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随着现代科技的发展以及绿色环保理念的深入人心,天然气以其清洁、高效、无污染的特点逐渐成为当前新兴的替代能源。天然气在工业用户中的使用越来越广泛,使得采用城市燃气低压管网供气的工业用户越来越多。管道输送是天然气最主要的运输方式,管道的安全输送是工业用户用气安全的保证。本文基于上述背景,针对用气压力超过管网供气的用户设计一套既能对管道输送的天然气进行增压,又能对输送过程中天然气的压力、流量和温度进行实时监测的系统,来保证天然气的安全与稳定供应。 在对大量中外管道监测技术和文献的调研基础上,通过比较现有的比较成熟的监测监控系统,根据系统的功能需求,提出采用压缩机进行管道增压,以“PC+PLC+传感器”的控制方案,设计既能对天然气输送管道进行增压,又能对管道进行安全监测的系统,实现对管道内燃气的压力、流量及温度等参数的实时监测,保证玻璃窑炉的用气安全。 针对用户的实际用气压力需求,比较各种压缩机的适用范围及优缺点,选择活塞式压缩机对天然气输送管道进行增压;根据整个系统的控制要求,选择合适的硬件设备,包括各种传感器、采集模块、通讯模块和PLC;设计监测系统的PLC控制程序流程图,编写整个监测系统的PLC控制程序;利用组态软件绘制人机监控界面,实现对压缩机的启停控制和对输送管道内天然气的压力、流量及温度等参数的实时显示,曲线显示及报表生成等,同时,可以实现对监测参数的超限报警。 给出了检测系统的计算机硬件及软件设计方案,完成硬件选型及软件设计后,对PLC控制程序进行线上模式运行,同时,对开发的世纪星组态软件人机监控界面进行在线仿真模拟,确保趋势曲线、报警及报表画面能进行数据的显示,验证软件设计的正确性,为系统的整体运行提供保障。 本文根据工业用户实际需要,选择以“PC+PLC+传感器”的控制方案,设计了天然气管道增压及多参数监测系统。通过选择合适的硬件设备,编写PLC控制程序和设计组态界面,并对系统软件进行仿真调试运行。本系统为工业玻璃窑炉的用气提供安全保障,也为探索新型的管道输送多参数监测监控系统提供参考。