CN104808711A - 一种lng预冷控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LNG预冷控制系统，包括：操作站，用于发布预冷启动控制命令，并将预冷启动控制命令传输至中央控制器；中央控制器，用于接收预冷启动控制命令，并依据预冷启动控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应；传感器，用于获取泵池的第一温度，并将第一温度经过第一控制柜传输至中央控制器；中央控制器，还用于在接收到第一温度后，实时判断第一温度是否满足预设温度条件，并将判断结果实时反馈至操作站；操作站，还用于当第一温度满足预设温度条件的结果时，发布预冷完成命令至中央控制器，使中央控制器依据预冷完成命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应。

Description

一种LNG预冷控制系统

技术领域

本发明涉及能源化工技术领域，更具体地说，涉及一种LNG预冷控制系统。

背景技术

目前，将储罐储存的LNG(liquefied natural gas)液化天然气传输至LNG运输的是采用人工下达命令的方式，即人工下达命令至现场操作工人，当现场操作工人接收到命令后，手动控制现场的很多不同位置的阀门，以实现LNG的装车。其中，泵池预冷控制是实现LNG装车的前提，然而目前现场中泵池的预冷控制也均是通过人工手动控制实现的。虽然上述系统中实现了泵池的预冷控制，但其仍存在很大不足，如，上述系统中的泵池预冷过程中需要大量的人工，且不便于操作，其在人工下达命令以及人工接收命令的整个过程中均存在很大的危险性，以致与在手动控制现场的很多不同位置的阀门时容易造成操作不当而引发不必要的安全隐患。

综上所述，如何节约人工成本以及提高泵池预冷控制的安全性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种LNG预冷控制系统，用以节约人工成本以及提高泵池预冷控制的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种LNG预冷控制系统，包括：

传感器、第一控制柜、中央控制站，所述中央控制站包括中央控制器和操作站；其中：

所述操作站，用于发布预冷启动控制命令，并将所述预冷启动控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，用于接收所述预冷启动控制命令，并依据所述预冷启动控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使所述LNG预冷控制系统进行预冷控制；

所述传感器，用于在各个所述操作单元完成相应的所述动作响应后，获取泵池的第一温度，并将所述第一温度经过所述第一控制柜传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，还用于在接收到所述第一温度后，实时判断所述第一温度是否满足预设温度条件，并将所述判断结果实时反馈至所述操作站；

所述操作站，还用于当所述第一温度满足所述预设温度条件的结果时，发布预冷完成命令至所述中央控制器，使所述中央控制器依据所述预冷完成命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以停止所述LNG预冷控制系统的预冷控制。

优选的，所述操作站，还用于发布初始控制命令，并将所述初始控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，还用于依据接收到的所述初始控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个所述操作单元产生相应的动作响应。

优选的，所述操作站，还用于在所述第一温度不大于所述预设温度时，发布保持控制命令，并将所述保持控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器还用于在接收到所述保持控制命令后，依据所述保持控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元保持当前的工作状态。

优选的，所述中央控制器具体为AS-400中央控制器。

优选的，所述第一控制柜与所述中央控制器通过PROFIBUS-DP现场总线通信连接。

优选的，所述第一控制柜具体为ET200M分布式I/O系统的控制柜。与现有技术相比，本发明的优点如下:

本发明提供的一种LNG预冷控制系统，通过操作站发布预冷启动控制命令，并将预冷启动控制命令传输至中央控制器，以通过中央控制器依据预冷启动控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使LNG预冷控制系统进行预冷控制；在启动预冷控制后，传感器实时的采集泵池的第一温度，并将第一温度传输至中央控制器，中央控制器在接收到第一温度后，实时判断第一温度是否满足预设温度的条件，并将结果实时反馈至操作站，当第一温度满足预设温度的条件时，操作站发布预冷完成命令，通过中央控制器依据该预冷完成命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以停止LNG预冷控制系统的预冷控制，与现有技术中通过手工控制操作单元产生相应动作响应的系统相比，本发明实施例提供的LNG预冷控制系统，通过中央控制器集中控制该系统中的各个操作单元，节约了大量的人工成本，同时提高了系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种LNG预冷控制系统的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种LNG预冷控制系统的一种预冷控制过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例是基于DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)控制的LNG装车控制系统，其中，DCS控制是由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其综合了计算机、通信、显示和控制等技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

