一、概述

川渝地區是我國目前最大的天然氣生產基地，“七五”時期就開展了推廣應用壓縮天然氣(簡稱：CNG)汽車的試點；1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加氣示范站。在四川省政府的大力倡導下、經過幾年的總結、提高、迄至1997年底、川渝地區共建成CNG加氣站3l座。其中南充市、自貢市和射洪縣三座CNG加氣站為引進國外設備裝備，其余均為國產設備站。

由于CNG（Compressed Natural Gas壓縮天然氣）汽車良好的經濟效益和社會效益，各級政府和廣大企事業單位都在大力推廣和運用CNG汽車技術，CNG加氣站售氣系統作為CNG加氣站的重要設備，是聯系用戶和經營業主的橋梁。其計量精度的高低直接影響雙方的利益，"車用壓縮天然氣加氣站控制系統"采用新型的計量原理，除繼承了質量流量計售氣機計量精度高的優點以外，還采用計算機控制，開發了CNG加氣站的多種數據庫管理功能，一個加氣站只需一套多功能控制系統就可以同時控制多臺加氣機加氣，與采用普通售氣機建站相比較，極大地節省了建站投資，同時強化了CNG加氣站的科學管理，減輕了站上工作人員工作強度。

二、主要功能

1、實時采集、計量、顯示、儲存加氣站用氣的差壓（開度）、壓力、溫度、瞬時流量、日累氣量、月累氣量及生產時間等參數，能對檢修孔板、停電及退出系統待情況實施氣量自動補償。

2、實時顯示加氣站的工藝流程圖、并在工藝流程圖相應的位置（管道）上動態、實時赤示與之對應的壓力、瞬時流量等參數及狀態。

3、顯示加氣站各計量點的采配氣曲線圖。

4、打印及查詢加氣站的刻鐘記錄報表、小時報表、日報表、月報表、參數設置報表、黑匣子自動記錄運行參數及狀態報表。

5、全屏幕編輯、修改天然氣計量的有關參數（孔板開孔直徑、計量管直徑，天然氣氣技參數，差壓、壓力、流量的報警值，日計劃氣、日超計劃氣、計劃氣價、超計劃氣價等參數）。并自動打印出來。

6、本系統具有“黑匣子”功能，能將系統編輯修改的各種參數及運行狀態實時自動記錄和打印，“黑匣子”中的數據不能修改，為資料查詢提供依據。

7、系統能對變送器輸出的電流或電壓值進行實時采樣，并顯示在屏幕上。為用戶提供了一臺多路的高精度電流表或電壓表。使用戶調校變送器的和A/D采集卡的零點漂移變得簡單易行。

8、調度室通過遠程通信網，能對使用該系統集配氣站進行遠程監測、調度、傳送有關參數及報表。

9、系統向用戶提供了一套開放的計算、驗證計量程序的窗口，使用氣部六和計量部門對計量程序的算法可實時進行驗證。

10、系統還可同時對油氣水井的壓力、產量進行實時記錄和計量管理，也可對氣包車加氣進行計量和資料管理。

三、主要特點

1、系統的軟件編制及算法符合中國石油天然氣總公司的標準規定。

2、系統采用了前、后臺操作方式，前臺在輸入數據、輸出報表、通信期間不影響后臺計量程序的正常計量，保證了計量的準確性。

3、系統采用了組態軟件及其接口技術、圖文并茂，人機界面友好。

4、系統能對各種異常情況（壓力、流量、差壓等超限）自動報警，為了延長打印機壽命，系統在需要時能自動開關打印機主電源。

5、系統選用具有防震、防電磁干擾、防塵、高可靠性電源及封閉式結構的工業控制機作為主機。所有的強、弱電信號都進行了隔離，A/D采集卡經技術監督部門測度，精度達到0.1級。

6、系統采用了不間斷UPS電源，配有大容量免維護蓄電池，能保證在主電源停電后，自動切換到后備電源上為計量設備供電。

7、遠程通信適配器具有高壓縮、高糾錯能力，報表數據經過壓縮可通過網絡傳送。

8、系統的現場儀表采用電子式擴散硅變送器或電容式變送器，其穩定性、可靠性高，價格適中，計量的準確高于傳統的機械式計量儀表系統。

9、整個系統布局合理，安裝、調試簡單易行，維修方便。

10、可根據用戶需求，增加生產過程的自動化控制和其它新功能。該系統也適用于冶金、化工、電力等部門。

四、系統控制原理

    控制硬件設備主要為西門子的S7-200PLC。

該系統原理圖如下：

五、上位機監控軟件

《世紀星組態軟件》是在PC機上開發的智能型人機接口（MMI）軟件系統，它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平臺作為其操作系統，全中文界面，并充分利用了Windows的各種便利功能。

《世紀星組態軟件》由開發系統和運行系統組成。開發系統是《世紀星組態軟件》的集成開發環境，軟件開發者在這個環境中完成界面的設計、數據庫定義、動畫連接、硬件設備安裝、網絡配置、系統配置等。該系統具有先進完善的圖形生成功能；數據庫中有多種數據類型，不但能合理地抽象控制對象，而且能非常簡單、方便地對數據的報警、趨勢曲線、歷史數據記錄、安全防范等進行操作；開發者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫功能，可以大大減少設計界面的時間；通過簡單而實用的編程命令語言，開發者不需要編程經驗就可以設計完成實際工程；方便的硬件設備安裝向導和全面地支持國內國際工控底層設備，徹底實現工控現場的數據采集和監控功能。

運行系統是《世紀星組態軟件》系統的實時運行環境，用于顯示開發系統中建立的動畫圖形畫面，并負責數據庫與硬件設備的數據交換。運行系統能實時而形象地反映現場的所有參數和實際情況；通過實時數據庫管理從工業控制對象采集各種數據；可把數據的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成實時和歷史報警、歷史數據記錄、實時和歷史趨勢曲線等監控功能；可生成歷史數據文件，用于追憶歷史事件；靈活方便的組態式報表，可充分滿足用戶的各種報表需要。

六、主畫面設計