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文档简介

LNG培训资料

一、有关本培训:

1.培训内容:

本次培训的重要方向是LNG站的工艺流程、自动控制系统,LNG

站故障处理措施进行培训。

2.本次培训重点:

1.本次培训的重点:工艺流程、控制系统、故障处理措施、

故障应急加液处理措施。

3.本次培训难点:

本次培训的重点:控制系统、故障处理措施。

4.期望效果:

但愿通过该次培训,有关参于培训人员,可以全面理解LNG站

的状况,LNG站的加注工艺,以及LNG站的控制流程,出现简朴故障

后可以独立处理。复杂故障能在LNG客户的指导下完毕维护。

LNG系统及工艺、控制流程

1.简介

我企业设计制造的LNG加气站系统,重要由:储罐(可用槽

车替代)、LNG低温泵撬、加液机、工艺管道、控制系统、仪表

风系统、SCADA、加气站数据管理系统等构成。

1.LNG加气站原则撬流程图

罐。1、卸车流程:

、UZ4-Ln

增压流程:LNG储罐一>LNG低温泵一►气化器——>

LNG储罐气相

阐明:LNG储罐和低温泵池为压力容器,在使用过程中,假

如不按正常操作规程,有也许导致储罐或管道压力上升,超过其设计

指标,为了这些设备的安全,需要通过安全阀门进行泄压。泄放的

BOG或散排的液体(泵池排空时的液体)集中进入EAG加热器进行

加热(防止低温液体或气体排放时伤人),通阻火器、放散管进行放

散到大气中。

泄压流程不受控制系统控制。

四、LNG仪控系统

LNG加气站的自动化控制系统由:PLC控制柜,配电柜(含

变频器),SCADA、仪表风吹扫(含空压机和冷干机)、数据管理系统

(见加液机培训内容)等部分构成。其中PLC为控制系统的关键,对

LNG站的工艺、设备状态、过程变量和数据进行处理,根据需要实现

流程的自动化切换及设备的启停;对工艺注程及设备进行连锁保护;

对本站的数据记录归档;分析本站的数据,以图示方式体现出来,供

操作都查阅;实现LNG液体的接受,储存、调压、增温、加气。实

现高度自动化和高度智能化,到达安全,经济、环境保护的效果。控

制系统包括所有需要的管理、工艺控制、安全检测、数据获取等功能。

PLC可完毕数据评价、预警、紧急关停,支持多种不一样的输入输出;

