用于無人LNG站的密閉式自動輸送系統

簡介：

迄今為止，天然氣是最清潔的可燃礦物燃料，其成本低于柴油、汽油及液化石油氣（LPG），所以越來越多的汽車都使用液化天然氣（LNG）作為燃料。現在， 為了滿足日益增長的需求，LNG庫建于位置偏僻的地方，為采礦等其他工業部門服務。但這會帶來一系列問題，如在遠程無人站安全、可靠的分配LNG，以及跟蹤LNG分布，從而用于銷售清單、計費等目的的問題。

預期效益

- 確保遠程危險區域的安全安裝。
- 在無人燃料站實現自動快速識別。
- 采用用戶定義的方程自動補償基準溫度。
- 通過GSM/GPRS，每天自動向辦公室發送擬好的分配日報。
- 基于web的HMI可以遠程顯示分配情況和儲罐數據，并上傳或創建日報。

過程描述

當無人站點中有卡車加油時，司機按開始按鈕后，在本地HMI中顯示提示信息“Enter ID number”。控制器識別輸入本地HMI中的ID后，LNG進入分配程序。控制器啟動泵使液化氣循環，并冷卻流量計。接著，LNG為汽車分配燃料。然后，控制器用用戶定義的基于溫度和壓力測量值的方程補償流量值，以進行密閉式輸送。在完成每次分配后，流量數據以文件形式保存在控制器中。在一天工作結束的時候，編輯控制器中全天的分配數據并創建報表，然后自動向辦公室發送郵件進行計費。

應用解決方案

橫河電機為無人LNG燃料站提供前所未有的密閉式自動輸送系統，其中采用了STARDOM FCN控制器和低溫型旋渦流量計。

安全安裝
LNG與空氣以適當比例混合、蒸發后，可以點燃。為了防止遠程天然氣站發生事故，控制器安裝本安防爆柜中。

快速識別
ID文件中存儲的即時ID信息載入控制器后，可以通過訪問控制器網頁在線修改。當司機按下開始按鈕后，在本地HMI中會顯示“Enter ID number”。當即時ID號輸入本地HMI后，ID號會發送至控制器并與文件中的ID信息進行比較。識別ID后，控制器啟動LNG分配程序。但是，如果ID沒有被識別，在本地HMI中會顯示出錯信息。

液化氣分配
1. 識別ID后，控制器啟動泵使液化氣在管道中循環，直到單相液體流動溫度降到足夠低。如果在給定時間范圍內無法實現，控制器將關閉泵，在本地HMI上顯示“error”，并返回空閑狀態。

2. 當溫度足夠低時，控制器開閥并使泵緩慢加速，以避免由于背壓突然增加引起跳閘。分配期間需要監視壓力，如果壓力值升高（由于背壓問題或儲油箱已滿），停止加油。如果汽車有不止一個儲油箱需要加油，本地HMI會提示司機接入下一個儲油箱，然后繼續加油。一旦完成，本地HMI會顯示分配總量，然后在控制器中創建一個報表。

流量測量
在低達-200℃生產溫度下，橫河電機DY低溫型旋渦流量計仍具有高精度（液體: ±0.75%）。

流量校正
橫河電機低溫型旋渦流量計測得的流量以及溫度、壓力也傳送給控制器。為進行密閉式輸送，采用用戶定義的方程將流量補償到基準溫度。

日志文件
完成所有分配時，在控制器的閃存中，會將流量、溫度與壓力的校正值保存為與Excel兼容的CSV文件。根據需要，此日志文件不僅可以通過FTP上傳到PC中，還可以通過訪問控制器網頁，查看曲線視圖。

報表文件
在一天工作結束的時候，通過編寫全天的分配文件創建報表文件。默認情況下，提交兩種日報。其中包括（1）每日分配報表: 當天分配概要，（2）每日狀態報表: 儲油箱液位以及泵的使用情況。這些報表采用Excel兼容的CSV格式，且完全是用戶定義的。創建的日報通過GSM/GPRS或互聯網，以電子郵件形式發送至辦公人員進行計費。此外，根據需要，這些報表可以通過FTP上傳到PC中，也可以在Microsoft Excel中打開。

基于web的HMI
可以通過訪問控制器中的URL進入以下頁面: 調整參數設定: 不需修正應用程序，就可以在此參數網頁中設定參數，其中包括定時器設定、壓力設定、報警設定以及PID整定參數設定。另外，還可以對數據采集和報表創建結構進行設定。
分配曲線: 可以實時監視分配數量以及歷史曲線。
站點狀態: 監視天然氣站狀態信息，如儲存和分配數量及狀態。

通過電子郵件通知報警
如果出現報警，控制器會立刻向相關指定人員發送報警郵件，其中包括報警發生時所有過程參數的記錄。

結論

郵件、FTP以及Java運行環境。它帶來的優勢如下:
- 遠程維護能力降低了維護成本。
- 每天發送一次報表郵件，或者按需發送，這降低了通信成本。
- 在所有站點采用了基于無限網絡的HMI，實現了低成本擴建。