1 前言
城市公共交通使用清潔能源替代汽油作為公共巴士的動力源已經成為一種趨勢，不少城市陸續新建了CNG加氣站，對加氣站的主要設備如壓縮機，干燥器等進行實時在線監控，對于保證加氣站連續平穩運行具有極其重要的意義。
2 系統方案
CNG加氣站的工藝流程是管網燃氣經過進站閥井減壓、過濾，通過干燥器去除氣體中的蒸氣，再把氣體經過空氣壓縮機升壓，通過兩級油氣分離器，經過順序控制盤輸送至高、中、低儲氣井和加氣機。對一個CNG加氣站來說，需要檢測儲氣井的壓力、壓縮機入口壓力、壓縮機出口壓力、溫度、干燥器的塔組工作狀態、加氣站進站溫度、壓力、瞬時流量、累積流量等工藝參數。
由于加氣站監控系統的安全性和可靠性要求較高，要求監控系統具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等鮮明優點。監控系統可劃分為現場控制層、監控層的結構。
可編程控制層可由現場控制器PLC控制，實現對現場的設備進行數據采集、控制、聯鎖等功能，本工程中采用了西門子公司的S7-300系列PLC。
監控層采用世紀星組態軟件CenturyStar，世紀星軟件通過MPI協議和西門子的S7-300PLC通信，實現現場數據和狀態的采集，采集到的數據送入組態軟件的實時數據庫，經過適當數據處理，完成合適的畫面和組態設置。監控層連接控制層，實現對現場的實時監測與控制，在自動控制系統中完成數據上傳命令下達、報警顯示、趨勢記錄、提供控制系統信息接口等作用。
3 監控系統特點
1）工藝流程圖形象直觀
世紀星組態軟件提供上萬個形象逼真的內置圖形控件，通過這些豐富圖形控件，可以繪制出極其逼真的3D工藝流程圖，制作出高質量的動畫圖形。如圖1和圖2所示。
圖1 工藝流程圖
圖2 工藝參數一覽表
2）獨具特色的報警事件記錄
可以實現對每個工藝參數的低低報警、低報警、高報警、高高報警，大偏差報警，小偏差報警，變化率報警，離散報警的設置。以不同顏色形式，把當前報警、已確認報警和已恢復報警區分開來，每個報警量可以顯示它的節點名、位號、描述、報警產生時間、報警消除時間、狀態、當前值等信息。從上位機可以查看歷史報警，并且可以對所有的報警進行打印。同時，從上位機可以查看事件記錄，例如：某操作員于什么時間進行登錄，什么時間退出登錄等，并可以進行打印。如圖3所示。
圖3 歷史報警畫面
圖4 強大的歷史趨勢控件
3）歷史趨勢功能強大
趨勢顯示是帶有時間標志的一個數據圖表，顯示為時間函數的趨勢曲線，一個趨勢顯示能夠顯示數條不同顏色的趨勢曲線。歷史（歸檔或存儲）數據趨勢顯示亦能提供。世紀星能提供歷史趨勢和實時趨勢的顯示、打印功能，歷史趨勢和實時趨勢畫面中顯示的檢測變量，可由操作員根據需要進行選擇，趨勢圖可采用帶有時間坐標的線狀圖顯示歷史趨勢和實時趨勢，時間坐標和輸入范圍是可調的，至多有32個參數的趨勢可顯示在同一畫面上，數據的采集頻率也是可調的，歷史趨勢控件可以記錄的最長事件取決于電腦硬盤大小，可保存數年的歷史數據。如本頁左側圖4所示。
4）組態報表靈活
在上位機可以查看歷史報表和實時報表，實時報表中包含全站所有參數的當前值，歷史報表可以查詢定時間隔的歷史記錄數據，操作工可以隨時打印報表，也可以定時打印報表。如圖5所示。
圖5 加氣站歷史數據報表
4 結論
本系統充分利用西門子公司的S7-300系列PLC/RTU強大的數據采集與控制功能，及世紀星軟件突出的HMI畫面監控與數據管理功能，從而確保了整個加氣站處在較高的運行安全水平上。本系統自投入運行以來，運行穩定，為加氣站帶來良好的生產效益。