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摘要:本系统是专门针对化学品危险行业而设计的消防站自动化控制系统,通过自行开发的PLC程序,替代繁琐的人工操作,实现自动化远程控制,能够在突发火灾险情的第一时间内做出快速响应,使得火灾险情消除在萌芽状态。
关键词:消防安全;自动化改造;PLC远程控制
一、导言
我司是国内最早从事燃料乙醇生产的四家试点企业之一,年产32万吨燃料乙醇。安全生产、消防控制是公司的重中之重。按照国家安监总局“安监总管三(2013)76号文件要求,所有新建项目涉及到的化危品必须安装紧急启/闭切断装置,以便在第一时间解决火灾险情。本次消防站自动化改造,是将消防站、混配站内消防泵及阀门由人工操作改为电控,实现远程电脑一键操作控制,避免突发火灾事故人工手动操作的滞后性,争取在最短时间内解决突发火灾事件。
原消防站设备开启均需人工操作,当出现火灾险情时,需员工在异地来回跑动开启阀门、泵等设备,不便在紧急状态下以最快时间内解决突发火灾险情。依据消防站操作示意图,将人工操作改为自动化远程操作,能够便捷、快速的启动消防站消防系统,按区块分别实施改造,分述如下:
二、酒精罐区自动化改造实施方案如下:
1.消防站内19台手动蝶阀、1台手动球阀改用电动开关阀、4台消防增压泵全部实现电脑远程开启操作控制。
2.为避免紧急情况下人员在现场操作上的失误及滞后,将现场由人工操作的6个步骤实现PLC自动控制,具体步骤为:①开启泡沫泵出口阀→②开启泡沫泵电源→③开启泡沫泵进口总阀→④开启泡沫罐进液阀→⑤关闭泡沫罐排气阀→⑥开启泡沫罐出液阀,启动酒精罐区的全面喷淋。具体实施步骤如下:
2.1自控PLC柜设在消防站内,操作电脑置于混配站操作室内,两者以以太网光纤接入方式实现通讯,由现有混配站自控人员值守操作:若酒精罐区出现突发火灾险情,可依据现有消防操作步骤,在自控电脑上实施一键操作,避免人员往返于配电室启动消防泵→消防站手动开启阀门,争取在第一时间解决突发事件。阀门可在接到开启指令后5秒内实现全部开启。
2.2消防站内20台手动阀门全部改为电动开关阀(配置手轮机构),通过控制电缆引入自控系统内,在自控电脑上实现阀门启闭。
2.3消防站4台消防泵启停的配电柜进行改造,增加手自动切换开关,可实现现场及电脑远程控制泵的启停。
2.4在消防泡沫罐的管道上安装压力变送器,将压力数值远传到自控电脑上显示,当消防泵启动时,可按管道设定压力值实现消防站内阀门的自动开启。
三、混配站喷淋装置自动化改造实施方案:
1.消防站内3台消防泵、3台手动蝶阀及混配站现场1台手动球阀改用电动控制,实现消防站、混配站喷淋装置的远程操作控制。具体实施步骤如下:
1.1自控柜设在消防站内,操作电脑置于混配站自控室内,两者以以太网光纤接入方式实现通讯,由现有混配站自控人员值守操作:若混配站出现突发火灾隐患,可依据现有消防操作步骤,在自控电脑实施操作。避免人员往返于消防站启动消防泵→消防站手动开启阀门→混配站现场开启阀门,争取在第一时间解决突发事件。
1.2消防站内3台手动碟阀门全部改为电动开关阀(并配有手轮机构),通过控制电缆引入自控系统内,在自控电脑上实现阀门启闭。阀门可在接到开启指令后5秒内实现全部开启。
1.3消防站3台消防泵启停的配电柜进行改造,增加手自动切换开关,实现现场及电脑远程控制泵的启停。
1.4混配站现场1台手动阀改用电动控制阀,增加手/自动切换开关,可实现现场及电脑远程控制阀门的开启。阀门可在接到开启指令后5秒内实现开启。
1.5有关控制系统各种输入输出控制信号类型和选用的现场仪表如下:
