1 前言
城市公共交通使用清洁能源替代汽油作为公共巴士的动力源已经成为一种趋势，不少城市陆续新建了CNG加气站，对加气站的主要设备如压缩机，干燥器等进行实时在线监控，对于保证加气站连续平稳运行具有极其重要的意义。
2 系统方案
CNG加气站的工艺流程是管网燃气经过进站阀井减压、过滤，通过干燥器去除气体中的蒸气，再把气体经过空气压缩机升压，通过两级油气分离器，经过顺序控制盘输送至高、中、低储气井和加气机。对一个CNG加气站来说，需要检测储气井的压力、压缩机入口压力、压缩机出口压力、温度、干燥器的塔组工作状态、加气站进站温度、压力、瞬时流量、累积流量等工艺参数。
由于加气站监控系统的安全性和可靠性要求较高，要求监控系统具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等鲜明优点。监控系统可划分为现场控制层、监控层的结构。
可编程控制层可由现场控制器PLC控制，实现对现场的设备进行数据采集、控制、联锁等功能，本工程中采用了西门子公司的S7-300系列PLC。
监控层采用世纪星组态软件CenturyStar，世纪星软件通过MPI协议和西门子的S7-300PLC通信，实现现场数据和状态的采集，采集到的数据送入组态软件的实时数据库，经过适当数据处理，完成合适的画面和组态设置。监控层连接控制层，实现对现场的实时监测与控制，在自动控制系统中完成数据上传命令下达、报警显示、趋势记录、提供控制系统信息接口等作用。
3 监控系统特点
1）工艺流程图形象直观
世纪星组态软件提供上万个形象逼真的内置图形控件，通过这些丰富图形控件，可以绘制出极其逼真的3D工艺流程图，制作出高质量的动画图形。如图1和图2所示。
图1 工艺流程图
图2 工艺参数一览表
2）独具特色的报警事件记录
可以实现对每个工艺参数的低低报警、低报警、高报警、高高报警，大偏差报警，小偏差报警，变化率报警，离散报警的设置。以不同颜色形式，把当前报警、已确认报警和已恢复报警区分开来，每个报警量可以显示它的节点名、位号、描述、报警产生时间、报警消除时间、状态、当前值等信息。从上位机可以查看历史报警，并且可以对所有的报警进行打印。同时，从上位机可以查看事件记录，例如：某操作员于什么时间进行登录，什么时间退出登录等，并可以进行打印。如图3所示。
图3 历史报警画面
图4 强大的历史趋势控件
3）历史趋势功能强大
趋势显示是带有时间标志的一个数据图表，显示为时间函数的趋势曲线，一个趋势显示能够显示数条不同颜色的趋势曲线。历史（归档或存储）数据趋势显示亦能提供。世纪星能提供历史趋势和实时趋势的显示、打印功能，历史趋势和实时趋势画面中显示的检测变量，可由操作员根据需要进行选择，趋势图可采用带有时间坐标的线状图显示历史趋势和实时趋势，时间坐标和输入范围是可调的，至多有32个参数的趋势可显示在同一画面上，数据的采集频率也是可调的，历史趋势控件可以记录的最长事件取决于电脑硬盘大小，可保存数年的历史数据。如本页左侧图4所示。
4）组态报表灵活
在上位机可以查看历史报表和实时报表，实时报表中包含全站所有参数的当前值，历史报表可以查询定时间隔的历史记录数据，操作工可以随时打印报表，也可以定时打印报表。如图5所示。
图5 加气站历史数据报表
4 结论
本系统充分利用西门子公司的S7-300系列PLC/RTU强大的数据采集与控制功能，及世纪星软件突出的HMI画面监控与数据管理功能，从而确保了整个加气站处在较高的运行安全水平上。本系统自投入运行以来，运行稳定，为加气站带来良好的生产效益。
