一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：包括可编程逻辑控制器（10）、受控设备（7）、变送器（8）、检测元件（9）和电源；所述电源分别为各个设备提供工作电源；所述编程逻辑控制器（10）还包括可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）和可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块（11）。本发明专利技术LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，自动化程度高，安全监控完善，操作方便，可提高操作人员的工作效率，并保障设备与人员的安全，同时实现空温式气化器的自动切换系统和杜瓦瓶内LNG的监控。

A LNG Dewar bottle automatic control system and control method for civil gasification sled

The invention discloses a LNG Dewar skid civil gasification automatic control system, which comprises a programmable logic controller (10), (7) and the controlled equipment transmitter (8), (9) detection device and a power supply; the power supply for each device to provide power supply; the programmable logic controller (10) also includes a programmable logic controller extended analog input module (12) and a programmable logic controller extended digital output module (11). The automatic control system of the present invention LNG Dewar civil gasification sled, high degree of automation, safety monitoring system, convenient operation, can improve the work efficiency of operating personnel, equipment and personnel safety and security at the same time, monitor the AAVS automatic switching system and Dewar LNG.

【技术实现步骤摘要】
一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统及控制方法
本专利技术涉及杜瓦瓶气化橇，尤其是一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统及控制方法。
技术介绍
当前LNG杜瓦瓶民用气化橇控制系统普遍较为简易，设备运行时需要工作人员随时进行监控和操作；杜瓦瓶内LNG用尽后，无法第一时间知晓，只有巡检后才知道是否需要更换瓶组，降低了工艺设备的使用效率；空温式气化器部分一般无自动切换系统，还需要人工操作工艺阀门，进行切换，也降低了设备使用效率。同时设备监控和安全监控也较为简易，给LNG气化站安全运营埋下了隐患。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，高度集成了LNG杜瓦瓶民用气化站各部分的控制，可自动切换空温式气化器，可通过指示灯提示杜瓦瓶内的LNG是否耗尽，同时公开了LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制方法。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，包括可编程逻辑控制器、受控设备、变送器、检测元件和电源；所述电源分别为各个设备提供工作电源；所述编程逻辑控制器还包括可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块和可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块；所述可编程逻辑控制器，用于接收现场采集到的信号数据，并根据工艺要求，通过处理和计算，对受控设备进行控制；所述可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块，用于接收4~20mA模拟量信号；所述可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块，用于输出开关量信号；所述受控设备，用于执行可编程逻辑控制器所发出的控制指令；所述变送器，用于根据实际压力温度等值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块；所述检测元件，为可燃气体探测器，用于检测设备所处区域的燃气浓度值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块。