摘要：

　　腾控科技T-910 PLC应用于LNG加气站，三个串口分别与触摸屏、读卡器、流量计之间采用Modbus RTU通讯，网口与S7-300 PLC之间采用Modbus TCP通讯，T-910 PLC读取用户IC卡余额，通过触摸屏设置加气量，T-910 PLC自动执行加气动作、向S7-300 PLC发送开泵命令、生成加气量和加气余额、对IC卡扣除消费金额、退卡等一整套完整的加气过程。

关键词：可编程控制器 LNG加气站 读卡器 S7-300 Modbus RTU Modbus TCP

　　液化天然气，是Liquefied Natural Gas的英文缩写，以下简称LNG，为无色、无味、无毒、无腐蚀性的液体，主要成分是甲烷，是天然气经压缩、冷却至其沸点（-161.5摄氏度）后变成液体，通常液化天然气储存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。LNG被公认是地球上最干净的能源，其体积约为气态下的1/600，其重量为同体积水的45%左右。LNG燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，且成本低于汽油，由于人们对环境保护的重视，天然气因其环保的特性在工业生产和日常生活中被大量使用，广泛用于发电、汽车燃料、化工原料、民用燃料等方面，其消耗量以5%~10%的速度逐年增长。

　　某城市LNG加气站选择了腾控T-910 PLC为主控制器，该LNG加气站用于交通运输工具的加气。LNG加气站有两个特点，即低温和防爆，在控制上要根据国家相关标准和规范精心制作工艺设备和控制参数，限于篇幅，本文不介绍低温和防爆场合下的控制，以下将以T-910 PLC为重点介绍LNG加气站的工作过程。

　　LNG加气站由储存罐、调压器、气化器、紧急切断阀、加臭装置、加气机等设备组成。LNG由罐车运输，现场装液，由加气机卸液，完成给用户的加气过程。LNG加气站在使用过程中，依靠一套自动控制，监控整个加气站的状态和控制加气过程，完成加气计费。

　　LNG加气站的控制系统包括LNG储蓄罐运行控制、加气计费系统，其中LNG储蓄罐关键参数如下：

• 　卸车进液总管压力；
• 　气化器出口管压力与温度；
• 　加热器出口管压力与温度；
• 　LNG储罐液位、压力与报警联锁；
• 　BOG加热器压力；
• 　调压器后压力；

　　加气计费系统由加气机完成，加气机由PLC、触摸屏、读卡器、流量计、循环阀组成。图1是某LNG加气站使用腾控T-910 PLC为主控制器的控制系统组成，其中S7-300 PLC用于LNG储存罐运行控制，在加气时接受T-910 PLC发出的指令，执行低温泵和阀的启停。T-910 PLC安装在加气机中，T-910 PLC在COM1口与防爆触摸屏通讯，T-910 PLC的COM2口与读卡器通讯，T-910 PLC的COM3口与质量流量计通讯，T-910的以太网口通过交换机、CP343-1与S7-300 PLC通讯，其中T-910 PLC的三个串口COM1~COM3为Modbus RTU协议，均作为主站使用，T-910 PLC的以太网口为Modbus TCP协议，作为服务器端，S7-300 PLC作为客户端。

　　整个加气站的控制核心是腾控T-910 PLC，LNG加气站投入运行后，LNG储存罐保持一定的存量，由S7-300 PLC维持LNG储存罐即卸液管路的正常状态，当加气机发出命令时，可以立即将LNG气体送达加气机，以下介绍加气过程。

　　第一步：当用户需要加气时，通过触摸屏选择加气付费方式：①IC卡②现金，如果用户选择了IC卡加气，则进入第二步，如果选择了现金加气则进入第四步；

　　第二步：将IC卡插入读卡器，用户的IC卡要预先充值，T-910 PLC读取IC卡卡号，在触摸屏上显示卡号，并提示用户输入密码，T-910 PLC比较本IC卡密码和用户输入的密码，若匹配则显示余额；

　　第三步：IC卡加气模式，触摸屏提示用户输入加气量，或加气金额，若IC卡余额足够支付用户输入的加气量，则进入第五步；

　　第四步：现金加气模式，触摸屏提示用户输入加气量；

　　第五步：T-910 PLC根据上次加气时间判断是否需要大循环，若不需要大循环则进入第六步，若需要大循环则提示用户加气枪是否就位，就为后可按启动按钮，进入大循环，大循环结束后，进入第六步；

　　第六步：触摸屏提示用户加气枪是否与用户设备连接，确认连接后，按加气按钮，开始加气，即T-910 PLC向加气机发出打开循环阀命令，向S7-300 PLC发出开泵和开阀命令，LNG液体开始加注到用户设备，同时T-910 PLC根据流量计数值开始计算并在触摸屏上实时显示已加注量和金额；

　　第七步：当加注量达到第三步或第四部中的设定值时，T-910 PLC发出关闭加气机上的循环阀命令、停泵、关阀命令，锁定加注量和加注金额，形成最终加注量和金额；

　　第八步：IC卡假期模式，T-910 PLC在IC卡上扣除最终加注金额，弹卡；如果是现金加气模式则提示用户缴费。然后显示本次加气结束，进入待命状态为下一次加气做准备。

　　物联网应用：T-910 PLC的以太网口连接互联网，可通过以太网直接连接，也可采用无线通讯模块（DTU）连接到以太网，T-910 PLC支持主动上传，即主动周期性地将计费信息上传给服务器。服务器给每个用户分配一个账户，用户进入自己的账户可随时随地通过IE浏览器管理查看自己的所有LNG加气站运行情况，记录显示加气站的收入支出情况，所有用户IC卡的交易明细等。

　　T-910 PLC具有三个独立的串口，一个以太网口，都可以独立工作，具有12个光电隔离的数字量输入通道，8个继电器隔离的数字量输出通道，8个16位A/D模拟量输入通道，2个12位D/A模拟量输出通道，支持IEC61131-3编程环境，支持多任务、中断、混合编程、文件读写、自由口通讯、TCNET网络计算等功能，极大的扩展了用户应用范围。