接受和显示所有有关的部件状态;处理所有危险信号,并自动防止故

障,需要时紧急关停系统。控制旋转设备和气动阀门;后备电源支持

停电状态下的乃可实时检测数据和报警。

下图是

LNG300控制柜+配电柜图片。

LNG300PLC控制柜

Q

LNG300PLe配电柜10

(1)广制系统:下面对内部元件进行阐明

14

1.空气开关:负责控制柜总电源、柜内散热风扇开关、PLC、变

送器、电磁阀电源等。同步提借三孔、两孔的插座各一种。

2.PLC控制器:是整个自动化控制系统的关键内容,负责实现

LNG站的变量数据采集,分析,报警,接受外部指令,控制泵的启动

于电磁阀等。并上传数据到SCADA系统。从左往右依次为:①PS(PLC

电源),②PLC的CPU(314C-2DP),③CPU自带AI/AO模块,④CPU

自带DI/DO模块,⑤外加模拟量输入模块。

3.中间继电器:用于继电保护与自动控制系统中,以增长触点

的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。本电路中重要

用于PLC与电磁阀、泵等的输出隔离和触点扩容。

从左往右依次为:K0-K2为备用,K3为泵的启停,K4为系统急

停,K5为声报警,K6为光报警,K7为备用,K8-K15为电磁阀启停。

4.双通道隔离器:接受危险区的开关量和靠近开关的信号,并

以继电器中继隔离输出至安全区,提高系统安全。在本系统中:SFB1

接受加液机信号,分别是加液机1和加液机2的大循环预冷和加气信

号。SFB2接受火焰探头(根据状况,有的站没有配置)信号和缺相

保护的信号。

5.浪涌保护器:又称电涌保护器,用于防止雷电过电压和瞬态

过电压对直流电源系统和用电设备导致的损坏,本系统中重要是保护

变送器和PLC。从左往右依次为:贮槽压力,泵进口压力、泵出口压

力、贮槽液位、泵进口温度、泵溢流口温度、仪表风压力等。

6.安全栅:又称安全保持器,用于安全区和危险区之间传递能

量和信号。分为齐纳式和隔离式两种。本系统采用齐纳式安全栅,与

浪涌保护器配合使用,双重保护PLC和变送器。从左往右依次为:贮

槽压力,泵进口压力、泵出口压力、贮槽液位、泵进口温度、泵溢流

口温度、仪表风压力笔。

7.8.接线端子:用于控制柜内部电路与外部变送器、探头、按

钮、变频器等实现电勺连接。

DIY1:名称为开关电源,变送器、燃气探头,控制柜内部电气电

源。

DIY2:名称为开关电源输出控制电源,如电磁阀、声报警等。

T:名称为隔离变压器,用于使输入绕组与输出绕组在电气上

分开的变压器。保护隔离外电网与控制柜内的电气连接。

触摸屏:用于显示变量数据、接受操作员指令,调整参数,显示

工作状态等。本系统使用西门子TP177A型号。

下面是配电柜(变频柜)内部元件功能和作用阐明

9.空气断路器:配电柜总源,具有短路、过载、过流、急停时

脱扣功能。

10.电度表:计量LNG站设备的用电量。

11.电流互感器:将交流电流转换成可供仪表测量或应用的变流

设备。本系统所配置的是3个200方的互感器。

12.空气开关。

13.变频器:用变频技术与微电子技术,通过变化电机工作电源

的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。木系统使用

的是西门子MMX440通用型变频器,由于泵的最高频率为106HZ,因

此本系统提供所设的频率为5-106HZ,对于LNG最优工作频率为

45-95HZo

14.浪涌保护:又称电涌保护器,用于防止雷电过电压和瞬态过

电压对用电设备导致的损坏,本系统使用的是三相浪涌保护系统。

15.绝缘子+接线端子:从左往右前面七个为绝缘子,为大电流

电气连接。分别为①电源输入A相;②电源输入B相;③电源输入C

相;④电源输入零线;⑤泵输出U相;⑥泵输出V相;⑦泵输出W相;

