LNG接收站运行仿真系统设计

1、学号： 0LNG接收站运行仿真LNG Receiving Station Running Simulation 摘要3摘要IIILNG接收站通过接收大型运输船运来的LNG，将其储存于LNG储罐中，气化后通过管线输送给用户，或者通过低温槽车向用户提供LNG。通过对江苏LNG接收站的工艺流程及相关系统原理的分析研究，并在江苏LNG接收站工艺流程基础上，采用组态王软件模拟仿真LNG接收站卸船、预冷、供气等作业过程。基于WINXP/WIN7为操作平台，仿真系统软件能够提供良好的人机界面，把LNG接收站的现场动态可视化控制，使得LNG接收站系统的远程监控调度更加直观、简单、可靠和实用，具有反复演示培训、

2、经济性良好等价值意义。关键词 LNG接收站 组态王6.55 仿真系统 AbstractLNG receiving station received via the large transport ship LNG and store it in the LNG storage tank, gasification via pipeline to the user, or by cryogenic tank to the user provide LNG. By the JiangSu LNG receiving station technical process and system prin

3、ciple analysis and research and in JiangSu LNG receiving station processes based on, using the Kingview software simulation of LNG receiving station ship unloading, precooling, gas, and other process. Based on WINxp/WIN7 as a platform, the simulation system can provide a good man-machine interface,

4、the LNG receiving station on-site dynamic visualization control and makes LNG receiving station system of remote monitoring and controlling more intuitive, simple, reliable and practical. With repeated presentation use, economic good value.Key words LNG receiving station Kingview 6.55 Simulation sys

5、tem;目录目 录第1章 绪论摘要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1研究意义11.2 国外LNG接收站发展概况11.3国内LNG接收站发展概况21.4未来LNG接收站发展趋势3第2章 LNG接收站工艺系统42.1 LNG接收站工艺流程42.2 LNG接收站组成系统5第3章 仿真系统设计开发63.1 前言63.2新建工程63.2.1主画面设计73.2.1.1新建画面73.2.1.2工具箱的使用73.2.2用户管理权限93.2.3外部设备的定义103.2.4数据库的作用103.2.5定义变量113.2.6动画连接143.2.6.1进液1#储罐动画连接143.2.6.2管道“流动

6、”设置163.2.6.3 BOG压缩机叶轮旋转173.2.6.4进液参数设置173.2.6.5 X-Y超级曲线描图193.2.6.6水平滑动杆203.2.6.7报警灯203.2.6.8退出系统213.2.7编写命令语言213.2.8功能设计273.2.8.1参数设置273.2.8.2预冷阀门开度273.2.8.3退出系统283.3 工程加密28第4章 仿真系统操作指南304.1 前言304.2仿真功能介绍304.3储罐工作参数314.4仿真软件界面介绍324.4.1身份认证334.4.2进液工艺流程模拟界面334.4.2.1参数设置344.4.2.2储罐354.4.2.3 BOG液化器354.

7、4.2.4高压泵364.4.3预冷工艺流程模拟界面364.4.3.1预冷原则374.4.3.2预冷工艺控制步骤374.4.3.3温降曲线分析384.4.4供气工艺流程模拟界面394.4.4.1参数设置404.4.4.2储罐404.4.4.3 BOG液化器414.4.4.4 BOG压缩机424.4.4.5 潜液泵424.4.4.6高压泵434.4.4.7气化器434.4.4.8计量调压444.4.5退出系统44第5章 结论与展望45致 谢47参考文献48第1章 绪论511.1研究意义液化天然气 （LNG）是一种清洁能源，它是由天然气经过压缩与冷却至-162度后变成液态。为了缓解环保压力，目前各国

8、都在大力发展LNG，随着天然气行业的飞速发展，将会有越来越多的LNG接收站落址在我国东南沿海地带。为了保证市场人才供需平衡，在未来几年内，我国将需要大量LNG接收站领域相关技术人才。并且，由于LNG除了具有和原油相似的危险性外,还存在因超低温特性可能导致的特殊危险性，因此, 加强工作人员实际操作技能的培训可以有效地降低危险性。但实际遇到的问题有：不仅站、船、人安全性、还包括经济性和设备可操作性，现实中很难实现，更不要说给大批量的人员培训，于是，开发LNG接收站仿真系统培训软件是非常有必要的。基于北京亚控组态王的集成编程环境下,利用其丰富的画面和控件，模拟仿真出LNG接收站卸船、预冷、供气等现场

