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摘要:介绍了液化—压缩天然气汽车加气站控制系统的组成,液化天然气供给泵和汽化器风扇的电气控制原理.
关键词:设计;系统组成;电气控制原理
Abstract:This paper introduces the constitution of control system in L-CNG vehicle fueling station,control of LNG pump and vapor fan.
Key words:disign;system constitution;electric control theory.
中图分类号：TP277文献标识码：B文章编号：
引言
撬装液化—压缩天然气汽车加气站工艺系统主要由LNG液化天然气供给和汽化及CNG压缩天然气给汽车加气等组成。高压的压缩天然气给汽车的加气系统的控制由自成一体的售气机完成。随着PLC技术发展，传统的继电器控制诸多弊端顯现出来，因此，LNG的供给、汽化控制设计时采用了先进的PLC控制系统.工艺流程图见图1.
图1、工艺流程框图
控制系统的设计与组成
LNG供给泵和汽化器风扇的工作模式设为手动和自动两种，不论哪种方式，启停操作及压力、温度、气体泄露、过载保护等都是由PLC控制系统完成的.因此,根据输入/输出设备的点数和控制模式,PLC控制系统由以下几个部分组成:TSX37-05028DR1可编程控制器,手动/自动选择开关,泵、风扇启停按钮，压力变、温度变输入模块，气体泄露检测输入模块，急停按钮，输出继电器，蜂鸣器，显示器，电源等.在对本控制系统设计时,仅给出了控制原理接线图,至于硬件配置和软件包设计给生产厂家留出了较大的空间,便于不同的厂家根据自己产品的特点合理配置、灵活设计.控制原理接线图见图2.
电气控制原理
根据工艺要求，对于泵和风扇的控制设置了手动和自动两种操作方式，不论哪种方式，LNG泵首次和再次启动，由T1发送过来的信号必须满足工艺要求的条件，否则，泵将无法启动.在手动方式下,泵、风扇均可通过面板上的按钮进行单独的启停操作，但当压力（P信号）超高、温度（T2信号）过低、过载时，泵、风扇均自动停止；在自动方式下，CNG压力（P信号）低于下限定值时，风扇先启动，待0~5分钟延时后，泵接着自动启动，随着泵不断供给LNG及LNG不断汽化，CNG压力不断上升，当压力（P信号）升至上限定值时，泵、风扇均自动停止，如此循环往复PLC完成整个系统启停的自动控制，但当温度（T2信号）过低、过载时，泵、风扇自动停止保护，待故障排除，手动复位后方能进行正常操作.当有气体泄露或按紧急停车按钮时,ESD系统实现紧急停车.除此之外,还能显示出各种运行状态和故障种类等,以利于操作人员操作和维护.工作原理框图见图3。
图3、工作原理框图
系统调试与运行
首先，将泵、风扇主回路断开，仅对控制回路进行调试.控制回路调试前,泵出口充分予冷,确保T1所在点的工艺条件,否则,PLC将处于保护状态,无法进行调试.手动/自动转换开关置于手动位置，启停操作，泵、风扇主回路接触器动作正确；模拟压力高或温度低信号，泵、风扇回路自动断电，实现泵、风扇自停保护功能.自动位置,模拟压力低信号,风扇自动启动,约1分钟后,泵接着自动启动;模拟压力超高或温度过低信号，泵、风扇均能自动停止.温度过低或泵、风扇过载时，除泵、风扇自动停止外，蜂鸣器发出报警声讯，欲再次启动需排除故障后，人工复位.最后,主回路得电连同工艺系统全面调试及试运行.经手动、自动调试，PLC控制、显示、报警功能均符合工艺各项技术要求.
总结
PLC控制技术在液化—压缩天然气汽车加气站上成功的应用，标志着PLC的应用更加广泛.与传统的继电器控制相比,PLC控制柔性好,接线简单,硬件安装方便,可靠性高,易于扩展等优越性能显现出来，克服了传统控制接点多,可靠性差的弊端.
参考文献:（1）刘美俊.PLC在机加工自动线中的应用.机电工程.2000（4）
（2）田瑞庭.可编程控制器应用技术［M］.北京.机械工业出版社.1993
作者简介:宋海潮,男,1965---,毕业于石油大学机械制造及其自动化专业,大学本科学历.在河南中原绿能高科有限责任公司加气站从事设备管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:设计;系统组成;电气控制原理
Abstract:This paper introduces the constitution of control system in L-CNG vehicle fueling station,control of LNG pump and vapor fan.
