双回路PID调节参数的成品油管输系统的研究

黄于波

摘要：文章的主要研究对象是沈抚管输监控系统，同时，针对 S7‐400 与 KingView6.53组态软件应用于改管输系统的相关问题进行了详细地介绍，以期为相似性的系统设计提供有价值的参考依据。

关键词：双回路 PID 调节参数；成品油；管输系统；研究

众所周知，成品油的传统运输方式主要包括两种，即油罐车载与输油管线的运输。如果运输的距离较短，通常情况下都会运用油罐车这一运输方式，而实际运输距离较远，则会使用管道直接输送的方式。其中，油罐车载方式的优点就是灵活性明显，但是实际所需成本相对较高，而输油管线的优点就是实际输送的速度相对较快，成本不高且安全。如果输送量较大，最好采用管道输送这一方式，不仅能够节省成本，同时还可以加快输送的速度，确保输出稳定且计量精准。

一、有关监控系统设计的阐述

（一）PLC 控制系统设计解构

沈抚管输监控系统的下位机所采用的主要是西门子 S7-400H 系列的 PLC。其中，利用 ET200M这一模块将 S7-300 系列模块悬挂起来，通过现场总线的 Profibus - DP实现 PLC 处理器中的 CPU 和Remotel/O的有效通信。另外，CPU 对冗余系统的设计方案应用， 其最终的目的就是确保当 CPU 发生故障的情况下，可以充分发挥其备用功能，进一步强化系统稳定程度。

（二）控制系统具体组成

在控制系统中，其硬件功能具体表现在以下几个方面：

第一，上位计算机。对上位机进行运用，可以实现对 PLC 系统运行的监控，同样也可以采集相关数据信息，合理地控制设备，打印报表。由此可見，上位计算机的功能十分丰富。

第二，S7-400H 系统。该系统的主要功能就是采集现场设备的相关数据，并进行运算与控制。与此同时，实现与上位机的有效通信。因而，S7-400H 系统也同样被当作是控制系统的重点，可以确保系统双回路 PID 调节的目标落实，增强输油系统工作的稳定性。

第三，ET200M 从站。该硬件是分布式 I/O 的重要组成部分，使实际成本降低，而 CPU 运算能力也能够得以充分发挥。

第四，现场设备。压力仪表、调节阀与温度仪表以及流量计等都是现场设备的组成。其中，在 PLC 程序的作用下能够对现场设备的状态进行有效地监控。

（三）软件功能分析

沈抚管输监控系统主要运用了模块化的编程方式，以保证所需实现的功能都可以在具体功能块当中落实。而各个模块的功能具体表现在以下几个方面：

第一，管线循环程序模块，也被称之为 FC11与 FC12 。在该模块当中，主要包含的内容有管线电动阀的自动与手动控制。与此同时， 还有各个温变量与压变量的有效显示，另外，其中也包含了发油起泵的连锁条件。

第二，定时中断组织模块，也被称之为OB35。该模块的主要任务就是发挥 PID 的控制功能，其中，在这一模块当中对 FB41模块进行有效地调用，并合理地设置参数，以保证完成三个柴油泵与汽油泵的 PID 控制目的，使得输送过程压力稳定。而对定时中断组织模块的应用，还可以对 FB41予以调用，以保证对柴油管道以及汽油管道电动调节阀的开度进行合理地控制，同样也可以针对管道内部的油品流动速度进行 PID 的控制。针对 FB41模块的若干次调用，可以针对系统管道的压力与流速的具体要求，通过对 PID 调节方式的运用，使得输油泵转动的速度得到有效控制，同时还可以合理地控制电动调节阀开度。这样一来，就能够保证输送过程的恒压与恒流，稳定性不断提高。

第三，流量计程序模块。管输系统在对FC2001、FC2002、FC2003、FC2005、FC2006、FC2007等多个模块进行调用的过程中，能够深入解析现场流量计所形成的MODBUS 信号。在这一情况下，可以在 DB20和 DB21当中显示出现场流量计的相关信息内容。其中，流量计的常见参数主要有累计流量、流速以及温度和压力等等。

二、 KingView6.53组态软件设计研究

通过KingView6.53 组态软件平台可以有效地设计上位机监控系统的画面，其中所包含的内容有以下四点：

第一，监控的主画面设计。系统监控的主要组成有柴油部分和汽油部分这两种工艺流程，其中，可以将发油整个过程中的各参数变化进行动态性地显示。

第二，发油操作界面的设计。此设计的目的就是为了对柴油管线中的各个设备进行实时监控，其中主要包括了管线中的电动阀控制和系统启停的控制等。

第三，设备实时状态界面的设计。该界面在设计方面需要将柴油系统和汽油系统中的各参数予以真实地显示。其中，参数主要有温变与流量计总流量以及压变等等。

第四，历史趋势曲线的设计。该设计的主要目的就是为了对一年之内系统中的关键参数进行详细地记录。在这其中，主要包含了各个泵的温度与压力，同时还有流量计温度计压力和总流量等多个参数。

结束语：

综上所述，在管输系统运行的过程中，对控制工艺要求十分严格， 所以，系统本身的稳定性也十分关键。文章将 KingView6.53 组态软件和 S7-400H 系列的 PLC 当作沈抚管输监控系统的控制核心，使系统控制的界面更加友好，操作也更加便捷，实际运行可靠性较高。最重要的是系统实际造价要比相同类型的设备低一些，性价比十分理想。将管输控制系统投入实践中可以发现，PLC 的工作十分安全与可靠，且上位机监控的准确性极强，有效地实现了稳定且高效的成品油输送目标。

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