其中，本发明实施例中采用西门子S7-410H的DCS系统来对LNG装车控制系统进行控制，其中，操作站配置了SIEMENS公司的WinCC100PO，它是西门子公司基于PC的人机界面软件系统。WinCC(WINDOWS_CONTROL_CENTER，视窗控制中心)，这一运行于MicrosoftWindows2000、XP和Windows2003下的Windows控制中心，已发展为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。它是最大程度提高工厂的可用性和生产效率的上乘之选。

WinCC是一个强大的全面开放的监控系统，既可以用来完成小规模的简单的过程监控应用，也可以用来完成复杂的应用。在任何情况下WinCC都可以生成漂亮而便捷的人机对话接口，使操作员能够清晰地管理和优化生产过程。

在上述的基础上，可知，DCS系统是对多条线路的并发处理过程，各条线路间互不干扰。在LNG预冷控制的实际应用中，LNG预冷控制系统中也同样存在多条预冷控制线路，且各预冷控制线路的控制过程也基本相同。故本发明实施例从单条预冷线路出发，对其进行详细说明。

请参考图1，其示出了本发明实施例提供的一种LNG预冷控制系统的一种结构示意图，可以包括：传感器11、第一控制柜12、中央控制站13，中央控制站13包括中央控制器22和操作站21；其中：

操作站21，用于发布预冷启动控制命令，并将预冷启动控制命令传输至中央控制器22；

其中，操作站依据人机交互界面监控获得的结果，发布预冷启动控制命令。需要说明的是，操作站21分布预冷启动控制命令的过程具体可以为：当操作站21的操作人员需要启动LNG预冷控制时，操作人员则通过触控操作站的对应操作按钮，以使操作站在人工的协助下发布预冷启动控制命令。

中央控制器22，用于接收预冷启动控制命令，并依据预冷启动控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使LNG预冷控制系统进行预冷控制；

在操作站21发布预冷启动控制命令后，中央控制器22接收操作站发送的该指令，同时依据该预冷启动控制指令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使LNG预冷控制系统进行预冷控制。

需要说明的是，上述的中央控制器22控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应包括：中央控制器22控制LNG预冷控制系统中的第一开关阀KCV-2206、第二开关阀KCV-2208、第三开关阀KCV-2210和第四开关阀KCV-2211，第一控制阀ESDV-2203断开，同时还控制LNG储罐的出液手阀打开，但要使其处于一个小出口的状态，故LNG储罐中的液态LNG便可通过闭合的LNG储罐的出液手阀、第一开关阀KCV-2206、第二开关阀KCV-2208、第三开关阀KCV-2210和第四开关阀KCV-2211，以及断开的第一控制阀ESDV-2203便可对LNG预冷控制系统进行预冷控制。其中，图2示出了本发明实施例提供的一种LNG预冷控制系统的一种预冷控制过程示意图。

传感器11，用于在各个操作单元完成相应的动作响应后，获取泵池的第一温度，并将第一温度经过第一控制柜12传输至中央控制器22；

在预冷过程中，传感器11要实时的采集泵池的第一温度，并将第一温度实时的传输至中央控制器22。

中央控制器22，还用于在接收到第一温度后，实时判断第一温度是否满足预设温度条件，并将判断结果实时反馈至操作站21；

中央控制器22实时的判断第一温度是否满足预设温度调节，并将比较结果实时的反馈至操作站21。

需要说明的是，预设温度条件具体可以是TE1604≤-115℃且|TE1604-TE1602|≤15℃，其中，TE1604表示泵池温度；TE1602表示泵前温度。

操作站21，还用于当第一温度满足预设温度条件的结果时，发布预冷完成命令至中央控制器22，使中央控制器22依据预冷完成命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以停止LNG预冷控制系统的预冷控制。

当传感器11采集的泵池的第一温度满足预设温度条件时，操作站21依据中央控制器22反馈的比较结果，发布预冷完成指令，将预冷完成指令传输至中央控制器22，使中央控制器22控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应。

其中，中央控制器22依据预冷完成指令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应包括：保持第一开关阀KCV-2206、第二开关阀KCV-2208、第三开关阀KCV-2210和第四开关阀KCV-2211的开启，同时开启第一控制阀ESDV-2203，并将预冷完成指令传输至LNG预冷现场，以便于使LNG在完成预冷控制后，再继续完成后续处理。如对LNG进行装车等。

