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中图分类号:C35文献标识码: A
一、目的意义及国内外现状
我国主要的大型钢铁企业基本都实现了转炉煤气的回收利用。随着目前我国钢铁行业“转炉煤气回收”工程的顺利实施,煤气的使用将会越来越普遍。因此,如何保证钢铁企业煤气的安全使用显得尤为重要。钢铁企业的煤气一般采用储气柜集中供气的方式,厂区大,管道常,在用气高峰,煤气气压波动较大,或者存在煤气储气柜煤气严重不足但终端用户依然继续使用的危险情况,极大地影响了的钢铁企业用气的安全性,为消除这种影响,各个用气点统一管理,需要采用现代网络化供气管理技术,使气压稳定,信息统一,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还可提高供气系统的安全性。
二、系统工作原理与结构概述
基于网络技术的煤气自动管理系统是将各个分站的系统数据传送到系统管理平台后统一安排调度,同时管理平台把执行信号又输送给各个分站,最后由执行机构执行。该系统能够实时监控各煤气使用站的运行情况,且系统采用三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。当煤气压力低于设定值,煤气快切阀自动切断煤气,防止管道回火及出现人员中毒事故。同时煤气自动管理系统还拥有强大的历史报表、趋势显示和数据分析功能,可以实现对厂区煤气输配管网的能力评估、压力和储气量控制方案的制订,合理高效安全的利用二次能源,减少了事故发生。
(一)整个分布式控制系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。
煤气自动管理系统由场地控制系统和wincc网络管理系统构成,现场控制系统由4个现场控制单元组成。能够集中控制各个终端的煤气关闭。
4个现场自动控制系统分别能控制厂区的煤气管路终端开关,每个控制单元均独立工作又传送数据到主站,一旦网络终端4个现场控制单元能过独立判断当前状态,独立工作。
现场实时管理系统能够人为干预现场自动控制系统,手动对煤气管道终端进行开关操作。
(二)整个系统网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。更充分发挥了以太网组网方便、传输速度高、低耗、易于安装、可靠性高等方面的优势。同时为以后的网络系统集成提供了兼容性良好的网络平台。
流程图
(三)为了便于与四个现场控制单元系统集成,主站与备用主站均选用与现场控制单元相同系统的plc,以便于构成基于以太网的现场测控局域网。
(四)整个系统采用西门子PLC 。
PLC具有极高的可靠性、实時性、强劲的通讯能力等强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
(五)系统终端传感器采用压力变送器加压力开关双回路反馈煤气压力情况,防止检测数据发生错误,提高系统的安全性。
三、本项目采用硬件配置
由于被控点主要是煤气的终端使用岗位,遍布全厂,所以系统采用相对独立的五个主站,这五个主站分布全厂,同时这五个主站又组成一个系统,在控制室可以总揽全局,监视煤气的使用状况。
四、本工程控制系统原理
此系统是以安全角度出发,保证安全生产,除了能够提供工作环境的煤气浓度状况,还能控制煤气快切阀。煤气快切的控制有自动、手动二种操作模式。自动控制模式下,就是以安全为第一,在管道煤气压力低于设定压力时,煤气快切阀关闭,但在管道煤气压力高于设定压力时,阀门不会自动打开。在失电状态或失气状态下也会将煤气快切阀关闭。在手动控制模式下,就是以生产为第一,手动可控制阀门的开与关,不会受设定压力的控制。
五、与国内外同类研究的综合比较
随着目前我国钢铁行业“转炉煤气回收”工程的顺利实施,管道煤气的使用将会越来越普遍。本系统的应用保证煤气气压基本恒定,各个用气点统一管理,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还可提高供气系统的安全性,是目前行业内首选的供气管理系统。
六、技术关键及创新点
(一)技术关键
1、基于网络的煤气自动管理系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。
煤气自动管理系统由场地控制系统和wincc网络管理系统构成,现场控制系统由5个现场控制单元组成。能够集中控制各个终端的煤气关闭。4个现场自动控制系统分别能控制厂区的煤气管路终端开关,每个控制单元均独立工作又传送数据到主站,一旦网络终端5个现场控制单元能过独立判断当前状态,独立工作。现场实时管理系统能够人为干预现场自动控制系统,手动对煤气管道终端进行开关操作。
