CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种CNG加气站，包括压缩机、高压脱水装置、顺序控制盘、储气装置和加气机；其特征是：储气装置为储气瓶，储气瓶包括容积相等外形均呈圆筒形的第一类储气瓶、第二类储气瓶和第三类储气瓶；所有储气瓶竖向固定安装在同一个固定安装于地面的安装支架上。本实用新型专利技术还公开了一种PLC顺序控制盘自动控制系统，所述PLC顺序控制盘自动控制系统包括在各个储气瓶上安装的用于测量储气瓶内部气压且能够向外输出模拟信号的压力计，所述压力计与控制主机信号相连；且每根管道上均设置有一个受控制主机控制的电磁阀。本实用新型专利技术的CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统能够减少建筑施工量，提升CNG加气站的建设效率，降低建设成本。

【技术实现步骤摘要】
CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统
本技术属于CNG加气站领域，具体涉及一种CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统。
技术介绍
CNG（中文名为：压缩天然气，英文全称为：CompressedNaturalGas,简称CNG）是一种将天然气加压并以气态储存在容器的燃料。CNG的主要成分为甲烷（CH4），甲烷燃烧后的产物为二氧化碳和水，所以，压缩天然气（CNG）作为汽车燃料具有安全、环保、经济等优越性，CNG的推广与使用对城市的环保和可持续发展。也正是因为CNG具有以上诸多优点，故目前城市中的CNG加气站越来越多，使用CNG作为燃料的汽车也越来越多。目前，名为《CNG加气站工艺流程优化设计探讨》的文献给出了两种CNG加气站的总体结构，参见本说明书附图1和图2，图1和图2中标记为：1管道来气，2缓冲罐，3压缩机，4冷却塔，5高压脱水装置，6顺序控制盘，7地下储气井，8加气机。但上述加气站的结构中地下储气井的深度较深，挖掘量较大，施工建设耗时较长。基于此，申请人考虑设计一种能够减少建筑施工量的CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种能够减少建筑施工量的CNG加气站及其PLC顺序控制盘自动控制系统。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：CNG加气站，包括压缩机、高压脱水装置、顺序控制盘、储气装置和加气机；所述压缩机的进气口用于与天然气源密封相连，所述压缩机的出气口通过管道与所述高压脱水装置的进口相连，所述高压脱水装置的出口通过管道与顺序控制盘的供入口相连，所述顺序控制盘的输出端口分别与所述储气瓶的输入口和加气机的供气口之间通过管道单独相连，且所述储气瓶的输出口与所述加气机的供气口之间通过管道密封相连；其特征在于：所述储气装置为储气瓶，所述储气瓶包括均为容积相等且外形均呈圆筒形的第一类储气瓶、第二类储气瓶和第三类储气瓶，每个第一类储气瓶储满后内部气压为25Mpa至23Mpa，每个第二类储气瓶储满后内部气压为24Mpa至22Mpa，每个第三类储气瓶储满后内部气压为23Mpa至20Mpa；所述第一类储气瓶、第二类储气瓶和第二类储气瓶的瓶数比为1:2:3；每个储气瓶分别通过一根管道与顺序控制盘上的对应的接口相连接；所有储气瓶竖向固定安装在同一个位于地面的安装支架上。通常，汽车上安装的储气罐的工作压力为20Mpa（容积通常为60至100L）。采用上述储气加气结构进行加气时，即可在加气量较少时，采用第三类储气瓶来实现慢速加气；在加气量需求较大时，即可采用第一类储气瓶、第二类储气瓶和第三类储气瓶共同来实现快速加气，并借此提高CNG加气站的加气效率和效益。可见，上述储气加气结构能够满足CNG加气站加气符合分布不均匀的情形。采用上述储气加气结构进行储气时，在多数储气瓶内的天然气不足时才开启压缩机来对各个储气瓶供气，从而能够有效减少压缩机的启动次数，延长使用寿命。此外，所有储气瓶竖向固定安装在同一个位于地面的安装支架上的结构，使得瓶整体更节省CNG加气站的占地面积的同时，降低CNG加气站的建设任务，缩短CNG加气站从建设到正式使用的时间。一种上述CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统，包括控制主机，所述控制主机与CNG加气站的各个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元分别相连接；其特征在于：还包括在各个储气瓶上安装的用于测量储气瓶内部气压且能够向外输出模拟信号的压力计，所述压力计与控制主机信号相连；且每根管道上均设置有一个受控制主机控制的电磁阀。上述PLC顺序控制盘自动控制系统的采用，即可通过控制主机来快速获得各个储气瓶的压力，进而及时控制电磁阀来对储气瓶进行充气。作为优选，上述CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统还包括控制从机；其中，所述控制主机包括两个主站控制器，所述控制从机包括两个从站控制器，单个主站控制器与单个从站控制器一一对应且相互之间采用电缆信号相连；每个从站控制器通过电缆与所述CNG加气站的各个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元信号相连。现有的CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统通常采用单台控制主机在运行，且在运行过程中难以避免死机状况，从而丧失对CNG加气站各个仪表的监控功能，容易引发安全事故。本技术的CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统在使用时，通过各个从站控制器来获取CNG加气站的各个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元的信号，这样一来，即可通过各个从站控制器来采集CNG加气站内各个电控装置和仪表的状态数据。