這篇工業設計論文投稿發表了天然氣管網壓力遠程支撐控制，天然氣的遠程調壓系統保證輸氣管道能夠安全、平穩、連續地為各下游用戶供氣，確保系統下游壓力不超過設定的壓力嗎，論文介紹了遠程智能控制系統的工作原理，以及系統主要設備組成。

　　關鍵詞：工業設計論文投稿,遠程智能控制論文

　　1引言

　　目前我國城市天然氣的調峰的方式可分為以下幾種：(1)備用氣源LNG(LiquefiedNaturalGas)、CNG(CompressedNaturalGas)等，在深圳燃氣梅林LNG站，南通大眾燃氣開發區LNG站等就屬于備用氣源應急調峰站。備用氣源的優點是調峰靈活，應對用氣量突增，可以迅速的進行LNG的氣化供應，防止因天然氣的用量上升導致的管網壓力下降而導致對居民和工業用戶生產生活造成影響。備用氣源的缺點是先期建設投資較大，需要有上游穩定的(LNG、CNG等)供應保證儲備。并且，由于是用作備用應急調峰的氣源，所以儲備有限不能應對較長時間天然氣供應緊張的情況。(2)利用地下儲氣，天津燃氣通過開挖大型的地下儲氣井，其他或利用天然的山體洞穴進行儲氣，但存在的問題和備用氣源一樣，并且安全性和天然氣存儲的壓力等級受儲氣井和洞穴的條件限制不能很高，所以地下儲氣的使用范圍不是很廣泛且局限性很大。(3)建設高壓儲罐，利用球罐將用氣低谷時的天然氣通過壓縮機將氣體充入球罐中。其特點要占用大量的場地以保證安全，由于使用了壓縮機升壓耗費大量的能源和人力以及維護成本，目前這種方式也逐漸被人們舍棄。(4)使用管道儲氣，這種方式如今被越來越多的燃氣公司和管網公司所接收和使用。其特點是利用長距離管道自身的管容儲氣使得場地費用節省、設備費用節省、建設費用節省、人力投入節省、維護費用節省。四種方式比較，管道儲氣是最經濟實惠最可靠高效的方式。隨著我國天然氣開發應用進程的不斷加快，對天然氣的使用進行合理的調控管理已成為重要的議事日程。同時管理技術手段也在日新月異，推陳出新。另一方面天然氣作為國家重要的能源，在目前國際能源日趨緊張的情況下，有限制的、合理的使用天然氣從長期發展來看已成為必然。

　　2遠程調壓系統

　　2.1遠程調壓系統特點

　　壓力、流量控制系統的作用是保證輸氣管道能夠安全、平穩、連續地為各下游用戶供氣。壓力、流量控制系統可維持系統下游壓力在工況所需的范圍內，確保系統下游壓力不超過設定的壓力，又可限制系統下游的流量使其不超過允許值，避免由于分輸流量過大對輸氣主干線造成不利影響。為實現以調壓為主、同時限制輸氣流量的控制方案，提高系統的可靠性和穩定性，本文討論的方案采用獨立的控制器，結合流量、壓力等參數，對輸氣管路進行壓力調節、限流控制。在正常情況下，控制器和工作調壓器處于調節狀態，控制器和工作調壓閥的作用是控制下游供氣壓力在規定的范圍內。要實現調壓為主、同時限制輸氣流量的控制方式，遠方設定采用遠程調壓氣動執行機構裝置方案。1用1備(或2用1備)調壓管路采用遠方設定氣動裝置。由1個電動執行機構、兩個電磁閥、1臺控制器以及附屬管路、閥門等組成的遠程氣動執行裝置系統——即遠程調壓系統。