2.软件控制要求:
2.1软件要根据实际控制量的大小,预留控制容量。控制系统选用的编程软件运行系统平台应为通用的或常用的中文操作系统,支持IEC1131-3 标准的五种编程语言。同时在以后软件升级时有责任为用户提供免费升级服务。软件能提供口令保护,能做到输出模块故障状态预定义和离线仿真。應是全集成的软件,不需另外的网络驱动软件。所供货软件必须无限点授权,许可的,不能携带病毒。
2.2控制器与上位机的通讯采用单网形式,控制器与现场I/O控制柜也采用单网通信方式。I/O基架模块不设置冗余,要留有10%的余量。
2.3所有硬件模块应能带电拔插,采用闭封表面贴片加工技术,满足现场轻腐蚀、振动、灰尘的防护要求。为了避免雷电感应破坏和外界各种干扰源产生的信号搅动,采用光电或其它先进的隔离措施,在各种干扰条件下,输入输出信号平稳。模拟量分辨率至少12位,每个通道刷新时间应小于0.8ms,线性化及报警不需用户编程,有断线失电检测,有诊断指示灯实现上超限和下超限及故障显示。
2.4所有输入输出现场参数、显示控制信号精度误差不大于0.05级,测量信号输入到控制信号输出,响应时间不大于100ms秒,操作画面响应时间小于1秒,操作画面数据刷新时间小于1秒。
2.5监视画面设置总体画面和分割放大画面,画面中测量点位置实时显示测量值。
2.6采用全局数据库对所有现场采集参数进行处理,有历史、实时趋势显示和记录查询,记录间隔时间小于10秒,整个记录时间长度大于30天。
3. 附控制工艺控制流程图:
四、结语
酒精消防站自动化控制系统自投入使用以来,运行可靠,利用组态软件的图形表现能力及操作方便性,实现了自动化控制的功能。消防系统实现远程一键启动,替代繁琐的人工操作,极大的缩短了应急处理时间。
参考文献:
[1]PLC原理与设计应用(西门子S7-300)电子工业出版社。
[2]WINCC 6.0基础教程(21世纪高等学校规划教材·计算机应用)清华大学出版社。
关键词:消防安全;自动化改造;PLC远程控制
一、导言
我司是国内最早从事燃料乙醇生产的四家试点企业之一,年产32万吨燃料乙醇。安全生产、消防控制是公司的重中之重。按照国家安监总局“安监总管三(2013)76号文件要求,所有新建项目涉及到的化危品必须安装紧急启/闭切断装置,以便在第一时间解决火灾险情。本次消防站自动化改造,是将消防站、混配站内消防泵及阀门由人工操作改为电控,实现远程电脑一键操作控制,避免突发火灾事故人工手动操作的滞后性,争取在最短时间内解决突发火灾事件。
原消防站设备开启均需人工操作,当出现火灾险情时,需员工在异地来回跑动开启阀门、泵等设备,不便在紧急状态下以最快时间内解决突发火灾险情。依据消防站操作示意图,将人工操作改为自动化远程操作,能够便捷、快速的启动消防站消防系统,按区块分别实施改造,分述如下:
二、酒精罐区自动化改造实施方案如下:
1.消防站内19台手动蝶阀、1台手动球阀改用电动开关阀、4台消防增压泵全部实现电脑远程开启操作控制。
2.为避免紧急情况下人员在现场操作上的失误及滞后,将现场由人工操作的6个步骤实现PLC自动控制,具体步骤为:①开启泡沫泵出口阀→②开启泡沫泵电源→③开启泡沫泵进口总阀→④开启泡沫罐进液阀→⑤关闭泡沫罐排气阀→⑥开启泡沫罐出液阀,启动酒精罐区的全面喷淋。具体实施步骤如下:
2.1自控PLC柜设在消防站内,操作电脑置于混配站操作室内,两者以以太网光纤接入方式实现通讯,由现有混配站自控人员值守操作:若酒精罐区出现突发火灾险情,可依据现有消防操作步骤,在自控电脑上实施一键操作,避免人员往返于配电室启动消防泵→消防站手动开启阀门,争取在第一时间解决突发事件。阀门可在接到开启指令后5秒内实现全部开启。
