1、略谈 PLC 在轻烃燃气站自动控制系统中的应用摘要 为改善居住环境与生活环境，现在我国很多大中城市及中小城镇都对其燃气系统作出了改善，其中使用得最多的便是轻烃燃气。虽然轻烃燃气的使用得到了很大程度上的推广，但是由于技术的限制，使得此气体在被使用的过程当中出现了供气不稳定等问题。针对这个问题，我国业界人士也在不断考虑对策及方法。本文首先介绍了轻烃燃气站供气系统的具体结构及其工作原理，然后提出了利用 PLC 实现对轻烃燃气站的自动控制系统，再次对控制系统的具体结构及其工作流程、控制系统的具体设计进行了分析。最后，将 PLC 应用于轻烃燃气站的自动控制系统中取得了良好的效果，并且证明了其安全可靠性，
2、在对轻烃燃气站的自动控制的应用当中值得推广。 关键字 PLC；轻烃燃气站；自动控制系统 中图分类号： U172.7 文献标识码： A 文章编号： 引言 随着经济的发展，人民生活水平的提高，我国很多大中城市的郊区地带或是中小城镇，为了能将能源紧缺的情况缓解，同时也为了将周围的大气环境改善，其逐渐加强了对轻烃燃气站的建设。轻烃燃气站主要是利用油气田或是炼油厂的烷烃作为燃料，经过加工产生一种混合型的可燃气体，再将这种可燃气体通过管道传输提供给城镇的居民、宾馆、餐饮业或是工业锅炉等进行使用。轻烃燃气站的供气系统主要是将液态的轻烃作为原料，利用物理方法将其进行气体，使得制气及混气的过程能一次性完成，最后
3、通过专门的输配管网将可燃气体送到各家各户或是需要用上这种气体的城镇其他行业。现在此系统在很多地方都得到了广泛的应用。实践表明，此气体的使用不仅对环境起保护作用，而且相对来说也比较经济。但是，很多地方在应用的过程当中出现供气不稳定的情况，使得用户的使用效果受到影响，而其中最大原因就是供气浓度的不稳定。针对这种情况，我国业界人士不断研究其解决措施。经研究发现，可将可编程的控制器(PLC)应用于轻烃燃气站的自动控制系统当中。 1.供气系统的结构框图和工作原理 供气系统的结构框图如图 1 所示, 其基本工作原理为: 将装入原料油罐的轻烃油和装入空气罐的空气一起加入到气化罐, 将其所产生的轻烃油气体再加
4、入到混合罐, 然后经过缓冲罐进行沉淀后再通过特殊的输配管网将可燃气体传输到各家用户或是需要使用此类气体的宾馆、餐饮行业或是各中大城市的边缘或是中小城镇当中去。在实际的操作过程中，供气站要将对供应给用户的燃气的压力和浓度控制在一定的范围内, 并将其稳定下来。而在对燃气供应的实际操作当中，燃气的供应是通过控制气化罐内的进油量及其空气的进气量来实现对气化罐内的燃气压力及其原料的油液位进行控制; 然后再通过对气化加入到混合罐内的气体量和直接从空气罐加入的空气量的控制, 以实现对混合罐内所装的轻烃燃气的压力和浓度进行控制。 2.对轻烃燃气站供气系统的自动控制 PLC 是一种可编程的控制器，是采用微电脑技
5、术制造出来的自动控制设备,它的主要控制方式是顺序控制, 以回路调节为辅助, 最终能够将逻辑判断、具体定时、记忆及算术运算等功能统统实现。根据具体的控制环境及将被控制的对象的具体要求, 本研究选用 SIMATICS7-200 可编程控制器作为系统的自动控制设备, 并给其配备开关量的输入、输出, 模拟量的输入( A/D) 等模块。为了使操作更方便, 还给其配备了中文显示界面。由于 PLC 自身已具备较强的抗干扰能力及强大的环境适应能力, 因此此控制系统的可靠性极高。下面我们就应用 PLC 系统进行控制的系统结构及其工作流程进行具体的分析。 2.1.1 控制系统结构和工作流程 控制系统结构和工作流程