　　2.2遠程調壓系統功能和組成

　　遠程調壓遠程壓力控制系統的作用是保證輸氣管道能夠安全、平穩、連續地為各下游用戶供氣。該系統可維持系統下游壓力在工藝所需的范圍內，確保系統下游壓力不超過設定的壓力，又可對下游壓力在允許的壓力范圍內進行遠程調節，從而實現有效分流。為很好地實現以調壓為主、同時分流供氣的控制方案，提高系統的可靠性和穩定性，本文方案討論采用獨立的控制器，結合壓力等參數，對輸氣管路進行壓力調節、分流控制。在通常情況下，控制器和工作調壓器處于調節狀態，控制器和工作調壓器的作用是控制下游供氣壓力在規定的范圍內。要實現調壓為主、同時分流供氣的控制方式，通常有2種途徑：(1)遠方設定采用防爆電機的方案;(2)遠方設定采用電動裝置方案。經過比較、分析，采用安全的氣動執行機構，一用一備(或二用一備)調壓管路采用1套遠方設定氣動裝置——即由一個氣包控制板、兩個電磁閥、一臺控制器以及附屬管路、閥門等組成的遠方設定氣動裝置系統。即遠程調壓系統。

　　2.3遠程調壓系統的調壓精度

　　在遠程調壓系統應用中，其精度是指：在遠程調壓系統對調壓器出口壓力的可調范圍內，遠程調壓氣包壓力穩定(或恒定)的情況下，在一定的流量范圍內，不同的調壓器存在不同的調壓精度。對于reflux819調壓器,遠程調壓系統的調壓精度是指除調壓器本身精度之外，每次調節壓力(調節后壓力設定值)的精度可達到調節量的1%。例如：調節壓力(調壓器出口壓力)設定值為900Kpa，在經過遠程調壓系統調節后，實際出口壓力應維持在(900-900*1%)Kpa與(900+900*1%)Kpa之間。即791Kpa與809Kpa之間。同時應實現除首次大于系統靜壓調節外，壓力調節周期不大于5分鐘。即從遠程調壓系統接到新設定值后到進入調節精度范圍，并穩定，最多需要5分鐘。

　　3工作原理

　　對工作調壓器采用REFLUX819等可以使用導閥調節調壓器的壓力系統。在遠程壓力設定方案中，采用氣控方案，將氣包壓力引入特制的遠程調壓導閥彈簧腔。通過控制2個電磁閥，不需要額外動力供電，只需設置一個氣包，就可以在調壓路中實現遠程設定和控制、調節調壓器的出口壓力設定值。設定原理：通過一個電磁閥將上游入口壓力氣體導入氣包中，氣包中壓力可經過一個壓力預調器來設置，將氣包中的氣體引入到遠程調壓導閥的彈簧腔中，使得作用在遠程調壓導閥上調壓器出口壓力和彈簧力以及氣包中的氣體壓力的共同作用，從而達到調節管道出口壓力的目的。

　　4系統的主要設備組成

　　遠程壓力設定和控制，主要使用專用控制器、氣包、微流閥、安全導閥、預調器、遠程調壓導閥等。遠程調壓系統設備主要分以下三個部分：

　　4.1遠程調壓氣包及其輔助設備

　　(1)總進氣開關閥。(2)微型過濾器。(3)調壓導閥。(4)精密壓力表。(5)進氣開關閥。(6)手動進氣開關閥。(7)進氣電磁閥。(8)微流閥。(9)遠程調壓氣包。(10)精密壓力表。(11)手動排氣開關閥。(12)遠程調壓氣包安全導閥。(13)排氣電磁閥。(14)微流閥。(15)遠程調壓氣包壓力變送器。(16)遠程調壓氣包輸出開關。