9、作业过程，以计算机WINXP/WIN7平台为基础，仿真系统软件能够提供良好的人机界面，不用受各种因素的限制，把LNG接收站的现场动态可视化控制，使得LNG接收站系统的远程监控调度更加直观、简单、可靠和实用，具有反复演示培训、经济性良好等价值意义。1.2 国外LNG接收站发展概况LNG是一种清洁能源，在国际能源贸易中占着非常重要的地位，而LNG接收站对促进LNG贸易具有非常重要的作用。1964 年全球第一座LNG工厂在阿尔及利亚建成并投入生产，将产出的LNG出口至法国和英国，标志着世界LNG贸易的开始。1968 年，东京燃气公司和东京电力公司率先从美国阿拉斯加进口液化天然气，标注着亚洲LNG正式

10、开始贸易。表1-1为截止至2013年6月，全球的LNG接收站的统计数据。表1-1 全球LNG 接收站统计数据国家或地区接收站数量储罐数量储存能力合计日本301841474.4韩国460848.5美国941534西班牙626323.7中国615240.2印度39144中国台湾29117英国37108.51.3国内LNG接收站发展概况虽然我国天然气发展起步较晚，但我国天然气发展速度却非常迅速，目前，我国LNG工业已形成了一定规模。随着LNG接收站工程的全面建设，我国LNG产业已经进入了蓬勃发展的时期，LNG接收站在沿海地区正在快速强劲发展，潜力大，进步快。不过在技术上，我国的LNG接收站的工艺技术

11、主要依赖于国外， 国内LNG的专用设计、施工安装、运行管理等方面仍欠成熟。表1-2所示为中国已投用、建设中和认证中的LNG接收站情况。表1 -2 中国已投用、建设中和认证中的 LNG 接收站接收站地点投用时间/a现状接收能力/万 t主要股东一期二期广东深圳2006投用370300中海油福建莆田2009投用260260中海油上海洋山2009投用300中石油55%江苏如东2011投用350300中石油75%辽宁大连2011投用300300中海油51%浙江宁坡2012投用300300中海油广东珠海2013投用350300中海油山东青岛2014建设中300中石化河北唐山2014建设中350中石油51%

12、海南洋浦2014建设中200中石油65%辽宁营口2015建设中300中海油广东揭阳2015建设中300中海油深圳迭福2015建设中300中海油天津南港2015建设中200中石化广西北海2015建设中300中石化福建漳州十三五认证中300中海油江苏连云港十三五认证中300中石化浙江温州十三五认证中300中石化1.4未来LNG接收站发展趋势随着技术的发展，LNG接收终端逐渐趋向于更加安全、合理、节约等方向发展。由于常规的陆上接收站缺乏隐蔽性，又加上LNG的主要供应区域大部分都靠近人口密集的地方，所以码头终端很容易暴露于人们视野之中，人们既需要它但又担心它的危险性。借鉴海上气田成功开发的经历，在海上

13、建设LNG接收站的概念油然而生。海上LNG接收站的优点是规模大、安全性高，且不受气候因素影响，节省航运消耗的费用。目前全球海上LNG接收站的形式包括:可转换式LNG船、平台式接收站(FBIT )、浮动式接收站(FSRU)和重力基座式接收站(GBS)。我国沿海地带经济比较发达，工业、商用和民用等对能源的需求越来越大，大量地进口液化天然气势在必行。渤海油气田、南海西部莺歌海油气田、东海油气田等探明天然气储量丰富，符合建设海上LNG接收站的条件，在引进国外海上LNG接收站的技术基础上，结合我国沿海条件和现有陆上LNG接收终端技术，将有效促进海洋天然气开采和利用，具有较高的经济和社会效益。第2章 LN

14、G接收站工艺系统2.1 LNG接收站工艺流程LNG接收站是指接收从海外运来液化天然气的大型终端设施，接收LNG液化工厂通过大型LNG运输船运来的液化天然气，将其储存于LNG储罐中，汽化后通过管线输送给用户，或者通过低温槽车向用户提供LNG。目前LNG接收站的工艺方案一般分为直接输出式和再冷凝式两种方案模式，两种工艺方案的主要区别在于对储罐BOG蒸气的处理方式不同。直接输出式是利用压缩机将LNG储罐的BOG蒸气直接压缩增压至低压用户所需压力后，与气化器输出来的气体混合外输到区域管网用户；再冷凝式是将储罐内的蒸发气经压缩机增压后，进入再冷凝器，与由LNG储罐潜液泵输出的LNG进行冷热交换，使BOG