2.2消防站内20台手动阀门全部改为电动开关阀(配置手轮机构),通过控制电缆引入自控系统内,在自控电脑上实现阀门启闭。
2.3消防站4台消防泵启停的配电柜进行改造,增加手自动切换开关,可实现现场及电脑远程控制泵的启停。
2.4在消防泡沫罐的管道上安装压力变送器,将压力数值远传到自控电脑上显示,当消防泵启动时,可按管道设定压力值实现消防站内阀门的自动开启。
三、混配站喷淋装置自动化改造实施方案:
1.消防站内3台消防泵、3台手动蝶阀及混配站现场1台手动球阀改用电动控制,实现消防站、混配站喷淋装置的远程操作控制。具体实施步骤如下:
1.1自控柜设在消防站内,操作电脑置于混配站自控室内,两者以以太网光纤接入方式实现通讯,由现有混配站自控人员值守操作:若混配站出现突发火灾隐患,可依据现有消防操作步骤,在自控电脑实施操作。避免人员往返于消防站启动消防泵→消防站手动开启阀门→混配站现场开启阀门,争取在第一时间解决突发事件。
1.2消防站内3台手动碟阀门全部改为电动开关阀(并配有手轮机构),通过控制电缆引入自控系统内,在自控电脑上实现阀门启闭。阀门可在接到开启指令后5秒内实现全部开启。
1.3消防站3台消防泵启停的配电柜进行改造,增加手自动切换开关,实现现场及电脑远程控制泵的启停。
1.4混配站现场1台手动阀改用电动控制阀,增加手/自动切换开关,可实现现场及电脑远程控制阀门的开启。阀门可在接到开启指令后5秒内实现开启。
1.5有关控制系统各种输入输出控制信号类型和选用的现场仪表如下:
2.软件控制要求:
2.1软件要根据实际控制量的大小,预留控制容量。控制系统选用的编程软件运行系统平台应为通用的或常用的中文操作系统,支持IEC1131-3 标准的五种编程语言。同时在以后软件升级时有责任为用户提供免费升级服务。软件能提供口令保护,能做到输出模块故障状态预定义和离线仿真。應是全集成的软件,不需另外的网络驱动软件。所供货软件必须无限点授权,许可的,不能携带病毒。
2.2控制器与上位机的通讯采用单网形式,控制器与现场I/O控制柜也采用单网通信方式。I/O基架模块不设置冗余,要留有10%的余量。
2.3所有硬件模块应能带电拔插,采用闭封表面贴片加工技术,满足现场轻腐蚀、振动、灰尘的防护要求。为了避免雷电感应破坏和外界各种干扰源产生的信号搅动,采用光电或其它先进的隔离措施,在各种干扰条件下,输入输出信号平稳。模拟量分辨率至少12位,每个通道刷新时间应小于0.8ms,线性化及报警不需用户编程,有断线失电检测,有诊断指示灯实现上超限和下超限及故障显示。
2.4所有输入输出现场参数、显示控制信号精度误差不大于0.05级,测量信号输入到控制信号输出,响应时间不大于100ms秒,操作画面响应时间小于1秒,操作画面数据刷新时间小于1秒。
2.5监视画面设置总体画面和分割放大画面,画面中测量点位置实时显示测量值。
2.6采用全局数据库对所有现场采集参数进行处理,有历史、实时趋势显示和记录查询,记录间隔时间小于10秒,整个记录时间长度大于30天。
3. 附控制工艺控制流程图:
四、结语
酒精消防站自动化控制系统自投入使用以来,运行可靠,利用组态软件的图形表现能力及操作方便性,实现了自动化控制的功能。消防系统实现远程一键启动,替代繁琐的人工操作,极大的缩短了应急处理时间。
参考文献:
[1]PLC原理与设计应用(西门子S7-300)电子工业出版社。
[2]WINCC 6.0基础教程(21世纪高等学校规划教材·计算机应用)清华大学出版社。