一、概述

川渝地区是我国目前最大的天然气生产基地，“七五”时期就开展了推广应用压缩天然气(简称：CNG)汽车的试点；1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加气示范站。在四川省政府的大力倡导下、经过几年的总结、提高、迄至1997年底、川渝地区共建成CNG加气站3l座。其中南充市、自贡市和射洪县三座CNG加气站为引进国外设备装备，其余均为国产设备站。

由于CNG（Compressed Natural Gas压缩天然气）汽车良好的经济效益和社会效益，各级政府和广大企事业单位都在大力推广和运用CNG汽车技术，CNG加气站售气系统作为CNG加气站的重要设备，是联系用户和经营业主的桥梁。其计量精度的高低直接影响双方的利益，"车用压缩天然气加气站控制系统"采用新型的计量原理，除继承了质量流量计售气机计量精度高的优点以外，还采用计算机控制，开发了CNG加气站的多种数据库管理功能，一个加气站只需一套多功能控制系统就可以同时控制多台加气机加气，与采用普通售气机建站相比较，极大地节省了建站投资，同时强化了CNG加气站的科学管理，减轻了站上工作人员工作强度。


二、主要功能

1、实时采集、计量、显示、储存加气站用气的差压（开度）、压力、温度、瞬时流量、日累气量、月累气量及生产时间等参数，能对检修孔板、停电及退出系统待情况实施气量自动补偿。
2、实时显示加气站的工艺流程图、并在工艺流程图相应的位置（管道）上动态、实时赤示与之对应的压力、瞬时流量等参数及状态。
3、 显示加气站各计量点的采配气曲线图。
4、打印及查询加气站的刻钟记录报表、小时报表、日报表、月报表、参数设置报表、黑匣子自动记录运行参数及状态报表。
5、全屏幕编辑、修改天然气计量的有关参数（孔板开孔直径、计量管直径，天然气气技参数，差压、压力、流量的报警值，日计划气、日超计划气、计划气价、超计划气价等参数）。并自动打印出来。
6、本系统具有“黑匣子”功能，能将系统编辑修改的各种参数及运行状态实时自动记录和打印，“黑匣子”中的数据不能修改，为资料查询提供依据。
7、系统能对变送器输出的电流或电压值进行实时采样，并显示在屏幕上。为用户提供了一台多路的高精度电流表或电压表。使用户调校变送器的和A/D采集卡的零点漂移变得简单易行。
8、调度室通过远程通信网，能对使用该系统集配气站进行远程监测、调度、传送有关参数及报表。
9、系统向用户提供了一套开放的计算、验证计量程序的窗口，使用气部六和计量部门对计量程序的算法可实时进行验证。
10、系统还可同时对油气水井的压力、产量进行实时记录和计量管理，也可对气包车加气进行计量和资料管理。


三、主要特点

1、系统的软件编制及算法符合中国石油天然气总公司的标准规定。
2、系统采用了前、后台操作方式，前台在输入数据、输出报表、通信期间不影响后台计量程序的正常计量，保证了计量的准确性。
3、系统采用了组态软件及其接口技术、图文并茂，人机界面友好。
4、系统能对各种异常情况（压力、流量、差压等超限）自动报警，为了延长打印机寿命，系统在需要时能自动开关打印机主电源。
5、系统选用具有防震、防电磁干扰、防尘、高可靠性电源及封闭式结构的工业控制机作为主机。所有的强、弱电信号都进行了隔离，A/D采集卡经技术监督部门测度，精度达到0.1级。
6、系统采用了不间断UPS电源，配有大容量免维护蓄电池，能保证在主电源停电后，自动切换到后备电源上为计量设备供电。
7、远程通信适配器具有高压缩、高纠错能力，报表数据经过压缩可通过网络传送。
8、系统的现场仪表采用电子式扩散硅变送器或电容式变送器，其稳定性、可靠性高，价格适中，计量的准确高于传统的机械式计量仪表系统。
9、整个系统布局合理，安装、调试简单易行，维修方便。
10、可根据用户需求，增加生产过程的自动化控制和其它新功能。该系统也适用于冶金、化工、电力等部门。


四、系统控制原理

控制硬件设备主要为西门子的S7-200PLC。
该系统原理图如下：


五 、上位机监控软件

《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口（MMI）软件系统，它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平台作为其操作系统，全中文界面，并充分利用了Windows的各种便利功能。
《世纪星组态软件》由开发系统和运行系统组成。开发系统是《世纪星组态软件》的集成开发环境，软件开发者在这个环境中完成界面的设计、数据库定义、动画连接、硬件设备安装、网络配置、系统配置等。该系统具有先进完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，不但能合理地抽象控制对象，而且能非常简单、方便地对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等进行操作；开发者利用其丰富的图形控件和自定义图库功能，可以大大减少设计界面的时间；通过简单而实用的编程命令语言，开发者不需要编程经验就可以设计完成实际工程；方便的硬件设备安装向导和全面地支持国内国际工控底层设备，彻底实现工控现场的数据采集和监控功能。

运行系统是《世纪星组态软件》系统的实时运行环境，用于显示开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与硬件设备的数据交换。运行系统能实时而形象地反映现场的所有参数和实际情况；通过实时数据库管理从工业控制对象采集各种数据；可把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成实时和历史报警、历史数据记录、实时和历史趋势曲线等监控功能；可生成历史数据文件，用于追忆历史事件；灵活方便的组态式报表，可充分满足用户的各种报表需要。

六 、主画面设计