15、蒸气在再冷凝器中液化，再经高压泵增压后进入高压气化器气化外输到区域管网用户12。液化天然气是一种清洁能源，各国都在大力发展LNG，以缓解环保带来的压力，随着各国对LNG需求量的不断增大，LNG接收站的发展将会越来越快。根据我国天然气资源与市场分析，为了保证国内市场的供需平衡，到2020年，国内累计建成的LNG接收站总接收规模将达到42500000t/a，主要集中在福建、广东、海南、河北、浙江等沿海地带3。为了保证人才市场供需平衡，在未来几年内，我国将需要一大量LNG接收站领域相关技术人才。于是，开发LNG接收站仿真系统是非常有必要的。再冷凝式（节能）接收站的工艺流程如图2-1所示：图2-1 再

16、冷凝式接收站工艺流程图第2章 LNG接收站工艺系统2.2 LNG接收站组成系统参考珠海LNG接收站工艺流程系统，又结合上图可知，再冷凝式LNG接收站系统的主要组成部分如下所示：LNG再气化/外输系统；蒸发气处理系统；储罐防真空补气系统；LNG卸船系统；火炬/放空系统；其中主要设备有：卸料臂、LNG储罐、LNG潜液泵、BOG压缩机、再冷凝器、BOG液化器、LNG蒸发器(气化器)、流量计和除尘净化设备等。其它一些重要的辅助系统有：海水系统（主要是向ORV提供海水，利用海水热量气化液化天然气）；生产水、生活水系统；消防系统（为保证LNG接收站的安全运行，消防系统必须时刻处于良好备用状态，若出现火情等

17、情况能够及时投入使用）；第3章 仿真系统设计开发3.1 前言运用组态王开发仿真系统工程大致可分为以下六个步骤：（1）创建新工程：为工程创建一个任意指定途径的目录，此目录用来存放与仿真工程相关的文件。（2）创建新工程：添加上位机仿真控制和下位机硬件设备进行数据采集与交换的变量，即I/O变量；添加计算机内部可用来存储数据，为它取名并赋予初始值，建立后存储于内存中，即内存变量。（3）绘制画面：按照现场LNG接收站的工艺流程要求设计仿真画面，建立监控系统中心。（4）定义动画连接：对设计好的监控画面进行动画连接，随着工作过程参数变化，监控画面会控制对象并产生动态效果。（5）编写命令语言：通过命令程序应用

18、语言的编写可以完成并强化图素动态效果。（6）演示运行配置：对历史数据记录、运行系统、网络、报警、用户等进行设置，是系统完成用于现场前的必备工作。（7）保存工程并运行：完成以上步骤后，一个有实际作用的工程就制作完毕了。3.2新建工程双击桌面组态王快捷方式，启动工程管理器，点击“下一步/浏览”，更改工程路径，新建一个名称为“LNG接收站运行仿真”的工程文件，单击“完成”。图3-1 新建工程向导图第3章 仿真系统设计开发3.2.1主画面设计3.2.1.1新建画面在工程浏览器中左侧选择“文件/画面”，在右侧视图中双击“新建”,弹出以下对话框13。在“画面属性”对话框中设置如下图，在对话框中单击“确定”

19、。图3-2 新建画面属性图同理分别新建名称为“供气储罐参数”、“潜液泵参数”、“高压泵”、“进液仿真画面”、“供气仿真画面”、“供气参数设置”、“进液参数设置”、“进液储罐参数”、“BOG液化器”、“压缩机”、“预冷仿真画面”、“开架式气化器”等画面。3.2.1.2工具箱的使用接下来要分别在各画面中绘画各种设备和管道，绘画的工具主要放在工具箱内。当画面打开后，工具箱会自动显示，若是工具箱没有自动出现，可以选择菜单中“工具/显示工具箱”或按快捷键F10打开它。主要设备的绘制：绘制前先在工具箱上关闭对齐栅格！储罐：在工具箱内选用圆角矩形、多边形工具绘制出储壁，然后再用圆角矩形在里面画个矩形，打开调

20、色板，选用颜色，即可完成储罐的绘制。高压泵：在工具箱内单击打开图库，在图库对话框选中泵，接下来双击，在里面选出比较合适的泵体，在画面上按住鼠标左键进行拖动，将图库精灵放到指定的位置上。在泵体中按下鼠标左键，可以调节图形对象大小到合适为止。BOG压缩机：在工具箱中单击椭圆工具，选用合适的颜色，绘制出如右图所示的叶轮，然后合成组合图素。将合成叶轮顺时针旋转36，复制出第二个叶轮，然后再旋转36，复制出第三个叶轮.依次按照此方法复制出11个不同角度的叶轮，并将这11个叶轮按旋转顺序重叠在一起，在工具箱中依次点击图素水平对齐和图素垂直对齐。这样，一个BOG压缩机叶轮就算画好了，通过叶轮图素的隐含设置，

