侧设置此趋势的基本属性,如趋势类型,源设置及前景色等.在此控制系统中选择了加热单元水侧温度和出口温度等趋势源变量.3.4用户管理在项目浏览器运行系统用户管理中,建立用户并设置用户密码及用户组操作权限,这样对于水浴炉控制回路的PID设置,水浴炉燃烧器启停及燃烧方式选择等操作,都是拥有对应操作权限的操作者才能操作,保证了控制系统操作安全.4结语所述天然气调压站自2010年5月投用后,运行良好,为后续燃气轮机的高效发电提供了极大的帮助.由WinCCFlexible2007组态的监控系统,不仅满足了天然气调压站控制系统的基本要求,而且对操作者提供了触控式的便捷操作,提高了监控水平,减轻了操作者操作强度,为天然气调压站控制系统的监控提供了新的模式. 参考文献:[1]顾华年,陈洪溪.燃气轮机电厂LNG供气系统典型设计.发电设备.2009,23(1):32—35.。