基于wincc的lng气化站监控系统的研究与设计

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1、基于WinCC的LNG气化站监控系统的研究与设计摘要：为了满足LNG气化站工业应用要求，克服国内LNG气化站监控系统建设存在的问题，设计了一套基于WinCC组态软件的LNG气化站监控系统。采用模块化电气结构设计方案，分为高压区和低压区、远端控制室和高危险现场区，同时采用多种防爆和安全预测措施，尽最大可能在控制系统成本的基础上增加系统的监视控制功能。试验表明，该LNG气化站监控系统各项指标均满足工业应用要求，具有安全、稳定、低成本和强扩展性等特性。关键词：LNG气化站；远程监控；S7-200；WinCC；STEP-7中图分类号：TP27

2、1文献标志码：AResearchandDesignofLNGgasificationstationMonitoringSystemBasedonWinCCAbstract：InordertomeettherequirementsofindustrialapplicationsLNGgasificationstation,overcomedomesticLNGgasificationstationmonitoringsystemconstructionproblems，theLNGgasificationstationmonitorin

3、gsystembasedonWinCCconfigurationsoftwarehasbeendesigned.Themodulardesignoftheelectricalstructure，dividedintohighandlowpressureareas,remotesitecontrolroomandhigh-riskareas,whileusingavarietyofexplosion-proofandsafetymeasures,themaximumextentpossibletoincreasethecontrolfu

4、nctionsonthebasisofthecostofthemonitoringcontrolsystem.ExperimentsshowthattheindicatorsoftheLNGgasificationstationmonitoringsystemsmeettherequirementsofindustrialapplications,withsecurity,stability,lowcostandstrongscalabilitycharacteristics.Keywords:LNGgasificationstati

5、onRemotemonitoringS7-200WinCCSTEP-70引言经过数十年引进、研究开发工业站控系统，国内仍然采用国外成套设备。虽然这些设备具有较高可靠性，但对于中小型气化站而言存在运行复杂及价格较高的缺点，直接导致整个系统建设成本较高［2］。针对我国LNG产业快速发展现状，提出了一套基于WinCC组态软件的LNG气化站监控系统。该设计使用西门子WinCC组态上位机监控软件，采用西门子S7-200PLC作为控制器，西门子S7-200的数字量模块和模拟量模块作为系统扩展模块，增加系统的兼容性。使用WinCC远程监控组态功能在

6、系统网络上实现LNG气化站的远程监控。现场设备均选用通用的本安型仪表，系统搭建过程中采用隔离安全删和浪涌保护器保证系统的安全性。该系统具有安全、稳定、低成本以及扩展性强的特点，有效地解决了国内中小型LNG气化站建设技术问题和成本问题［1］。1LNG气化站工艺流程由图1LNG气化站工艺流程可知，气化站主要有以下几个部分：LNG槽车、卸车增压器、空温气化器、BOG（闪蒸气）热处理、LNG储罐、储罐增压器、调压、计量、EAG加热安全泄放等。LNG通过槽车运送到供气城市的LNG气化站，经过现场的卸车增压器对槽车进行升压，使得槽车和LNG气化站

7、现场的储罐之间产生相应的压力差，利用压力差将槽车中的LNG卸载进入LNG气化站现场的储罐中。设计采用空温气化器对进行气化，气化能力为用气方高峰时流量的1.3〜1.5倍，气化站采用五台空温气化器，气化干路可以通过调节阀控制三台空温气化器的工作情况，当环境温度较低时，空温气化器不能满足气化要求，需要二次热处理，以保证整个供应系统的正常运行，二次加热器采用水浴式加热器。其余两台分别对BOG和EAG进行升温处理［3-4］。将系统的测控点进行汇总，各类信号如表1所示。2系统电气结构设计方案设计采用冗余结构对LNG气化站进行监视控制，系统物理结构

8、分为两个部分，工业现场和远端控制室，其结构示意如图2所示。此外，针对LNG工业对现场的安全性要求较高，系统采用多种安全措施：①将现场与控制室隔离，同时满足将低压区和高压区、危险区和安全区隔离；②现场布线采用高质量的防爆接