21、演示时BOG压缩机就可以产生旋转效果了。再冷凝器：运用工具箱圆角矩形和椭圆工具，并在再冷凝器上画出自动控制阀门，选用适当颜色和过渡色类型绘画即可，完成后放置到指定的位置上，并合成组合图素。火炬塔：在工具箱选用直线工具对着画，最后把想要的直线涂成红色即可，并合成组合单元。管道：在工具箱中点击“立体管道”工具，然后在画面上点击鼠标左键按管道路径拖动，则可画出沿管网路径布置的管道。然后选中管道，单击鼠标右键管道属性，弹出的对话框，设置管道宽度值为5，流线宽度为3，流线长度为4。使管道调整到合适的大小，并放置到指定的位置。管道与设备之间连接时，用键盘上的方向键微调，可使之准确相接。阀门：打开图库，在图

22、库对话框选中阀门，接着在里面双击选出合适的阀门，在画面上按住鼠标左键拖动，将图库精灵放到指定的位置上，调节图形对象大小到合适为止。三通接头：在两垂直管段与两折线管段相交的地方各绘制一三通接头。用方向键微调它们使之与相应的管段相连接，并点击鼠标右键，在弹出的菜单中选中图素位置的图素前置，使之位于管道前。超级X-Y曲线：在工具箱依次选择“插入控件/X-Y轴曲线”，接着绘制出超级X-Y曲线，然后双击X-Y曲线，弹出属性设置对话框，设置名称为温控曲线；X轴最大值：150，最小值：0，分度数：10；Y轴最大值：30，最小值-140，分度数17；曲线最大点数：2024，完毕确定。水平滑动杆：在工具箱中选择

23、圆角矩形工具，依次画出两个面积不同的矩形重叠在一起，利用调色板修改里面小矩形颜色为黄色，然后在黄色小矩形上绘画滑动按钮，绘制好的水平滑动杆如右图所示：掌握以上设备的画法之后，同理可画出气化器、BOG液化器、调压计量除尘等设备。选择菜单“文件全部存”，保存你的工作成果。同理可依次绘画“供气储罐参数”、“潜液泵参数”、“高压泵”、“进液仿真画面”、“供气仿真画面”、“供气参数设置”、“进液参数设置”、“进液储罐参数”、“BOG液化器”、“压缩机”、“预冷仿真画面”、“开架式气化器”等画面图素。最后，绘制的“进液仿真画面”如下图所示：说明：画面中部分图素来自于Symbol Factory组态图库。图

24、3-3 进液仿真画面模拟流程图3.2.2用户管理权限在组态王监控系统中，为了保证系统的安全稳定运行，对画面上的按钮进行访问限权加密，同时给操作者分配访问安全区及优先级，只有操作者优先级大于访问对象的优先级才可以访问2。（1） 在工程浏览器窗口左侧双击“系统配置/用户配置”，如右图所示。然后单击此对话框中的“编辑安全区”按钮，弹出安全区配置对话框，选择“A”并“修改”名称为：接收站监控车间。（2） 点击“确认”按钮关闭对话框，在“用户和安全区配置”对话框中击“新建”，在弹出对话框中设置如下，用户名：车间管理员；密码设置为：456789；用户注释：最高操作权限；登录超时：5；优先级：20.（3）

25、单击“确认”按钮关闭对话框，用户安全区及权限设置完毕。 图3-4 管理权限定义图3.2.3外部设备的定义 组态王仿真系统作为上位机，那些需要和组态王交换数据的程序或者设备都作为外部设备14。外部设备包括：板卡、仪表、PLC等，它们一般通过串口和上位机交流数据，外部设备还包括网络上的其他计算机。只有定义外部设备以后，组态王才可以通过I/O变量与它们之间相互交换数据。在组态王“设备配置向导”中一步步地完成设备连接，本监控系统使用的是仿真PLC，仿真PLC可以模拟PLC为组态王提供数据。在组态王工程浏览器的左侧选中“ COM1”，在右侧双击“新 图3-5 设备定义图建”，运行“设备配置向导”。依次选

26、择“PLC/亚控/仿真PLC/COM”项，点击“下一步”；为外部设备取一个名称，输入“新I/O设备”，单击“下一步”；为外接设备选择连接一个连接串口，假设为COM1，单击“下一步”；填写设备地址，假设为1，单击“下一步”；请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。设备定义完成后，可以在工程浏览器右侧看到一个名称为 “新I/O设备” 的外部设备。在定义数据库变量时，只要把I/O变量连接到这台设备上，它就可以和组态王交换数据了。3.2.4数据库的作用数据库是“组态王”的核心的部分。在演示时，作业现场的生产情况以动画的形式反映在监控系统上，操作者在计算机前操作的指令也要迅速传达到现场，这一切