与此同时，各个从站控制器与相应的单个主站控制器之间通讯相连，这样一来，各个主站控制器即可据情况进行输出信号控制CNG加气站内各个设备的启停与动作信号给从站控制器，从而完成对各设备的启停控制。所以，本技术的CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统具有两套处理器系统，以一用一备的方式运行，在主站控制器A运行时，从站控制器A工作，控制输入输出模块单元，而主站控制器B备用。在主站控制器B运行时，从站控制器B工作，控制输入输出模块单元，而主站控制器A备用。两台处理器可进行自动切换与手动切换，大大增加了PLC顺序控制盘自动控制系统的使用安全性与使用寿命。作为优选，上述CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统还包括UPS电源，所述UPS电源的电源接入端通过电缆与市电相连，所述UPS电源的电源输出端通过电缆与各个主站控制器和从站控制器相连。采用本优选技术方案后，即可利用UPS电源内部的电力存储单元在有市电（市电即我们所说的工频交流电（AC））的情况下储存电；在市电断电的情况下，UPS电源自身会快速切换到由储存电来对外供电，进而提高PLC顺序控制盘自动控制系统运行的可靠性。作为优选，所述主站控制器为可编程序控制器。这样一来，即可利用可编程序控制器（英文简称：PLC）,所具备的性能稳定可靠，程序编写便捷的优点。且在实施时，优选采用德国西门子公司生产的具备性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好优点的S7-300系列可编程序控制器。作为优选，所述从站控制器为可编程序控制器或接口模块中的任意一种。当从站控制器为可编程序控制器，所获得有益技术效果同主站控制器采用可编程序控制器的有益技术效果。当从站控制器为接口模块（例如，西门子公司IM153系列的接口模块），则具有成本更低，时钟同步以及精度达到1ms的时间戳的优点，从而更帮助本技术的CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统获得更高控制精度和相应速度。作为优选，上述CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统还包括信号分配器；每个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元分别通过一根电缆与所述信号分配器上的各个相应的信号接口相连，所述信号分配器再与两个从站控制器上对应的接口相连接。采用上述信号分配器后，可通过上述信号分配器来将各个信号一分为二，以此来减少各个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元与两个从站控制器之间的连线量，简化接线线路，提高接线的可靠性。本领域技术人员公知，信号分配器是一种广泛应用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
CNG加气站，包括压缩机、高压脱水装置、顺序控制盘、储气装置和加气机；所述压缩机的进气口用于与天然气源密封相连，所述压缩机的出气口通过管道与所述高压脱水装置的进口相连，所述高压脱水装置的出口通过管道与顺序控制盘的供入口相连，所述顺序控制盘的输出端口分别与所述储气瓶的输入口和加气机的供气口之间通过管道单独相连，且所述储气瓶的输出口与所述加气机的供气口之间通过管道密封相连；其特征在于：所述储气装置为储气瓶，所述储气瓶包括均为容积相等且外形均呈圆筒形的第一类储气瓶、第二类储气瓶和第三类储气瓶，其中，每个第一类储气瓶储满后内部气压为25Mpa至23Mpa，每个第二类储气瓶储满后内部气压为24Mpa至22Mpa，每个第三类储气瓶储满后内部气压为23Mpa至20Mpa；所述第一类储气瓶、第二类储气瓶和第二类储气瓶的瓶数比为1:2:3；每个储气瓶分别通过一根管道与顺序控制盘上的对应的接口相连接；所有储气瓶竖向固定安装在同一个固定安装于地面的安装支架上。

【技术特征摘要】
1.CNG加气站，包括压缩机、高压脱水装置、顺序控制盘、储气装置和加气机；所述压缩机的进气口用于与天然气源密封相连，所述压缩机的出气口通过管道与所述高压脱水装置的进口相连，所述高压脱水装置的出口通过管道与顺序控制盘的供入口相连，所述顺序控制盘的输出端口分别与所述储气瓶的输入口和加气机的供气口之间通过管道单独相连，且所述储气瓶的输出口与所述加气机的供气口之间通过管道密封相连；其特征在于：所述储气装置为储气瓶，所述储气瓶包括均为容积相等且外形均呈圆筒形的第一类储气瓶、第二类储气瓶和第三类储气瓶，其中，每个第一类储气瓶储满后内部气压为25Mpa至23Mpa，每个第二类储气瓶储满后内部气压为24Mpa至22Mpa，每个第三类储气瓶储满后内部气压为23Mpa至20Mpa；所述第一类储气瓶、第二类储气瓶和第二类储气瓶的瓶数比为1:2:3；每个储气瓶分别通过一根管道与顺序控制盘上的对应的接口相连接；所有储气瓶竖向固定安装在同一个固定安装于地面的安装支架上。2.一种用于根据权利要求1所述的CNG加气站的PLC顺序控制盘自动控制系统，包括控制主机，所述控制主机与CNG加气站的各个开关输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元和模拟量输出单元分别相连接；其特征在于：还包括在各个储气瓶上安装的用于测量储气瓶内部气压且能够向外输出模拟信号的压力计，所述压力计与控制主机信号相连；且每根管道上均设置有一个受控制主机控制的电磁阀。3.根据权利要求2所述的PLC顺序控制盘自动控制系统，其特征在于：还包括控制从机；其中，所述控制主机包括两个主站控制器，所述控制从机包括两个从站控制器，单个主站控制器与单个从站控制器一一对应且相互之间采用电缆信号相连；每个从站控制器通过电缆与所述CNG加气...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾维东，艾维刚，黄庭剑，秦鸿，
申请(专利权)人：重庆欧金机电制造有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50