右边的接线端子为跟PLC控制柜的电气连接。

(2)仪表风系统:由空气压缩机、冷冻式干燥机、缓冲罐、吹

扫枪等构成。

1.空气压缩机:运用空气压缩原理制成超过大气压力的压

缩空气的机械。我企业LNG站用空气压缩机,提供所压为0.4-0.8MPa。

功率为2.2KW。三相电源。无油润滑型。

2.冷冻式干燥机:滤除从空压机过来具有水份的压缩气体,

并减少压缩空气的温度,使其不会对气动阀门的气缸产生影响。

4.缓冲罐:在就地仪表柜的下方,重要作用是对压缩空气进行缓

冲,使用在用气大时,仪表风压力不致于波用太大。

5.吹扫枪:运用仪表风的压缩空气,在加液时对加液枪,和加液

座,进行吹扫,防止冰或异物损坏加液机的密封圈。

六、LNG有关软件解绍

为了更好的让顾客操作、使用、维护设备,愈加智能管理

LNG站,控制系统还配置了触摸屏(HMI)、SCADA系统。以以便对

各变量数据、报警实时显示、及参数设置。并根据需要向控制系统发

出指令,进行对应的操作。

(1).触摸屏

触摸屏是本系统重要的设备之一,它提供对系统参数设置,

报警以文字方式显示提醒顾客,现场设备状态,进入其他操作模式,

现场变量实时显示等。下面是我企业原则撬的程序主显示界面。

泵累计运行时间:0000000小时000分钟

泵累计预冷时间:0000000分钟待机状态@

卸车模式0泵需要预冷口正在调压口

1.主界面:主界面由实时数据、手/自动控制,运状状态,故障

信息、运行模式选择、参数设置、消音、复位、泵预冷、停机等按钮

和模式的状态,时间显示等构成。其中实时数据、运状状态,故障信

息、消音、复位、泵预冷、停机按钮不需要权可直接操作。泵合计运

行时间显示泵已经运行的时间。泵合计预冷时间显示泵在到达预冷规

定后延时时间。以分钟计,在预冷规定不满足时,预该时间清零,需

要重新预冷。

状态指示:待机状态,为系统空闲时.,状态灯为黑色。工作在卸

车模式、调压模式、加气模式时,背面的状态灯会亮。泵需要预冷提

醒是表达,目前泵的温度达不到规定期显示,例如泵的进II或溢流II

温度过高时。泵正在预冷是指泵的温度到达规定,不过要等待一定期

间才能启动,这段时间就是指泵正在预冷。泵预冷完毕是指泵池内的

温度到达规定,并且超过泵预冷设定期间后显示。表达系统准备完毕,

可以接受指令进入其他模式并能启动泵。

“消音”按钮可以对系统产生的声报警进行消音,“复位”按钮

可以对系统产生的报警进行复位。以清除报警。在报警解除后,都应

按一下“复位”键。以检测报警与否所有解除。

泵预冷按钮的作用:在系统长时间待机,由于在十五分钟后GV02

电磁阀关闭,导致泵池内的温度升高需要重新预冷,这时可以按一下

“泵预冷”按键即可打开GV02电磁阀,让液体流入泵池对泵进行预

冷。

停机按钮的作用:系统在其他模式运行时,如有紧急状况需要退

出运行,可以按停机按钮即可停机进入待机模式。

2.实时数据

实时数据1返回

名称数据值单位

贮槽压力:............00000.00:MPa

泵进口压力:............Jboooo.oo;MPa

泵出口压力:...........00000.00;MPa

仪表风压力:...........00000.00:MPa

贮槽液位:............00000.00;inin

泵池进口温度:.........00000.00t:

泵池溢流口温度:........00000.00t:

11

实时数据界面:实时数据显示LNG站各采集点的状态,如贮槽

压力,可以在触摸屏上查看到贮槽的压力值,如仪表风的压力值,泵

池的温度等。点“返回”按钮可以退出本界面。

3.手/自动控制

泵控制界面

手/自动控制界面:为了操作的需要,本系统配置有手动操作阀

门和启泵的功能,但此操作需要操作员具有一定的权限才能使用,进

入时需要输入顾客名和密码。

阀门控制界面:首先在左上角按“手动/自动切换”按钮,使系

统进入手动状态,然后根据需要按下面的按钮,即可打开对应的电磁

阀门,再按一次即可关闭。

泵控制界面:在阀门控制界面标题栏上按“下一页”,进入泵控

制界面。按变频器启动,即可打开变频器,并实现泵的启动,但需要

注意,在启动泵之前必须确认泵已经预冷完毕,假如泵没有预冷完毕,

则轻易损坏泵。按“排污泵启动”则可以打开排污泵,再按一次即可

关闭。按“上一页”返回阀门控制界面,按“返回”键,退出此模

式,需要注意,在退出前尽可以的切换为自动模式。否则系统不会对

应加液机的工作指令。

4.运行状态

运行状态10:59:59返回

::::::::::^||泵一止||oooos00I转回:::::::

:::::::::1…排后泵看止—I::::::::::::

::@:|电磁阀PV1停止|::◎电磁阀PV3停止|::