需要说明的是，在上述的第一开关阀KCV-2206、第二开关阀KCV-2208、第三开关阀KCV-2210、第四开关阀KCV-2211以及第一控制阀ESDV-2203分别依次表示泵池进液阀、泵池溢流阀、泵池出液阀、泵出口循环阀以及装车阀。

操作站21，还用于在第一温度不大于预设温度时，发布保持控制命令，并将保持控制命令传输至中央控制器；

中央控制器22，还用于在接收到保持控制命令后，依据保持控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元保持当前的工作状态。

同时，当传感器11采集的泵池的第一温度不满足预设温度条件时，则操作站21发布保持控制命令，使中央控制器22控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元保持当前的状态不变，即使LNG在LNG储罐与泵池组成的预冷回路中循环流动，以使泵池的第一温度达到预设温度条件。

在本发明实施例提供的LNG预冷控制系统中，操作站21，还用于发布初始控制命令，并将初始控制命令传输至中央控制器22；

中央控制器22，还用于依据接收到的初始控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应。

其中，操作站21发布初始控制命令的目的在于通过中央控制器22控制LNG预冷控制系统中的各操作单元进行初始化操作，即使第一开关阀KCV-2206、第二开关阀KCV-2208、第三开关阀KCV-2210、第四开关阀KCV-2211以及第一控制阀ESDV-2203均处于断开状态，即复位操作。

优选的，在本发明实施例中采用的中央控制器22具体可以为AS-400中央控制器，且第一控制柜12与中央控制器22通过PROFIBUS-DP现场总线通信连接。

优选的，本发明实施例中采用的第一控制柜12具体可以为ET200M分布式I/O系统的控制柜。

本发明实施例提供的一种LNG预冷控制系统，通过操作站发布预冷启动控制命令，并将预冷启动控制命令传输至中央控制器，以通过中央控制器依据预冷启动控制命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使LNG预冷控制系统进行预冷控制；在启动预冷控制后，传感器实时的采集泵池的第一温度，并将第一温度传输至中央控制器，中央控制器在接收到第一温度后，实时判断第一温度是否满足预设温度的条件，并将结果实时反馈至操作站，当第一温度满足预设温度的条件时，操作站发布预冷完成命令，通过中央控制器依据该预冷完成命令控制LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以停止LNG预冷控制系统的预冷控制，与现有技术中通过手工控制操作单元产生相应动作响应的系统相比，本发明实施例提供的LNG预冷控制系统，通过中央控制器集中控制该系统中的各个操作单元，节约了大量的人工成本，同时提高了系统的安全性。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种LNG预冷控制系统，其特征在于，包括：

传感器、第一控制柜、中央控制站，所述中央控制站包括中央控制器和操作站；其中：

所述操作站，用于发布预冷启动控制命令，并将所述预冷启动控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，用于接收所述预冷启动控制命令，并依据所述预冷启动控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以使所述LNG预冷控制系统进行预冷控制；

所述传感器，用于在各个所述操作单元完成相应的所述动作响应后，获取泵池的第一温度，并将所述第一温度经过所述第一控制柜传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，还用于在接收到所述第一温度后，实时判断所述第一温度是否满足预设温度条件，并将所述判断结果实时反馈至所述操作站；

所述操作站，还用于当所述第一温度满足所述预设温度条件的结果时，发布预冷完成命令至所述中央控制器，使所述中央控制器依据所述预冷完成命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元产生相应的动作响应，以停止所述LNG预冷控制系统的预冷控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述操作站，还用于发布初始控制命令，并将所述初始控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，还用于依据接收到的所述初始控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个所述操作单元产生相应的动作响应。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述操作站，还用于在所述第一温度不大于所述预设温度时，发布保持控制命令，并将所述保持控制命令传输至所述中央控制器；

所述中央控制器，还用于在接收到所述保持控制命令后，依据所述保持控制命令控制所述LNG预冷控制系统中的各个操作单元保持当前的工作状态。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中央控制器具体为AS-400中央控制器。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一控制柜与所述中央控制器通过PROFIBUS-DP现场总线通信连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一控制柜具体为ET200M分布式I/O系统的控制柜。