以上结构，通过检测元件，以及与变送器连接的传感器，采集气化橇工作中的压力、温度和燃气浓度等数值，发送4~20mA模拟量信号到可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块，在可编程逻辑控制器中进行判断，并通过可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块，向受控设备发出控制指令，从而实现气化橇的自动控制，将气化橇的各个设备集中进行控制，避免由于分散无法协同的问题。进一步，还包括输入元件，所述输入元件，用于输入信号，包括复位按钮和急停按钮；所述复位按钮连接继电器；所述继电器，用于实现复位信号的控制，继电器中一组常开触点与可编程逻辑控制器一侧输入端相连，另一组常开触点与安全继电器复位端相连。进一步，所述急停按钮连接安全继电器输入端；所述安全继电器，用于急停回路，安全继电器输出端与可编程逻辑控制器一侧输入端相连接。以上结构，输入元件向可编程逻辑控制器发送复位和急停的信号，急停按钮与安全继电器连接，安全继电器和可编程逻辑控制器连接，由于急停信号采用有反馈正常的模式，急停按钮按下可以使安全继电器的输出端断开，从而控制器就无法接受到急停反馈信号，达到急停的目的；安全继电器的设置，增加了控制系统的整体安全性，达到保护的目的；复位按钮与继电器连接，当复位按钮发出复位信号经过继电器，同时发送到安全继电器和可编程逻辑控制器，并经过安全继电器的确认后，实现复位。进一步，所述电源包括外部电源和开关电源；所述外部电源，为控制系统外部所提供的电源；所述开关电源，用于提供24V直流电源；所述外部电源通过断路器与开关电源连接；所述开关电源分别连接可编程逻辑控制器、温度控制模块、检测元件、变送器和受控设备。以上结构，由于外部电源与工作电压存在差异，需要开关电源，提供24V的直流工作电源，从而提供稳定的工作电压。进一步，所述断路器还连接电加热模块；所述电加热模块通过导线与温度控制模块输出端相连；所述温度控制模块，用于检测柜内实时温度，并根据设置值导通或断开加热回路；所述电加热模块，为铝合金加热板，用于加热环境温度。以上结构，通过对环境温度进行检测，并进行判断，控制电加热模块，从而自动调节环境温度，避免温度过高或过低。进一步，所述受控设备包括指示灯和电磁阀。本专利技术一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统的控制方法，包括以下步骤：a、系统接通外部电源，合上断路器，开关电源通电后输出直流电源，系统设备通电进入工作模式；b、温度控制模块通过温度传感器对环境温度进行检测，若环境温度低于温度控制模块内所设置的目标温度，则温度控制模块的输出端导通，电加热模块通电并开始加热，当环境温度被加热到温度控制模块内所设置的目标温度时，温度控制模块的输出端断开，电加热模块停止工作；在加热期间温度控制模块持续对环境温度进行检测；c、通过传感器检测设备调压后压力、调压前温度、仪表风压力、燃气浓度以及瓶组一和瓶组二汇流压力，判断是否处于正常状态；d、对输入的手动急停信号进行判断，当有手动急停反馈信号持续输入于可编程逻辑控制器时，进入下一执行条令；若无手动急停反馈信号持续输入于可编程逻辑控制器，生成声光报警，同时自动关闭所有阀门，关闭运行正常指示灯；e、对检测元件所采集的燃气浓度数值进行判断，若检测元件所采集的燃气浓度数值低于报警值，则进入下一执行条令；若检测元件所采集的燃气浓度数值高于报警值，则生成声光报警，同时自动关闭所有阀门，开启燃气浓度高报警指示灯，关闭运行正常指示灯；f、分别判断变送器所采集的仪表风压力值、调压后压力值和调压前温度值；若变送器所采集的值低于预设值，则进入下一执行条令；若变送器所采集的值高于预设值，则生成声光报警，同时自动关闭所有阀门，开启温度或压力异常报警指示灯，关闭运行正常指示灯；g、判断压力变送器采集的瓶组一和瓶组二的汇流压力数值是否在正常值以上；若压力变送器所采集的数值在正常值以上，则进入下一执行条令；若压力变送器所采集的数值在正常值以下，分别对瓶组一压力和瓶组二压力进一步判断；h、当判断设备具备正常运行条件，开启运行正常指示，自动打开相关阀门；i、在正常运行情况下，对1#、2#气化器入口阀运行时长进行判断；若运行时长未满6小时，则继续正常运行；若运行时常大于等于6小时，则自动切换1#、2#气化器入口阀；j、对于步骤d、e、f，在清除相应故障后对系统复位，复位后系统再次进入步骤d，依次执行条令。以上方法，通过对设备的调压后压力、调压前温度、仪表风压力、燃气浓度以及瓶组一和瓶组二汇流压力的检测和判断，控制设备的正常工作，及时发现和处理出现的问题，自动控制气化橇的工作，同时在工作中，实现气化器的自动更换。进一步，所述步骤j中对系统复位的方法，包括：按下复位按钮，同时对安全继电器和PLC程序进行复位操作。以上方法，对于系统的复位，不仅是要按下复位按钮，还要对安全继电器和PLC程序进行复位操作，通过多步的确认，才能恢复正常运行状态，确保故障已经完全解决，提高系统的安全性能。进一步，所述步骤g中，当汇流压力数值低于设定值时，分别对瓶组一压力值和瓶组二压力值进行判断，若瓶组压力值低于设定值，关闭相应瓶组的出口阀门，并开启相应瓶组的瓶组压力低报警指示灯，提示对瓶组进行更换。