2、整个系统网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。更充分发挥了以太网组网方便、传输速度高、低耗、易于安装、可靠性高等方面的优势。同时为以后的网络系统集成提供了兼容性良好的网络平台。
3、为了便于与四个现场控制单元系统集成,主站与备用主站均选用与现场控制单元相同系统的plc,以便于构成基于工业以太网的现场测控局域网。
(二)创新点
基于网络的煤气自动管理系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。整个网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。为了便于现场控制单元系统集成,主站与备用站均选用相同系统的plc。
七、效益分析报告
基于网络的煤气自动管理系统自研制以来,已在唐钢集团华西钢铁有限公司试用。通过近一年的使用结果表明,该系统运行状况稳定,自动化程度高,具有良好的综合性能。
钢铁企业的管道煤气一般采用储气柜集中供气的方式,在用气高峰,煤气气压波动较大,或者存在煤气储气柜煤气严重不足但终端用户依然继续使用的危险情况,极大地影响了的钢铁企业用气的安全性,此系统的应用消除这种影响,使煤气气压基本恒定,各个用气点统一管理,采用现代网络化供气管理技术,使气压稳定,信息统一,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还提高了供气系统的安全性。
此系统虽然没有显著的经济效益,但是使用此系统可以保证生产安全,人身安全。一个企业在正常生产的情况下,少出或是不出安全事故这个效益应该是更大!
八、技术应用前景
该监控系统运行稳定可靠,使用方便,功能全面,极大加强了钢铁企业煤气调度管理水平,优化供应,保证管网和各煤气使用站压力正常,提高系统运行安全性。系统拥有强大的历史报表、趋势显示和数据分析功能,可以实现对厂区煤气输配管网的能力评估、压力和储气量控制方案的制订,合理高效安全的利用二次能源,减少了事故发生。
九、结束语
煤气管控系统是以安全为出发点,现在企业大多都以生产为主,所以这套系统上了后有和生产撞车现象,随着安全与生产,生产与安全在企业经营中的转变,这套系统会发挥更加重要的地位。
一、目的意义及国内外现状
我国主要的大型钢铁企业基本都实现了转炉煤气的回收利用。随着目前我国钢铁行业“转炉煤气回收”工程的顺利实施,煤气的使用将会越来越普遍。因此,如何保证钢铁企业煤气的安全使用显得尤为重要。钢铁企业的煤气一般采用储气柜集中供气的方式,厂区大,管道常,在用气高峰,煤气气压波动较大,或者存在煤气储气柜煤气严重不足但终端用户依然继续使用的危险情况,极大地影响了的钢铁企业用气的安全性,为消除这种影响,各个用气点统一管理,需要采用现代网络化供气管理技术,使气压稳定,信息统一,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还可提高供气系统的安全性。
二、系统工作原理与结构概述
基于网络技术的煤气自动管理系统是将各个分站的系统数据传送到系统管理平台后统一安排调度,同时管理平台把执行信号又输送给各个分站,最后由执行机构执行。该系统能够实时监控各煤气使用站的运行情况,且系统采用三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。当煤气压力低于设定值,煤气快切阀自动切断煤气,防止管道回火及出现人员中毒事故。同时煤气自动管理系统还拥有强大的历史报表、趋势显示和数据分析功能,可以实现对厂区煤气输配管网的能力评估、压力和储气量控制方案的制订,合理高效安全的利用二次能源,减少了事故发生。
(一)整个分布式控制系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。
煤气自动管理系统由场地控制系统和wincc网络管理系统构成,现场控制系统由4个现场控制单元组成。能够集中控制各个终端的煤气关闭。
4个现场自动控制系统分别能控制厂区的煤气管路终端开关,每个控制单元均独立工作又传送数据到主站,一旦网络终端4个现场控制单元能过独立判断当前状态,独立工作。
现场实时管理系统能够人为干预现场自动控制系统,手动对煤气管道终端进行开关操作。
