一种加氢站控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及加氢站控制技术领域，公开了一种加氢站控制系统，包括PLC控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块。通过智能控制柜里的主控PLC控制器对现场加氢站整站的压力、温度等数据进行采集、存储、逻辑分析、逻辑控制和联网传输，控制现场阀门开关，设备启停，实现对氢气的卸车、增压、存储、换热、加气等全流程的监测与控制，现场本地监控与远程监控相结合，确保加氢站全流程设备的正常、安全、稳定运行，具有集成度高、功能完备、部署简单等特点，实用性强，使用效果好的特点。使用效果好的特点。使用效果好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢站控制系统


[0001]本技术涉及加氢站控制
，尤其涉及一种加氢站控制系统。

技术介绍

[0002]氢能作为一种零碳绿色新能源，具有清洁、高效、燃烧后“零”碳排放的特点，加氢站是氢气利用的关键环节，近年来加氢站的数量也在不断增长，加氢站为氢能汽车供应的重要保障，是氢能利用在交通能源领域必不可少的主要设施，是支撑氢燃料汽车产业发展必不可缺的基石。
[0003]但加氢站中氢气具有密度小、分子小、压力高、储存量大、温升不稳定、爆炸极限范围宽、燃烧不易发现等特点，容易产生泄露、爆炸等安全事故。所以需要提套功能完善的、可靠性高的控制系统对设备的运行状态实时监控与安全监控防范，现有技术中的技术系统通常都是针对卸氢柱、加氢机的单一系统控制，具有集成度差、功能不完善、可靠性差的缺陷。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种加氢站控制系统，通过对全站设备的运行状态进行数据采集，统一监控加氢站的安全运行，具有部署简单、集成度高、功能完备，自动化程度高，可靠性好的特点。
[0005]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种加氢站控制系统，包括PLC控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块。
[0007]所述全站数据采集模块包括卸氢柱采集单元、氢气压缩机采集单元、储氢瓶组采集单元、顺序控制盘采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元、加氢机冷却系统采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元和火焰信息采集单元，各采集单元通过相应的传感器采集相应数据，并通过PLC控制器的数字量输入模块或模拟量输入模块与PLC控制器连接。
[0008]所述PLC控制器为模块化结构，优选型号为S7
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300，其对全站数据采集模块采集的整站数据信息进行逻辑运算和输出，具有低压检测、超压检测、过流检测、泄露检测、低温检测、超温检测、振动检测、电流检测、火焰检测、阀位检测等，数据实时监测，提供报警数据设定值，产生后报警生成报警标志位，与逻辑控制模块连锁控制；
[0009]所述逻辑控制模块根据PLC控制器的指令通过控制相应设备的阀门与电机的动作，实现卸氢柱紧急切断控制、压缩机的启停与急停控制、储气瓶组的紧急切断控制、顺序控制盘的开关控制与急停控制、加氢机的急停控制、冷却机组的启停控制等。
[0010]卸氢柱采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元和加氢机冷却系统采集单元均通过RS485接口与所述PLC控制器连接。
[0011]氢气压缩机采集单元通过以太网接口与所述PLC控制器连接。
[0012]顺序控制盘采集单元、储氢瓶组采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢
机换热器采集单元、可燃气体采集单元、火焰信息采集单元均通过硬接线方式直接与所述PLC控制器连接。
[0013]可燃气体采集单元包括与所述PLC控制器连接的可燃气体报警器，可燃气体报警器连接有若干氢气探测器。
[0014]氢气探测器对应的氢气泄漏检测位置包括卸氢柱、压缩机、储氢瓶组、顺序控制盘、加氢机等设备
[0015]火焰信息采集单元包括与所述PLC控制器连接的火焰检测报警器，火焰检测报警器连接有若干火焰探测器。
[0016]火焰探测器对应的火焰检测位置包括卸氢柱、压缩机、储氢瓶组、顺序控制盘、加氢机等设备。
[0017]所述通讯系统模块包括串口服务器和工业交换机。
[0018]通过串口服务器实现将串口转换成TCP/IP协议网络接口，以便通过交换机组网、连网进行数据通信。
[0019]本技术所取得的有益效果是：