27、都是以实时数据库作为中间交流环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。数据库中存放的是制作应用系统时定义的变量以及系统预定义的变量。变量可以分为基本类型和特殊类型两大类，基本类型的变量又分为“内存变量”和“I/O变量”两类1。“I/O变量”指 “组态王” 需要和其它外部设备（包括I/O服务程序）交换数据的变量。这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在“组态王”系统运行过程中，每当现场的设备I/O变量值改变时，该值就会自动写入远程监控系统中心；每当远监控系统中心值改变时，该值也会自动在现场设备中交换更新。所以，那些从下位机采集来的数据，会自动发送给上位机，比如“储罐压力”、“罐底温度”等变量

28、，都需要设置“I/O变量”。那些不需要和其它应用设备交换数据，只在“组态王”内部变量，比如计算过程的中间变量，就可以设置成“内存变量”。 按照数据类型，基本类型变量可以分别为离散型、实型、整数型和字符串型。内存离散变量、I/O离散变量：类似一般程序设计语言中的布尔（BOOL）变量，只有0，1两种取值，用于表示一些开关量。内存实型变量、I/O实型变量：类似一般程序设计语言中的浮点型变量，用于表示浮点数据，取值范围10E-38至10E+38，有效值7位。内存整型变量、I/O整型变量：类似一般程序设计语言中的有符号长整数型变量，用于表示带符号的整型数据，取值范围 -2147483648至214748

29、3647。内存字符串型变量、I/O字符串型变量：类似一般程序设计语言中的字符串变量，用于记录一些有特定含义的字符串，如名称，密码等，该类型变量可以进行比较运算和赋值运算。这几种特殊类型的变量正是体现了“组态王”系统面向工控软件、自动生成人机接口的特色。3.2.5定义变量进行动态动画连接时要先定义数据变量，如储罐液位、储罐压力、流量Q初始值、阀门等。依次打开“数据库/数据词典/新建”按钮，以新建当前流量为例，定义如下： 变量名：当前流量 变量类型：I/O实数 最大值：100 采集频率：100 连接设备：新IO设备 寄存器：RADOM100 数据类型：SHORT 详情如图3-6所示；图3-6 数据

30、词典定义图定义好储罐液位后，同理：其它数据变量的定义如下所示： 3.2.6动画连接设计好画面图素后，还需要将画面图素“动”起来，即“动画连接”。所谓“动画连接”，就是将画面的图素与数据库变量对应起来，产生动画效果。建立动画连接后，根据数据库中数据的变化，画面上图素对象可以按动画连接的编程要求进行相应的改变。数据库中包含两种变量，即是I/O变量和内存变量。I/O变量可以是工业作业监控过程中变量，也可以是实验中的各种物理量，这样，工业控制过程和科学实验的客观现场就可模拟呈现在计算机屏幕上。3.2.6.1进液1#储罐动画连接 双击图3-7“下部进液阀门”，弹出阀门对话框，设置变量名：本站点下部进液阀

31、门，然后点击“确定”。同理可设置“上部进液阀门”、“泵送供液阀”、“供液阀”等动画连接。 图3-7 卸船1#储罐图双击图素，在弹出多边形动画连接对话框中，分别在“填充属性”和“闪烁”中设置如下图所示：图3-8 闪烁与填充属性图双击 图素，弹出文本动画连接对话框，在“模拟值输出”按钮中设置如下图所示：图 3-9 储罐压力输出链接图双击图素，弹出文本动画连接对话框，在“模拟值输出”按钮中设置如下图所示：图3-10 储罐液位输出链接图双击储罐蓝色液面，弹出在弹出动画连接对话框中，在“缩放”中设置如下图所示：图3-11 储罐液位缩放链接图双击储罐右侧红色游标，弹出在弹出动画连接对话框中，在“缩放”中设

32、置如下图所示：图3-12 储罐初始液位缩放链接图这样，进液仿真1#储罐中动画连接全部设置完毕，其它储罐也同理设置。3.2.6.2管道“流动”设置双击进液仿真画面中如有图所示管道，在弹出多边形动画连接对话框中，点击“流动”按钮，弹出管道流动连接对话框，在流动条件中输入：(本站点上部进液阀门|本站点下部进液阀门|本站点上部进液阀门1|本站点下部进液阀门1)*9。其中乘以9是为了加快流水视觉速度，其它管道也同理设置。注意：不同的管段，流动条件要设置为相应的链接阀门才行。3.2.6.3 BOG压缩机叶轮旋转BOG压缩机由11片依次顺时针旋转36的不同叶片重叠组成，双击第一片叶轮，在弹出的对话框中单击“