;;电磁阀PV2停止|[0]电磁阀PV4停止|三

运行状态界面:提供了潜液泵运行和排污泵运行状态,潜液泵的

转速,电磁阀开关状态显示。按“返回”键退出。

6.故障信息

报警查询界面

故障信息界面:又为报警查询,记录系统从上电以来所监测的变

量和开关量的超限报警,和状态报警等,也许根据记录的报警信息,

来处理系统发生的故障及原因。

报警列表现象

贮槽压力高报警不能启泵

贮槽液位低报警不能加液

贮槽液位高报警提醒

泵进口压力高报警,停泵

泵进口压力低报警提醒

LNG泵出口压力高报警停泵

贮罐出口温度高报警,不能启泵

泵池溢流口温度高报警,不能启泵

罐区燃气浓度高报警提醒,返问待机

罐区燃气浓度超高报警提醒,急停总电源

卸车区燃气浓度高报警提醒,返回待机

卸车区燃气浓度超高报警提醒,急停总电源

加气区燃气浓度高报警提醒,返回待机

加气区燃气浓度超高报警提醒,急停总电源

加气站火灾报警提醒,急停总电源

系统急停报警提醒,急停总电源

LNG泵预冷局限性报警提醒,不能启泵

变频器故障报警,不能启泵

仪表风压力高报警,不能不能启动电磁阀,返回待机

仪表风压力低报警,不能不能启动电磁阀,返回待机

卸车贮槽液位高高限报警,返回待机模式

潜液泵打压局限性报警,停泵

电源缺相或相序有误报警,不能启泵

7.运行模式选择

运行模式选择界面:本界面需要顾客具有一定权限才能进入,

此界面显示了目前系统的状态,和四个需要进入的模式。

进入待机模式:按此按钮即退出其他正常运行的模式,进入待

机空闲状态。

进入卸车模式:在待机模式下,按此按钮即可进入卸车确认界

面,确认后进入卸车操作界面。

进入调压增温模式:在待机模式下,按此按钮即可进入调压增

温确认界面,确认后进入调压增温操作界面。

进入加气模式:在待机模式下,按此按钮即可进入加气确认界

面,确认后进入加气操作界面。注意:假如进入此模式后没有加液机

加液,系统会自动退出此模式。

按“返回”按钮即退出此界面。

8.卸车模式

卸车停止卸车运行消音复位返回

卸车数据

贮槽液位:00000.00mm泵停止

泵进口压力:MPa泵池进口温度:0000.00

泵出口压力:MPa泵池溢流口温度:0000.00

第一步:卸车准备

打开V004阀门进行压力平衡,压力平

衡后,打开¥002、V003阀门进行槽车增压确定

当槽车压力大于储耀压力时,诂技确定犍

第二步:开始卸车

关闭V004阀门,打开V001阀门,开启

泵池上的放空阀门,排出泵池里面的气体启泵

进行泵预冷,泵预冷完成后按启泵键

卸车模式界面:本界面分为四大块,最.上面的区域为系统操作,

第二区域为实时数据显示区域,可以实时观查系统状态,第三、四区

域为卸车提醒区域。下面从上往下讲解。

标题栏最左边“卸车停止”显示系统与否正处在卸车模式,如显

示“卸车运行。则表达目前系统处理卸车模式中,否则要按旁边的

“卸车运行”按钮进入卸车模式。“消音”可以对系统产生的声报警

进行消音,“复位”按钮可以对系统产生的报警进行复位。以清除报

警。在报警解除后,都应按一下“复位”键。以检测报警与否所有解

除。

卸车数据区域以便实时显示卸车时的某些数据,如贮槽液位,数

值超过储罐充装最大值时,程序没有停止,则通过观查可以即时停止

卸车。同步还可以显示泵的状态,泵池的温度等等。

卸车提醒区域:在进入卸车程序后,此区域会提醒顾客操作环节,

以以便顺利的完毕卸车。

9.调压增温模式

调温调压模式界面:本界面重要集中对储罐内的液体进行操作。

进入本界面后,按“调温调压模式运行”按钮,当按钮变为“调温调

压模式停止”时,则系统已进入该模式,可以进行下面的操作,按“储

罐增压开始”按钮,系统进入增压模式,当条件不符合增压时,弹出

提醒“储罐液体不符合增压”,增压停止。同上,当按下“储罐减压

开始”时,当条件不符合减压时,弹出提醒“储罐液体不符合减压”。

按“退出”键,可以见退出该模式并关闭界面,按“返回”键,则继

续执行所选择的程序,但程序会关闭该界面返回到“运行模式选择”

界面。

10.参数设置

参数设置1_下一页返回

名称数据值单位

贮槽压力高限:00000.00MPa

贮槽压力低限:00000.00MPa

贮槽液位低限:00000.00mm

贮槽液位高限:00000.00mm

泵进口压力低限:00000.00MPa

泵进口压力高限:00000.00MPa

泵出口压力高限:00000.00MPa

泵池进口温度高限:00000.00P

参数设置界面:LNG原则撬加液站的参数设置共有四页,重要针

系统运行、报警、频率等进行设置。在标题栏上按“下一页”按钮,

可以进入下一页设置,按“返回”键可以退出设置。参数据设置需要

一定的权限才能操作。下面对LNG站内所有参数的定义做阐明:

最佳设

参数名称定义

置值

当贮槽压力高过此值时报警,否则安全阀起跳,

贮槽压力高限l.OMPa

轻易出安全事故,

当贮槽压力低过此值时报警,压力过低时,加

贮槽压力低限0.4MPa

液时比较困难。需要对储罐进行增压。

当贮槽液位低过此值时报警,并严禁加液,由

贮槽液位低限230mm

于储罐需要一定的液体来冷罐。

当贮槽液位高过此值时报警,一般设置值为储

贮槽液位高限820mm罐的90%左右,超此值非常危险,需要时刻注

意压力变化。

当泵进口压力低过此值时报警,压力过低时,

泵进口压力低限0.4MPa

加液时比较困难。需要对储罐进行增压。

当泵进口压力高过此值时报警,压力高过此值

泵进口压力高限l.IMPa时,严禁启泵,注意与否因泵池液体没有排完

或储罐压力过高引起的。需急时排除。

当启泵后,泵出匚压力高过此值时报警,系统

泵出口压力高限l.SMPa

停泵,查看与否进口压力高或频率太高引起的

当泵池进口温度超过此值时,报警则严禁启泵。

泵池进口温度高限-110℃

当泵池进口温度超过此值时,报警则严禁启泵。

泵池溢流口温度高限-90℃

泵预冷条件中的一种,当温底低此值时才能预

泵预冷的溢流口温度高限-105℃

冷泵。

当泵溢口温度减进口温度值不不小于此设定值

泵预冷结束的的温度差高限10℃

时才能预冷泵。

当进行储罐增温时,当泵进口温度超过此

储槽增温结束温度℃

-140值时,则停止增温。

当进行储罐增压.时,程序会检查泵进口温

调压的泵池进口温度低限-140℃度与否符合此值,假如高于此值则拒绝执

行增压程序。

当泵撬区燃气探头检测到空气中的燃气

泵撬区燃气浓度高限4%LEL

含量在4%时,则报警,严禁输出。

当泵撬区燃气探头检测到空气中的燃气

泵撬区燃气浓度高高限15%LEL

含量在15%时,则报警,切断总电源。

当泵的溢流口温度低于预冷溢流口温度高限,

泵的进口与溢流匚温度差不不小于泵预冷结束

泵预冷时间15分

的温度差高限时,开始计时泵预冷时间。到达

此值即可启泵。

当进行储罐增压时,储槽压力超过此值时

储槽增压结束压力

0.6MPa停止增压。

卸车时,平衡压力,进行槽车自增压时,

卸车时■槽车自增压时间20分钟

程序等待多久时间启动泵。

在调压增温模式时,泵启动20s后检测,

调压增温泵出进最低压差0.2MPa泵出进最低压差,低于此值时则报警停

止。

在卸车模式时,泵启动20s后检测,泵出

卸车时泵出进最低压差0.2MPa

进最低压差,低于此值时则报警停止。

在加气模式时,泵启动20s后检测,泵出

加气时泵出进最低压差

03MPa进最低压差,低于此值时则报警停止。

当仪表风压力高于此值时,则报警关闭气

仪表风压力高限

0.8MPa动阀门,强制进入待机模式。

当仪表风压力低于此值时,则报警关闭气

仪表风压力低限0.4MPa

动阀门,强制进入待机模式。

在卸车模式时,当储罐液位到达此值时,

卸车储罐满高限785mm则系统报警,并提醒开测满阀门,查看储

罐否装满。一般为85%储罐容积。

在卸车模式时,当储罐液位到达此值时,

卸车储罐满高高限815mm则系统报警,并停泉,退出卸车模式。一

般设置值为90%储罐容积。

卸车电机频率80HZ卸车模式时电机频率,1HZ约为57.34转

调压模式时电机频率,约为转

调压电机频率50HZ1HZ57.34

增温模式时电机频率,约为转

增温电机频率75HZ1HZ57.34

加气电机频率85HZ加气模式时电机频率,1HZ约为57.34转

手动模式时电机频率,约为转

手动电机频率45HZ1HZ57.34

量程设置界面:当参数设置4按“下一页”按钮时,则进入传感

器的量程设置界面。下图

传感器量程设置_上一页返回1

名称数据值单位

贮槽压力:0000.00MPa

泵进口压力:0000.00MPa

泵出口压力:0000.00MPa

仪表风压力:0000.00MPa

贮槽液位差压:0000.00KPa

泵池进口温度:0000.00P

泵池溢流口温度:0000.00P

泵推区燃气浓度:0000.00%LEL

量程设置

下表是各传感器量程定义及设置

