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西门子S7—300PLC在LNG系统中的应用

[摘要]介绍了LNG撬装站的原理及控制要求，并针对工艺要求设计了监测

控制系统。系统选用西门子S7—300系列可编程控制器（PLC）作为现场控制主

站，对系统的控制功能、系统的配置和软件编写进行了讨论。该系统具有良好的

实用性和可靠性，已成功运用到实际生产中，LNG加气站过程控制系统的设计

具有一定的参考意义。

【关键字】LNG站；ABB变频器；上位机监控；PT100

随着新能源的开发利用，液化天然气（LNG）以其高效清洁，价格较低，应

用越来越广泛的当做新能源用作车用燃料，取代汽油。在重型卡车，公交大巴等

交通运输上具有广泛前景。在LNG加气站快速发展同时，许多地方控制手段落

后，使得许多新建的LNG加气站在经营管理，设备监控，安全生产等方面存在

许多漏洞。

因此我们采用西门子PLC300作为加气站的控制核心，对现场仪表进行数据

采集与控制。同时以计算机为基础，以组态王软件为平台建立的LNG站控系统

作为上位机软件，二者配合，实现实时监视，数据采集与运算，设备控制，数据

存储，参数的修改以及各类信号报警等各项功能。此站控系统可以及时准确的掌

握LNG加气站运行状况，完成紧急情况下的报警与保护。实现了对LNG加气

站设备的整体集中管理，提高了系统运行安全可靠性，优化了资源配置。

1.LNG站工作流程

1.1卸车流程：从LNG液化厂用低温运输槽车将LNG运至汽车加气站，通

过加气站卸车接口、真空管道、卸车泵、阀门等将LNG灌注到加气站的低温贮

罐中。

1.2调压流程：卸车后。用LNG低温泵将贮罐中的部分LNG输送到汽化器，

汽化后通过气相管路返回贮罐，直到罐内压力达到设定的工作压力。

1.3加注流程：给车辆加气时，先将加注管路通过专用的LNG加液枪与汽车

上的LNG贮罐相连接，控制贮罐内的压力将LNG输送到一种专业的低温潜液

泵中，通过加气机来控制泵运转输送的流量，同时用LNG流量计计量出输送的

液体，在控制面板上反映出质量和价格。

2.PLC控制系统设计

2.1整体方案设计

控制器采用西门子PLC300，另外加一块8路AD模块，用于各种温度压力

信号的采集，触摸屏采用西门子TP277，显示气站运行各设备运行状态，各种参

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数，以及报警提示。

DELL工业控制计算机（IPC），采用PentiumⅣ处理器，3.40GHz主频，2G

内存，500G硬盘，cp5611卡现场采用PT100作为温度传感器，罗斯蒙特3051

压力变送器，天然气浓度报警探测器等

2.2在本系统中，上位机用组态王组态软件，下位机用STEP7V5.5编程实现，

触摸屏用winccflexible2008组态，下面详细介绍这两部分的功能及组态。

2.3PLC编程

STEP7软件一般有多种编程方式，本文中采用的是梯形图和语句表相结合编

程方式。

3.监控系统功能的实现

PLC上电运行后，受人工控制进入人工控制或自动控制状态，不断检测各点

压力，温度，以及现场气体浓度，完成卸车，调压，加气等模式，在不同状态需

要报警时，显示报警信号，并记录。

撬装站工