33、隐含”按钮，设置如下图所示：同理，在第3到11片叶轮的“隐含连接”对话框表达式一次设置：第3片：(本站点叶片旋转状态=3) &本站点BOG汇管阀第4片：(本站点叶片旋转状态=4) &本站点BOG汇管阀第5片：(本站点叶片旋转状态=5) &本站点BOG汇管阀第6片：(本站点叶片旋转状态=6) &本站点BOG汇管阀第7片：(本站点叶片旋转状态=7) &本站点BOG汇管阀第8片：(本站点叶片旋转状态=8) &本站点BOG汇管阀第9片：(本站点叶片旋转状态=9) &本站点BOG汇管阀第10片：(本站点叶片旋转状态=10) &本站点BOG汇管阀第11片：(本站点叶片旋转状态=11) &本站点BOG汇管阀

34、3.2.6.4进液参数设置在工程浏览器右侧打开“进液参数设置”画面，弹出如下图所示的进液参数设置画面：图3-13 进液阀门控制面板图双击上图中图素，在弹出多边形动画连接对话框中，在“模拟值输出”表达式中输入：本站点流量Q初始值；在“模拟值输入”表达式中设置输入：本站点流量Q初始值，最大值：5，最小值：0。双击上图中1#储罐下图素，在弹出多边形动画连接对话框中，在“模拟值输出”表达式中输入：本站点储罐初始液位；在“模拟值输入”表达式中设置输入：本站点储罐初始液位，最大值：35，最小值：0。双击上图中2#储罐下图素，在弹出多边形动画连接对话框中，在“模拟值输出”表达式中输入：本站点储罐1初始液位；

35、在“模拟值输入”表达式中设置输入：本站点储罐1初始液位，最大值：35，最小值：0。双击上图中仪表图像，弹出如下图所示仪表向导对话框，设置如下：图3-14 仪表向导设置图双击图3-13中“当前流量”后面图素，在弹出动画连接对话框的“模拟值输出”表达式中输入：本站点进液实际流量/0.05。分别双击“开启”、“关闭”和“确定”按钮，在弹出动画连接对话框中，点击“弹起时”，在弹出命令语言对话框中分别输入：本站点隐含控制=1，本站点隐含控制关=0; 本站点隐含控制关=1，本站点隐含控制=0; ClosePicture(进液参数设置);3.2.6.5 X-Y超级曲线描图在工程浏览器右侧打开“预冷仿真画面”

36、，进入“LNG接收站预冷工艺流程模拟”界面，然后单击鼠标右键，选择“画面属性”，在弹出的“画面属性对话框”中点击命令语言，弹出如图3-15所示“画面命令语言”对话框, 在“存在时”设置采集频率为1000毫秒。图3-15 命令语言编写图由于本仿真系统没有连接外部硬件设备，不能直接采集实际工程上外部数据参数，所以需要借助数学函数公式，模拟仿真出实际工程上温度压力等参数曲线趋势图。需要用到的数学公式有：（1）线性函数：y=k*x+b-3-1（2）余弦函数：y=k*Cos（t）+k*x+b-3-2（3）余弦函数：y=k*Cos（t）+b-3-3（4）正玄函数：y=k*Sin（t）+b-3-4（5）绝对

37、值函数：y=k*a-b+c-3-5命令语言编写如下：if(本站点开始预冷=1)本站点温度函数=本站点温度函数+1;本站点阀门开度差=(本站点二号阀开度-本站点三号阀开度)/600*本站点温度函数;本站点管道内表温度=60.3*cos(本站点温度函数)-38.7-本站点阀门开度差;/*预冷速度控制，根据数学求导公式*/本站点预冷速度控制=-60.3*Sin(本站点温度函数)-(本站点二号阀开度-本站点三号阀开度)/600;if(本站点二号阀开度-119)本站点管道外表温度=28*cos(本站点温度函数)-5.4-本站点阀门开度差;xyAddNewPoint( 温控曲线, 本站点虚拟时间, 本站点