　　4.2調壓器控制遠程調壓控制PLC模塊及程序流程

　　遠程調壓系統由SCADA調度中心、通訊網絡、和現場調壓控制系統三部分組成。而現場調壓控制系統主要由調壓器，執行機構和PLC控制器三部分組成。PLC控制器選用SIEMENS的CPU314C-2DP與modbus協議轉換模塊鼎橋PB-B用于和遠程SCADA中心通訊。遠程調壓系統遠程控制操作是指通過管網調度中心，根據現場工況狀態,遠程發送下達控制指令到站控系統,然后經站控系統本地指揮遠程調壓系統工作。遠程調壓系統遠程控制需要遠程調壓系統本身所有遠程驅動設備完全就緒。同時遠程通訊網絡暢通，這樣管網調度中心就能對現場工況數據做到實時監控和實時控制。當需要進行遠程調流調壓時，通過SCADA調度中心下發調壓控制指令到遠端的遠程調壓系統。而遠程調壓PLC控制系統在接到指令后立即做出判斷，根據當前的工況在短時間內完成壓力的調節過程。與此同時遠程調壓系統不斷地將現場的數據通過有線或無線網絡傳回到SCADA調度中心。為調度中進行調度決策提供了重要的管網狀態實時數據。程序運行模式為：開始進入模塊參數初始化，如果是第一次上電初始時，所有參數設置為0，閥門模式為恒閥位控制模式防止上電初始化之后閥門出現誤動，然后需要對控制參數進行設定，主要有：閥門閥位上下限限值設置(防止如果閥門在全開100%或全關0%狀態動作時損壞閥門硬件)，閥門粗調步進開度百分比%，閥門細調步進開度同樣為百分比%，以及粗調和細調的壓力和流量的范圍(當前流量或壓力值大于或小于設定的粗調或細調的流量或壓力范圍時會自動切換粗調和細調模式，并且細調范圍值不得大于粗調范圍)調節頻率可根據現場實際需要進行設定默認為8s調節一次避免調節過于頻繁對被控變量造成的波動。程序控制方式分為內控和外控兩種，內控模式即為觸摸屏控制，所有的參數設定調節模式的選擇均在觸摸屏上完成，外控為SCADA操作員在站控電腦或遠程中心進行,無需現場人員值守。所有的壓力流量數據均可通過PLC連接的PB-B轉換的Modbus直接傳到中心遠程監控和操作。調節模式共有3種分別為：恒閥位調節，恒流量控制調節，恒壓力控制調節。恒閥位調節模式：主要用于閥門初始動作調試，閥門檢修等需要人工設定閥門開度的情況。恒壓力控制模式：主要用于控制調壓后壓力在設定的壓力值，避免下游天然氣用量變化對壓力造成的波動影響。恒流量控制模式：主要用于下流天然氣流量的限定，避免流量超限。(如果當前模式為恒壓力模式且流量反饋大于設定流量最大值時會自動切換為恒流量控制。同樣如果當前模式為恒流量模式且調壓后壓力反饋大于或小于設定壓力最大或最小值時會自動切換為恒壓力控制)。最后程序將對氣動閥門控制量數字量轉換為AO信號輸出到氣動控制閥。觸摸屏與SCADA中心的監控和參數設定，操作設定畫面。

　　4.3遠程調壓系統的控制效果

　　根據現場的設定壓力和控制效果的截圖。可以從上面兩圖中看到，深藍色的線條為設定的壓力值，紅色的線條為調壓后壓力值，這兩條線基本上是貼合在一起的。可以觀察到在中午12點，晚上的6點到7點和早上的6點由于是居民用戶的用氣高峰時段，將設定的出口壓力升高，使得供氣壓力提升可以支持居民用戶大量用氣造成的管網的壓力下降問題。同時實時監測的出口壓力值隨著設定的壓力平穩的貼合運行，說明遠程調壓控制壓力的方式是穩定而且可靠的。

　　5結論

　　通過本文對對壓力遠程控制控制系統技術應用的探討，針對傳統的PID算法中對快速運動目標跟蹤魯棒性不強，同時面對壓力的實時波動PID很難迅速的進行穩定而且準確的控制。因為壓力波動對于下游天然氣居民用戶而言會造成相當大的影響和后果。所以使用遠程調壓系統即可以集中控制分散在各個控制節點的遠程調壓系統減少駐站人員的配置和工作強度，又可以穩定，可靠，高效的對天然氣站點的出口壓力進行精確地實時調節。通過軟件程序和硬件設備的結合，克服了PID等控制方式產生的超調和震蕩問題。

　　作者：胡心舟 王偉

　　論文范文：計算機信息管理論文作業信息管理系統設計與實現

　　這篇計算機信息管理論文發表了作業信息管理系統的設計和實現，老師通過作業來評定學生的學習質量，隨著科技的發展，學生的作業形式也多種多樣，作業信息管理系統是一款減少機械性工作的管理軟件，論文介紹了管理系統的建立流程說明。