6、框图如图 2 所示, 此系统是以 SIMATICS7-200 型 PLC 为核心, 通过输入和输出模块与外部设备相连接并进行配合, 从而实现对轻烃燃气站的供气系统的自动控制。 （1）模拟量的输入。要了解 PLC 的控制原理，首先要了解模拟量的输入。模拟量的输入包括气化罐内的原料的油液位、气体的压力, 混合罐内的气体的压力、燃气的浓度等，都要将这些信息进行模拟化后再输入。这些检测对象分别是通过压力传感器、液位传感器、气体浓度传感器等, 经过功率变送器的转换成为 05V 的直流信号, 然后再将这种直流信号输入到 A/D 模块的各个通道中去，这样就完成了模拟量的输入。 （2）开关量的输入。开关量的输
7、入包括空压机和各个电磁阀的手动控制以及气体压力过大、燃气出现漏气等故障的信号，对这些量进行超值范围的输入可对其进行危险控制。 （3）开关量的输出。开关量的输出包括空压机的启停、相应电磁阀的启停以及故障出现时的报警拉闸等信号，这些量的输出是对系统出现故障时的一种抢救措施，使系统的安全性得以保证。 2.1.2 控制系统软件设计 控制系统软件设计主要是由 PLC 实时测控软件而构成, 软件是采用梯形图逻辑来进行控制的。 （1）系统循环主程序模块。PLC 启动后该程序模块便开始运行, 首先其所做的工作是进行内部的初始化, 然后对空气的压力、燃气的压力、燃气的浓度、原料的油液位等实施巡回性的检测。PLC
8、 会将所测量出来的参数逐一与内存中所存的标准值进行比较, 根据比较得出的结果将相应的启停信号发出。若测量出来的参数超过限量值，则报警系统将会启动，故障服务程序也将会立即执行。 （2）中文显示的子程序模块。该子程序可由 SI-MATICS7-200 软件所提供的编程向导来完成。在编程时要将各项指标的标准值及所需要显示的各项信息都设定好。 2.1.3 系统测试精度和技术特点 （1）燃气浓度控制误差要保证在 1.5%以内，气体压力控制误差要保证在 1.5%以内， 原料油液位控制误差要保证在 1.0%以内。 （2）系统硬软件均采用模块化的结构, 系统规模的缩小或是扩充要十分方便, 以便能适应不同规模的
9、燃气站。 （3） PLC 因其模块结构的开放性、通用性和互换性极高, 给系统的使用和维护带都来极大方便。 （4）系统的输入与输出均可采用光电隔离方式, 信号传输线可采用屏蔽电缆来铺设, 软件编制时也采用了若干抗干扰措施, 加上 PLC 自身具有较强的抗干扰能力, 使得整个系统的运行都十分可靠且具高安全性。 （5）基于 PLC 的通讯功能, 可实行远程通讯监视和控制。 3.结语 PLC 即可编程的控制器，将其及其有关的外围设备可组成一套微机的自动控制系统。将其应用于轻烃燃气站的自动控制系统当中，不仅实现了对轻烃燃气站的自动控制，而且经过一段时间的试验发现，其稳定性及安全性也非常高，其可在供气站无
10、人值守的情况下将供气的情况稳定下来，保证了居民的使用效果，同时也节省了很大一部分的人力和物力，并使得设备的安全可靠性及高运行的高效性得到保障。不仅如此，此系统的应用还将提高了轻烃燃气站的自动控制系统的运行精度，并改善了其供气质量，使得该项技术得以广泛推广。相信随着经济地进一步发展，科学技术的不断提高，PLC 及其配套设备在对轻烃燃气站自动控制系统中的使用将会得到更大的推广，带来更多的经济效益和社会效益，不仅给我国群众的生活带来便利，而且在很大程度上也会促进了我国经济的发展与技术的进步，提高我国的综合国力。 参考文献 1赵东伟.对 PLC 自动控制系统可靠性的探讨J.化工质量.2009(05) 2陶海燕.PLC 在钢管冷拔机电气控制系统中的应用J.钢管.2010(06) 3贾振航.新型液体燃料轻烃燃气青岛海尔国际培训中心轻烃替柴油成功经验J. 节能与环保.2009(09)
