一、前言
目前各天然气输配站的站控系统都是采用二次表系统，主要的功能如下：现场的压力、液位、温度通过现场各种变送器将信号传至表盘上的无纸记录仪显示、记录，报警信号由闪光报警仪发出声光报警。如有情况发生，可通过设在现场及表盘上的紧急切断按钮手动对每个切断阀分别实现控制室和气化站现场的两地快速切断控制；为了便于事故状态时能够同时切断所有的快速切断阀，还设计了一个盘装总控制按钮和一个现场总控制按钮，以分别实现在控制室和现场对所有切断阀的同步快速切断控制。
二、系统的简单介绍
由于气化站的工艺比较简单，因此都以监视为主。从卸液开始，就地测量LNG的压力，到进液时储罐的压力、液位监测。然后经过气化、调压、计量、加臭几道工序，最后将天然气输送到城市管网。出站管线上设有压力和温度仪表，如果天然气的压力、温度低于设定值，二次表就会发出报警信号，同时自动关闭紧急切断阀。辅助系统有仪表风系统，为一开一备，监测仪表用气的压力并当一组压力低时自动切换到另一组；还有热水循环系统，主要是测量水温；还有消防水系统，通过测量消防水池的液位来决定是否补充水量，并监测压力。
三、仪控系统的设计优化
随着开发的城市越来越多，站控系统的优化也在不断地进行。
1、从阳江工程开始根据实际情况取消了出站温度低紧急切断系统，增加出站温度低低报警，此项更改可节约4万多；
2、敞开式消防水池取消液位测量，可降低投资近万元；
3、仪表氮气系统由原来的低压自动切换改为手动切换(氮气瓶组放置地点离控制室较近)，可节省2个压力变送器、2个压力开关和2个电磁阀，大约可节约5万；
4、九江扩建工程在保证质量性能的前提下将紧急切断阀由进口低温阀门改用国产的低温阀门(一个进口低温气动切断阀大约可买二个国产阀)，此项最少可省4万多；
5、尽量少用就地显示压力表，此种表虽然价格便宜，但由于需一年两次定期强检，运行费用很高；
6、开发了无纸记录仪的远程通讯功能，将大部分LNG气站的生产数据通过该通讯软件远传到总公司生产安全部，为生产安全部了解各公司的生产运营情况，特别是了解LNG的消耗和库存量起到较大的作用。
7、根据实际情况投用了自动加臭功能。
经过优化和系统功能开发后，根据目前在用设备，这套系统已经发挥了最大的功效。在保留原来的控制功能且采用相同控制设备的基础上，将原来一套控制系统的投资降低了十几万元。经过如此的改造，也为公司节约了较为可观的资金。
四、SCADA系统简介
随着公司规模逐步扩大，管网和用户的日益增多， SCADA便是是一种很好的选择，该系统自动化程度高，不仅对推进企业信息化建设，提高工作效率，而且提升企业在社会公众和客户心目当中的整体形象，可帮助企业正确、及时地掌握企业生产经营系统运行状态，提高企业的生产效率。
(一)系统概述
SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。SCADA系统能为一个企业生产和管理提供巨大的帮助。
1、SCADA系统为企业提供实时、完整的生产经营数据；
2、SCADA系统帮助企业正确、及时地掌握企业生产经营系统运行状态；
3、SCADA系统在大大减轻企业生产人员地劳动强度地同时，也极大的提高企业的生产效率；
4、SCADA系统帮助企业管理人员快速诊断出企业生产经营系统存在或潜在的问题；
5、SCADA系统帮助企业决策人员根据企业生产经营系统存在或潜在的问题，快速、及时和准确地提出合理的解决方案；
6、通过企业自动地为企业经营数据进一步利用，优化企业地资源配置，提高企业地管理效率；
7、SCADA系统自动地为企业提供各种丰富、及时的报表，使企业的人工报表成为历史；
8、SCADA系统还能和企业的其它信息化平台结合起来。
(二)系统设计原则
1、统一的中央数据库系统：数据或信息今后将是企业最重要的资源之一。一个企业应当建立统一的中央数据库，资源有公司统一调配管理，而不应当分属于各个业务部门。可通过宽带网络共享；
2、模块化结构：由于燃气行业的特点，各业务功能模块的建设是长期和分步进行的，因此平台必须支持模块化结构，但是平台必须提出统一的数据接口规范和技术要求，以便系统内部集成；
3、支持广域信息共享：燃气企业业务部门一般都较分散，燃气业务信息系统必须能够在一个广域范围内进行信息共享。因此必须利用现有的成熟的 Internet/Intranen技术应用平台来构建燃气业务信息系统，通过Web方式在企业内部浏览共享数据，采用主流的 Browser/Server结构来开发应用软件；