38、管道内表温度,0);xyAddNewPoint( 温控曲线, 本站点虚拟时间, 本站点管道外表温度,1);if(本站点开始预冷=0)xyClear( 温控曲线,0);xyClear( 温控曲线,1);3.2.6.6水平滑动杆双击“控制面板”中2#阀右侧图素，弹出动画连接对话框，在滑动杆输入区域内单击“水平”按钮，在弹出“水平滑动杆输入连接”变量名中输入：本站点二号阀开度；移动距离：向左，0，向右，150；对应值：最左边，10；最右边，100。双击“控制面板”中3#阀右侧图素，弹出动画连接对话框，在滑动杆输入区域内单击“水平”按钮，在弹出“水平滑动杆输入连接”变量名中输入：本站点三号阀开度；移动

39、距离：向左，0，向右，150；对应值：最左边，10；最右边，50。3.2.6.7报警灯双击预冷速度报警灯，在弹出“指示灯向导”对话框中设置：变量名，本站点速度控制开关；闪烁条件，本站点预冷速度控制50；闪烁频率，200毫秒。设置以上之后，还需要在“画面属性”命令语言程序中编写如下：if(Abs(本站点管道外表温度-本站点管道内表温度)50)本站点管道内外温差报警灯=1;else本站点管道内外温差报警灯=0;/*预冷速率控制*/*说明：从曲线图上可知，温降曲线温度从22度下降到-130度耗时165分钟；而实际时间是180秒*/*则放大倍数等于55（165*60/180），实际工程上管道温降速度不

40、超过60C/h，即1C/min*/*则预冷速度控制应不大于-55C/min(55*1)*/if(本站点预冷速度控制-55)本站点速度控制开关=1;else本站点速度控制开关=0;3.2.6.8退出系统双击“退出系统”按钮，在弹出的对话框中，单击“弹起时”按钮输入：本站点开始进液=0;ClosePicture(进液仿真画面);3.2.7编写命令语言定义动画连接表达式之后，组态王还需要编写命令语言来完善并拓展应用程序功能，极大地增强应用程序的可行性。在工程浏览器左侧选择“文件/命令语言/应用程序命令语言”，双击右边显示区内容，输入的命令语言如下：if(本站点储罐液位0)本站点下部进液阀门=1; /

41、*1#罐底面积=3.14*40*40=5024平方米,，取进液时LNG气化系数0.8*/本站点储罐液位变化=(本站点储罐液位变化+(本站点流量Q初始值/5024)*0.8);本站点储罐液位=本站点储罐初始液位+本站点储罐液位变化; /*储罐液位0-35，设计压力0-31.9，31.9/35=0.911*/本站点储罐内压力=本站点储罐液位*0.911;本站点罐顶温度=本站点罐顶温度-0.0025;本站点四分三罐高温度=本站点四分三罐高温度-0.005;本站点二分一罐高温度1=本站点二分一罐高温度1-0.0075;本站点四分一罐高温度=本站点四分一罐高温度-0.01;本站点罐底温度=本站点罐底温度

42、-0.01;本站点平均温度=本站点平均温度-0.01;if(本站点储罐内压力=9)&(本站点储罐内压力=18)&(本站点储罐内压力=29)本站点BOG火炬防空阀=1;本站点储罐内压力=本站点储罐内压力-0.095;else/*进液时2#罐模拟仿真*/本站点下部进液阀门=0;本站点BOG汇管阀=0;本站点BOG火炬防空阀=0;本站点BOG返船阀门=0;本站点BOG阀门=0;本站点下部进液阀门1=1; /*1#罐底面积=3.14*40*40=5024平方米,，取进液时LNG气化系数0.8*/本站点储罐1液位变化=(本站点储罐1液位变化+(本站点流量Q初始值/5024)*0.8);本站点储罐1液位=

43、本站点储罐1初始液位+本站点储罐1液位变化; /*储罐液位0-35，设计压力0-31.9，31.9/35=0.911*/本站点储罐1内压力=本站点储罐1液位*0.911;本站点罐顶温度=本站点罐顶温度-0.0025;本站点四分三罐高温度=本站点四分三罐高温度-0.005;本站点二分一罐高温度1=本站点二分一罐高温度1-0.0075;本站点四分一罐高温度=本站点四分一罐高温度-0.01;本站点罐底温度=本站点罐底温度-0.01;本站点平均温度=本站点平均温度-0.01;if(本站点储罐1内压力=9)&(本站点储罐1内压力=18)&(本站点储罐1内压力=29)本站点BOG火炬防空阀=1;本站点BO