以上方法，对瓶组一和瓶组二的压力进行检测，从而及时发现杜瓦瓶内LNG用尽，并提示进行换瓶，提高使用效率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、自动化程度高，高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：包括可编程逻辑控制器（10）、受控设备（7）、变送器（8）、检测元件（9）和电源；所述电源分别为各个设备提供工作电源；所述编程逻辑控制器（10）还包括可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）和可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块（11）；所述可编程逻辑控制器（10），用于接收现场采集到的信号数据，并根据工艺要求，通过处理和计算，对受控设备（7）进行控制；所述可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12），用于接收4~20mA模拟量信号；所述可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块（11），用于输出开关量信号；所述受控设备（7），用于执行可编程逻辑控制器（10）所发出的控制指令；所述变送器（8），用于根据实际压力温度等值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）；所述检测元件（9），用于检测设备所处区域的燃气浓度值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）。

【技术特征摘要】
1.一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：包括可编程逻辑控制器（10）、受控设备（7）、变送器（8）、检测元件（9）和电源；所述电源分别为各个设备提供工作电源；所述编程逻辑控制器（10）还包括可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）和可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块（11）；所述可编程逻辑控制器（10），用于接收现场采集到的信号数据，并根据工艺要求，通过处理和计算，对受控设备（7）进行控制；所述可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12），用于接收4~20mA模拟量信号；所述可编程逻辑控制器扩展数字量输出模块（11），用于输出开关量信号；所述受控设备（7），用于执行可编程逻辑控制器（10）所发出的控制指令；所述变送器（8），用于根据实际压力温度等值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）；所述检测元件（9），用于检测设备所处区域的燃气浓度值，发出并传送4~20mA模拟量信号于可编程逻辑控制器扩展模拟量输入模块（12）。2.根据权利要求1所述的LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：还包括输入元件（6），所述输入元件（6），用于输入信号，包括复位按钮和急停按钮；所述复位按钮连接继电器（14）；所述继电器（14），用于实现复位信号的控制，继电器（14）中一组常开触点与可编程逻辑控制器（10）一侧输入端相连，另一组常开触点与安全继电器（13）复位端相连。3.根据权利要求2所述的LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：所述急停按钮连接安全继电器（13）输入端；所述安全继电器（13），用于急停回路，安全继电器（13）输出端与可编程逻辑控制器（10）一侧输入端相连接。4.根据权利要求1所述的LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：所述电源包括外部电源（1）和开关电源（3）；所述外部电源（1），为控制系统外部所提供的电源；所述开关电源（3），用于提供24V直流电源；所述外部电源（1）通过断路器（2）与开关电源（3）连接；所述开关电源（3）分别连接可编程逻辑控制器（10）、温度控制模块（4）、检测元件（9）、变送器（8）和受控设备（7）。5.根据权利要求4所述的LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：所述断路器（2）还连接电加热模块（5）；所述电加热模块（5）通过导线与温度控制模块（4）输出端相连；所述温度控制模块（4），用于检测柜内实时温度，并根据设置值导通或断开加热回路；所述电加热模块（5），为铝合金加热板，用于加热环境温度。6.根据权利要求1所述的LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统，其特征在于：所述受控设备（7）包括指示灯和电磁阀。7.一种LNG杜瓦瓶民用气化橇自动控制系统的控制方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福昀，张驰，王波，龚玺，黄吉，陈浩，吴潇，陈毅，杨顺之，李强，袁林，周师强，黄军，唐孝宗，余波，谭贤财，
申请(专利权)人：成都华气厚普机电设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51