4、系统平台一致性：调度管理系统网络骨架，使用统一操作系统平台和数据库平台。为今后方便数据检索、数据安全、提高数据访问性能与数据备份管理提供可能；
5、系统的开放性和兼容性是本系统设计不容忽视的一个特点，为已有的系统和设备连接上网提高能够良好的连接界面。
整个系统按功能划分为总部监控中心和成员企业监控站，每个成员企业监控站同时负责与总部监控中心的数据通讯和成员企业所有生产管理情况的监控；总部监控中心和成员企业监控站包括操作员站、上位计算机、人机界面、按钮操作面板等控制设备，操作员通过控制中心来控制现场的仪表、阀门等设备。在总部监控中心，操作员还可以通过浏览器实时的观测现场生产管理的视频图象。
(三)功能描述
成员企业监控系统将完成所在站的数据采集、顺序控制、连锁保护、计量等任务，可以独立全站的自动控制工作。
站控系统可由一套SIEMENS S7-300加一台PC机组成，通过绘图工具将三维动态工艺流程画面，将各个动力装置的运行情况直观地在计算机上显示出来，并可动态变化。为了方便操作人员的操作和系统维护人员对系统的维护，设有人机对话功能，操作人员可在操作室内通过PC机来监视站内工艺过程和设备运行情况。通过人机界面上将I/O模块采集的数据以字符、数字或动态图形的方式显示出来。经过授权，操作人员可以在监控操作站上用键盘或鼠标对现场设备进行控制。此外，监控系统还能对现场传入的数据进行处理、统计、报警、存储并提供相应的显示操作和报表功能。
对于监控站的系统部件故障报警、诊断报警等，软件能自动处理。对工艺过程报警(如液位高低报警、压力报警等)必须进行报警组态才能自动处理。系统对任一报警可以用监控站内置喇叭发出声报警，也可以将重要参数报警组态为报警出现时输出到某个数字量输出点，以驱动外接音响。对于每个报警可以组态为报警发生时系统自动切换至报警参数所在画面，同时在报警提示行以醒目的颜色显示报警信息。
还可将相关的监视点生成实时趋势图和历史趋势图，用于分析模拟量参数的变化趋势，以让操作人员掌握系统参数的变化趋势，使系统保持最佳运行。
数据采集和数据管理是这个系统的核心与目的所在。根据软件提供的种类繁多的I/O驱动，可与现场各种各种类型的仪表设备通讯，将相关设备的运行参数采集到上位监控界面上来。根据上位监控软件的完整的数据结构及功能强大的数据库关功能，一旦接收到数据，应用程序立即对数据进行处理与加工。
系统还可根据生产的实际要求，通过监控软件与EXCEL电子表格的动态链接，任意定义各类表格及其格式，如班报表、日报表、月统计报表等。并且可以统计美意各报表的最大、最小值，做出相应的棒图、趋势图等数据分析方案，使整个动力系统的能源计量，设备优化运行和企业管理进入全面量化控制过程。
(四)与二次表系统的性能比较
相比之下，二次表系统的控制线路复杂，要实现一个简单的单回路控制，需要在各种二次仪表之间来回接线，达到信号的输入输出来实现回路控制，这样仪表盘内的布线非常复杂，如果出现线路或者仪表故障，查起来很麻烦。而采用PLC系统，只要将各种信号接入仪表盘内的信号输入输出卡件，信号的输入输出都将由系统通过编程来实现，省去了二次仪表之间的布线，相应的线路、仪表故障也随之减少。特别当一个信号要同时控制几个测量点时，二次表系统要增加许多辅助仪表才能实现该功能，而PLC系统只需修改一下程序就能达到目的，非常方便。
站控PLC 硬件选用德国SIEMENS S7-300 PLC。S7-300 PLC是当前SIEMENS公司主推产品，在各行各业工业用户如钢铁、化工、能源领域等广为应用，经过最恶劣工业环境的考验，实践证明该产品是当前最优秀的PLC产品之一。人机界面软件采用SIEMENS的WinCC5.0，人机界面友好，信息显示生动明了，操作方便，反应快捷，中文文字报警与信息提示，多种数据统计表现手段，对话能力强大，同时可与SIMENES公司的产品无缝连接，还可通过预留通讯接口实现与SCADA系统通讯。
(五)投资比较
二次表系统一般投资在10万左右，包括无纸记录仪、闪光报警仪、24V直流配电器等二次表等设备。
PLC站控系统一般投资在20万左右，具体视控制点数而定。同时一次表要相应增加一些远传信号，比如阀门的开关信号等。
五、结束语
随着公司规模的扩大，传统的管理模式必将被淘汰。而站控SCADA系统技术含量高，操作方便，维护量小，它的应用降低了工作人员的劳动强度，提高了生产效率；且大大提高公司的自动化管理水平；也必将推进企业信息化建设，从而提升企业的整体形象。