44、G汇管阀=1;本站点BOG返船阀门=1;本站点储罐1内压力=本站点储罐1内压力-0.095;if(本站点供气时储罐液位=1)/*供气时1#储罐模拟仿真*/if(本站点开始供气=1)&(本站点潜液泵额定排量0)本站点泵送供液阀=1; /*1#罐底面积=3.14*40*40=5024平方米,，取供气时LNG气化系数0.9*/ /*由于供气时储罐液位等变化极慢，为了便于演示，假设增快系数为10*/本站点供气时储罐液位变化=(本站点供气时储罐液位变化)+(本站点潜液泵额定排量*10/5024/0.9);本站点供气时储罐液位=本站点供气时储罐初始液位-本站点供气时储罐液位变化; /*储罐液位0-35，设

45、计压力0-31.9，31.9/35=0.911*/本站点供气时储罐压力=本站点供气时储罐液位*0.911;本站点供气温度罐顶温度=本站点供气温度罐顶温度+0.01;本站点供气四分三罐高温度=本站点供气四分三罐高温度+0.0075;本站点供气一二份罐高温度=本站点供气一二份罐高温度+0.005;本站点供气四分一罐高温度1=本站点供气四分一罐高温度1+0.0025;本站点供气罐底温度=本站点供气罐底温度+0.0005;本站点供气平均温度=本站点供气平均温度+0.005;if(本站点供气时储罐压力=18)本站点再冷凝阀=1;本站点再冷凝阀1=1;本站点补气阀2=1;本站点补气阀=1;本站点供气时储罐

46、压力=本站点供气时储罐压力-0.01;else本站点补气阀2=0;本站点补气阀=0;本站点再冷凝阀=0;本站点再冷凝阀1=0;else/*供气时2#储罐模拟仿真*/本站点泵送供液阀=0;本站点泵送供液阀1=1; /*1#罐底面积=3.14*40*40=5024平方米,，取供气时LNG气化系数0.9*/ /*由于供气时储罐液位等变化极慢，为了便于演示，假设增快系数为10*/本站点供气时储罐1液位变化=(本站点供气时储罐1液位变化)+(本站点潜液泵额定排量*10/5024/0.9);本站点供气时储罐1液位=本站点供气时储罐1初始液位-本站点供气时储罐1液位变化; /*储罐液位0-35，设计压力0-

47、31.9，31.9/35=0.911*/本站点供气时储罐1压力=本站点供气时储罐1液位*0.911;本站点供气温度罐顶温度=本站点供气温度罐顶温度+0.01;本站点供气四分三罐高温度=本站点供气四分三罐高温度+0.0075;本站点供气一二份罐高温度=本站点供气一二份罐高温度+0.005;本站点供气四分一罐高温度1=本站点供气四分一罐高温度1+0.0025;本站点供气罐底温度=本站点供气罐底温度+0.0005;本站点供气平均温度=本站点供气平均温度+0.005;if(本站点供气时储罐1压力=18)本站点再冷凝阀=1;本站点再冷凝阀1=1;本站点补气阀2=1;本站点补气阀1=1;本站点供气时储罐1

48、压力=本站点供气时储罐1压力-0.01;else本站点补气阀2=0;本站点补气阀1=0;本站点再冷凝阀=0;本站点再冷凝阀1=0;/*维修计量装置自动切换*/if(本站点维修阀2=1)本站点计量调压阀=0;else本站点计量调压阀=1;/*叶片旋转*/本站点叶片旋转状态=本站点叶片旋转状态+1;if(本站点叶片旋转状态11)本站点叶片旋转状态=2;/*进液流量仪表参数*/if(本站点流量Q初始值0)本站点进液实际流量=(本站点当前流量-本站点当前流量1)/800)+本站点流量Q初始值;/*供气流量仪表参数*/if(本站点潜液泵额定排量0)本站点潜液泵实际排量=(本站点当前流量-本站点当前流量1

49、)/8000)+本站点潜液泵额定排量;/*预冷系统*/if(本站点预冷时返回液阀门=1)&(本站点开始预冷=1)本站点预冷时返回液实际流量=(本站点当前流量-本站点当前流量1)/7000)+(本站点三号阀开度/90)*3.5;else本站点预冷时返回液实际流量=0;if(本站点预冷时泵送供液阀门=1)&(本站点开始预冷=1)本站点预冷时出液实际流量=(本站点当前流量-本站点当前流量1)/7000)+(本站点二号阀开度/90)*3.5; /*1#罐底面积=3.14*40*40=5024平方米,，取供气时LNG气化系数0.9*/ /*由于预冷时储罐液位等变化极慢，为了便于演示，假设增快系数为12*/本站点预冷时储罐液位变化=本站点预冷时储罐液位变化+(本站点预冷时出液实际流量-本站点预冷时返回液实