Key words:disign;system constitution;electric control theory.
中图分类号：TP277文献标识码：B文章编号：
引言
撬装液化—压缩天然气汽车加气站工艺系统主要由LNG液化天然气供给和汽化及CNG压缩天然气给汽车加气等组成。高压的压缩天然气给汽车的加气系统的控制由自成一体的售气机完成。随着PLC技术发展，传统的继电器控制诸多弊端顯现出来，因此，LNG的供给、汽化控制设计时采用了先进的PLC控制系统.工艺流程图见图1.
图1、工艺流程框图
控制系统的设计与组成
LNG供给泵和汽化器风扇的工作模式设为手动和自动两种，不论哪种方式，启停操作及压力、温度、气体泄露、过载保护等都是由PLC控制系统完成的.因此,根据输入/输出设备的点数和控制模式,PLC控制系统由以下几个部分组成:TSX37-05028DR1可编程控制器,手动/自动选择开关,泵、风扇启停按钮，压力变、温度变输入模块，气体泄露检测输入模块，急停按钮，输出继电器，蜂鸣器，显示器，电源等.在对本控制系统设计时,仅给出了控制原理接线图,至于硬件配置和软件包设计给生产厂家留出了较大的空间,便于不同的厂家根据自己产品的特点合理配置、灵活设计.控制原理接线图见图2.
电气控制原理
根据工艺要求，对于泵和风扇的控制设置了手动和自动两种操作方式，不论哪种方式，LNG泵首次和再次启动，由T1发送过来的信号必须满足工艺要求的条件，否则，泵将无法启动.在手动方式下,泵、风扇均可通过面板上的按钮进行单独的启停操作，但当压力（P信号）超高、温度（T2信号）过低、过载时，泵、风扇均自动停止；在自动方式下，CNG压力（P信号）低于下限定值时，风扇先启动，待0~5分钟延时后，泵接着自动启动，随着泵不断供给LNG及LNG不断汽化，CNG压力不断上升，当压力（P信号）升至上限定值时，泵、风扇均自动停止，如此循环往复PLC完成整个系统启停的自动控制，但当温度（T2信号）过低、过载时，泵、风扇自动停止保护，待故障排除，手动复位后方能进行正常操作.当有气体泄露或按紧急停车按钮时,ESD系统实现紧急停车.除此之外,还能显示出各种运行状态和故障种类等,以利于操作人员操作和维护.工作原理框图见图3。
图3、工作原理框图
系统调试与运行
首先，将泵、风扇主回路断开，仅对控制回路进行调试.控制回路调试前,泵出口充分予冷,确保T1所在点的工艺条件,否则,PLC将处于保护状态,无法进行调试.手动/自动转换开关置于手动位置，启停操作，泵、风扇主回路接触器动作正确；模拟压力高或温度低信号，泵、风扇回路自动断电，实现泵、风扇自停保护功能.自动位置,模拟压力低信号,风扇自动启动,约1分钟后,泵接着自动启动;模拟压力超高或温度过低信号，泵、风扇均能自动停止.温度过低或泵、风扇过载时，除泵、风扇自动停止外，蜂鸣器发出报警声讯，欲再次启动需排除故障后，人工复位.最后,主回路得电连同工艺系统全面调试及试运行.经手动、自动调试，PLC控制、显示、报警功能均符合工艺各项技术要求.
总结
PLC控制技术在液化—压缩天然气汽车加气站上成功的应用，标志着PLC的应用更加广泛.与传统的继电器控制相比,PLC控制柔性好,接线简单,硬件安装方便,可靠性高,易于扩展等优越性能显现出来，克服了传统控制接点多,可靠性差的弊端.
参考文献:（1）刘美俊.PLC在机加工自动线中的应用.机电工程.2000（4）
（2）田瑞庭.可编程控制器应用技术［M］.北京.机械工业出版社.1993
作者简介:宋海潮,男,1965---,毕业于石油大学机械制造及其自动化专业,大学本科学历.在河南中原绿能高科有限责任公司加气站从事设备管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。