参数名称最佳设置值备注

贮槽压力1.6MPa

泵进口压力1.6MPa

泵出口压力3.0MPa

仪表风压力3.0MPa

实际量程为2OKPa,因程序公式测算后

贮槽液位差压8.25KPa

得出。根据现场LNG液体的密度修改。

实际量程为℃℃

泵池进口温度300℃-200-100

泵池溢流口温度300cC实际量程为-200C-100℃

(2)SCADA系统

我企业SCADA系统组态,全采用组态王软件制作,它的长处是

高效快捷、制作简朴、易用、功能强大。下面我们来讲解该软件的安

装,及工程使用等操作措施。下面以组态王6.53版本为例进行讲解。

1.组态王使用

A.组态王工程应用措施

桌面上运行进入工程管理器。如下图,将制作好的工程

©

组态

程序复制到计算机的硬盘上,如D盘,要注意的是复制时,一定要整

个文献夹复制,否则组态王无法运行。下面以工艺演示工程为例进行

讲解。首先把工程整个文献夹“LNG200画面”复制到D盘根目录下,

然后点击工程管理器上的搜索按钮,到工程所在的文献夹。确定后工

程管理器会搜索选中目录下的工程,并在列表中显示出来。选中新添

加的工程,点击上方的“开发”按钮。即可进入工程编制界面。选中

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组态王工程管理器界面

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组态王开发界面

点击右键,弹出菜单,选择“设为目前工程”选项,此时,点击“运

行”。即进入运行系统运行目前工程的程序,如下图。

目前工程运行界面

组态王的操作阐明

启动组态王

第一步:启动计算机系统。

第二步:双击桌面上“加气站”快捷图标或从开始菜单中点击“组态

王6.52”的下级菜单的“运行系统”。进入后界面如下图所示:

LNG200

成都华气厚杵机电科技员•限责任公司

版本:V2.0

单击上图中“电脑图标”按钮,将显示“登陆”对话框,用鼠标

单击“顾客名”文本框的下拉列表,选择顾客名;然后输入口令(辨

别大小写),然后单击Enter键或单击“确认”,系统自动验证顾客名

和口令与否合法,以决定该顾客与否有使用本系统的权限(操作人员

分为系统管理员和一般操作员。系统管理员具有登陆系统、修改多种

报警参数值,以及一般操作员的所有权限;一般操作员的操作权限为:

浏览各个画面窗口、报表打印等。如顾客名和口令都对的,就能注册

成功,进入系统。按Esc键或单击“取消”,系统放弃登录,退出本

系统。假如操作员名或口令输入错误,会弹出“登陆失败”提醒框,

单击Enter键或单击“确认”重新输入顾客名和口令,登录失败无法

进入系统的“系统流程图”界面。

界面切换操作

在目前显示界面上方有“参数设置”、“趋势曲线”、“历史曲线”、

,,历史报警,,、,,报表数据,,等按钮,它们是该系统各个功能的打开按

钮,当系统运行时进入对应的控制流程。假如某些按钮按下后无反应,

则阐明该操作员没有浏览和管理对应界面的权限,或者是没有登陆系

统,画面右边为操作按钮及状态显示,只有在权限不小于900时才能

进行操作。每个操作员只能浏览和管理其权限内的各个界面(即目前

显示界向下方那些呈高亮显不的按钮)。也可认为每个顾客配置(顾

客配置)对应的管理和操作权限。

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D-3界面阐明

本系统的各个窗口显示其对应的信息、,对各窗口的操作措施下面

作简要阐明:

系统主界面窗口的操作

机组设备及其运行时的实时数据窗口显示如下图所示。

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参数设置窗口的操作

当系统以管理员权限登录点击参数设置界面显示如下图所示:

点击所需修改的数据弹出输入界面,输入修改值即可。

系统报表窗口的操作

运行时的系统板表窗U显示如下图所示:

站区日报在打印

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