[0020]1、本技术通过智能控制柜里的主控PLC控制器对现场加氢站整站的压力、温度等数据进行采集、存储、逻辑分析、逻辑控制和联网传输，控制现场阀门开关，设备启停，实现对氢气的卸车、增压、存储、换热、加气等全流程的监测与控制，现场本地监控与远程监控相结合，确保加氢站全流程设备的正常、安全、稳定运行。
[0021]2、本技术通过可燃气体采集监控与火焰信息采集监控相结合，并结合PLC逻辑控制采用最高优先级权限实现紧急停车，当检测数据异常超出停机设定值或人工发现危险时，系统将接管紧急切断阀控制、压缩机急停、切断设备电源等操作，以保证设备处于安全状态。
[0022]3、本技术具有集成度高、功能完备、部署简单等特点，实用性强，使用效果好，值得广泛推广应用。
附图说明
[0023]图1为本技术一种实施例的结构示意图；
[0024]图2为本技术的主要功能模块图。
具体实施方式
[0025]下面将结合技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例中所涉及或依赖的程序为本
的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或适应性调整。以下实施例中所涉及的单元模块、零部分、结构、机构或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
[0026]实施例一
[0027]一种加氢站控制系统，参看图1，其包括PLC控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块。人机交互系统模块采用工业计算机和/或工业触摸屏，用以将参数、状态、位置等信息输入控制系统，同时，根据PLC控制器的逻辑输出显示报警信息、设备运行数据、状态等信息。该加氢站控制系统还
可以通过工业计算机和/或工业触摸屏根据生产需要生成班报、日报、周报、月表、季报、年报等制式报表，亦可根据需要自定义查询报表，方便管理和查询，实现报表系统功能。数据存储模块采用计算机硬盘介质，优选采用工业计算机的大容量硬盘，海量存储实时数据、设定值、报警设定值、状态位等数据。实时变化数据采用定时存储模式，设定值、报警值、状态位等变化不频繁的数据采用变化时存储模式，采用数据库压缩储存技术，可以实现设备全生命周期的数据存储。
[0028]所述全站数据采集模块包括卸氢柱采集单元、氢气压缩机采集单元、储氢瓶组采集单元、顺序控制盘采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元、加氢机冷却系统采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元和火焰信息采集单元，各采集单元通过相应的传感器采集相应数据，并通过PLC控制器的数字量输入模块或模拟量输入模块与PLC控制器连接，加氢站设备具有通讯端口的优先采用PLC控制器的数字量输入模块（以太网接口与RS485通讯接口）采集数据。
[0029]具体的，卸氢柱采集单元：通过相应的传感器采集卸氢柱的压力、温度、瞬时流量、累计量、阀门状态、工作模式等数据，并通过Modbus RTU通讯协议的RS485接口与所述PLC控制器通讯连接。
[0030]氢气压缩机采集单元：通过相应的传感器采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢站控制系统，其特征在于：包括PLC控制器及与之连接的全站数据采集模块、逻辑控制模块、数据存储模块、人机交互系统模块和通讯系统模块，所述全站数据采集模块包括卸氢柱采集单元、氢气压缩机采集单元、储氢瓶组采集单元、顺序控制盘采集单元、加氢机采集单元、压缩机冷却系统采集单元、加氢机冷却系统采集单元、氮气吹扫与仪表风系统采集单元、加氢机换热器采集单元、可燃气体采集单元和火焰信息采集单元，各采集单元通过相应的传感器采集相应数据，并通过PLC控制器的数字量输入模块或模拟量输入模块与PLC控制器连接。2.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：所述PLC控制器为模块化结构，其对全站数据采集模块采集的整站数据信息进行逻辑运算和输出，具有低压检测、超压检测、过流检测、泄露检测、低温检测、超温检测、振动检测、电流检测、火焰检测、阀位检测。3.根据权利要求1所述的加氢站控制系统，其特征在于：所述逻辑控制模块根据PLC控制器的指令通过控制相应设备的阀门与电机的动作，包括卸氢柱紧急切断控制、压缩机的启停与急停控制、储气瓶组的紧急切断控制、顺序控制盘的开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涌涛，鲁红达，杜国宁，郭小民，杨坤，王波，
申请(专利权)人：郑州朗润智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：