(二)整个系统网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。更充分发挥了以太网组网方便、传输速度高、低耗、易于安装、可靠性高等方面的优势。同时为以后的网络系统集成提供了兼容性良好的网络平台。
流程图
(三)为了便于与四个现场控制单元系统集成,主站与备用主站均选用与现场控制单元相同系统的plc,以便于构成基于以太网的现场测控局域网。
(四)整个系统采用西门子PLC 。
PLC具有极高的可靠性、实時性、强劲的通讯能力等强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
(五)系统终端传感器采用压力变送器加压力开关双回路反馈煤气压力情况,防止检测数据发生错误,提高系统的安全性。
三、本项目采用硬件配置
由于被控点主要是煤气的终端使用岗位,遍布全厂,所以系统采用相对独立的五个主站,这五个主站分布全厂,同时这五个主站又组成一个系统,在控制室可以总揽全局,监视煤气的使用状况。
四、本工程控制系统原理
此系统是以安全角度出发,保证安全生产,除了能够提供工作环境的煤气浓度状况,还能控制煤气快切阀。煤气快切的控制有自动、手动二种操作模式。自动控制模式下,就是以安全为第一,在管道煤气压力低于设定压力时,煤气快切阀关闭,但在管道煤气压力高于设定压力时,阀门不会自动打开。在失电状态或失气状态下也会将煤气快切阀关闭。在手动控制模式下,就是以生产为第一,手动可控制阀门的开与关,不会受设定压力的控制。
五、与国内外同类研究的综合比较
随着目前我国钢铁行业“转炉煤气回收”工程的顺利实施,管道煤气的使用将会越来越普遍。本系统的应用保证煤气气压基本恒定,各个用气点统一管理,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还可提高供气系统的安全性,是目前行业内首选的供气管理系统。
六、技术关键及创新点
(一)技术关键
1、基于网络的煤气自动管理系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。
煤气自动管理系统由场地控制系统和wincc网络管理系统构成,现场控制系统由5个现场控制单元组成。能够集中控制各个终端的煤气关闭。4个现场自动控制系统分别能控制厂区的煤气管路终端开关,每个控制单元均独立工作又传送数据到主站,一旦网络终端5个现场控制单元能过独立判断当前状态,独立工作。现场实时管理系统能够人为干预现场自动控制系统,手动对煤气管道终端进行开关操作。
2、整个系统网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。更充分发挥了以太网组网方便、传输速度高、低耗、易于安装、可靠性高等方面的优势。同时为以后的网络系统集成提供了兼容性良好的网络平台。
3、为了便于与四个现场控制单元系统集成,主站与备用主站均选用与现场控制单元相同系统的plc,以便于构成基于工业以太网的现场测控局域网。
(二)创新点
基于网络的煤气自动管理系统分为三层结构:煤气自动管理系统、现场自动控制系统、现场实时管理系统。整个网络采用工业以太网传输数据,同时网络线路采用多模光纤。为了便于现场控制单元系统集成,主站与备用站均选用相同系统的plc。
七、效益分析报告
基于网络的煤气自动管理系统自研制以来,已在唐钢集团华西钢铁有限公司试用。通过近一年的使用结果表明,该系统运行状况稳定,自动化程度高,具有良好的综合性能。
钢铁企业的管道煤气一般采用储气柜集中供气的方式,在用气高峰,煤气气压波动较大,或者存在煤气储气柜煤气严重不足但终端用户依然继续使用的危险情况,极大地影响了的钢铁企业用气的安全性,此系统的应用消除这种影响,使煤气气压基本恒定,各个用气点统一管理,采用现代网络化供气管理技术,使气压稳定,信息统一,较传统的供气方式相比,不仅可保证供气质量,还提高了供气系统的安全性。
此系统虽然没有显著的经济效益,但是使用此系统可以保证生产安全,人身安全。一个企业在正常生产的情况下,少出或是不出安全事故这个效益应该是更大!
八、技术应用前景
该监控系统运行稳定可靠,使用方便,功能全面,极大加强了钢铁企业煤气调度管理水平,优化供应,保证管网和各煤气使用站压力正常,提高系统运行安全性。系统拥有强大的历史报表、趋势显示和数据分析功能,可以实现对厂区煤气输配管网的能力评估、压力和储气量控制方案的制订,合理高效安全的利用二次能源,减少了事故发生。
九、结束语
煤气管控系统是以安全为出发点,现在企业大多都以生产为主,所以这套系统上了后有和生产撞车现象,随着安全与生产,生产与安全在企业经营中的转变,这套系统会发挥更加重要的地位。