CN206353259U - 一种用于化工聚合釜的安全仪表*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于化工聚合釜的安全仪表***，包括上位机、以太网交换机、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通讯模块、第二通讯模块、中间继电器、温度/压力变送器、端子排、温度/压力检测传感器、终止剂加入阀开到位信号检测器、搅拌机高低速信号检测器、终止剂加入阀控制器以及紧急驱动阀控制器。本实用新型利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和***通讯，采用S7自动化***作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号，控制室不再设常规仪表盘，可通过全自动和软手操两种可互锁的方式进行控制，智能化程度及安全可靠性较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及完全仪表***技术领域，尤其是涉及一种用于化工聚合釜工业控制以保障人员及设备安全的安全仪表控制***。
背景技术
安全仪表***，简称SIS；又称为安全联锁***，主要为工厂控制***中报警和联锁部分，对控制***中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。传统安全仪表***通常需在控制室设置仪表繁多的常规仪表盘，通过观测这些仪表盘来监测现场设备运行状况，不利于操作员观测和数据采集分析处理，设备出现异常工况也不能自动报警，并且在应对处理时还需对仪表***的控制阀门进行手动启停控制，其智能化程度及安全可靠性较低。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于化工聚合釜的安全仪表***，本***利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和***通讯，采用S7自动化***作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号，控制室不再设常规仪表盘，可通过全自动和软手操两种可互锁的方式进行控制，智能化程度及安全可靠性较高。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于化工聚合釜的安全仪表***，包括上位机、以太网交换机、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通讯模块、第二通讯模块、中间继电器、温度/压力变送器、端子排、温度/压力检测传感器、终止剂加入阀开到位信号检测器、搅拌机高低速信号检测器、终止剂加入阀控制器以及紧急驱动阀控制器，第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过以太网交换机连接至上位机，并且第一冗余控制器与第二冗余控制器之间通过冗余同步光纤连接，第一冗余控制器通过DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第二冗余控制器通过另一DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第一通讯模块或第二通讯模块通端子排连接至终止剂加入阀开到位信号检测器和搅拌机高低速信号检测器，第一通讯模块依序通过中间继电器和端子排连接至终止剂加入阀控制器和紧急驱动阀控制器，第二第一通讯模块依序通过温度/压力变送器连接至温度/压力检测传感器。
其中，上位机为PCS7***工控机，第一冗余控制器和第二冗余控制器均为AS400FH冗余控制器，第一通讯模块和第二通讯模块均为ET200M输入输出通讯模块。
进一步的，第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过CP443-1以太网接口模块连接至以太网交换机。第一通讯模块通过双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线；第一通讯模块通过另一双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线。
采用上述技术方案后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：
本实用新型提供了一种用于化工聚合釜的安全仪表***，本***利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和***通讯，采用S7自动化***作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号，控制室不再设常规仪表盘，可通过全自动和软手操两种可互锁的方式进行控制，智能化程度及安全可靠性较高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的***结构示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。下面结合附图1对本实用新型作进一步阐释。
一种用于化工聚合釜的安全仪表***，包括上位机、以太网交换机、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通讯模块、第二通讯模块、中间继电器、温度/压力变送器、端子排、温度/压力检测传感器、终止剂加入阀开到位信号检测器、搅拌机高低速信号检测器、终止剂加入阀控制器以及紧急驱动阀控制器，第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过以太网交换机连接至上位机，并且第一冗余控制器与第二冗余控制器之间通过冗余同步光纤连接，第一冗余控制器通过DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第二冗余控制器通过另一DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第一通讯模块或第二通讯模块通端子排连接至终止剂加入阀开到位信号检测器和搅拌机高低速信号检测器，第一通讯模块依序通过中间继电器和端子排连接至终止剂加入阀控制器和紧急驱动阀控制器，第二第一通讯模块依序通过温度/压力变送器连接至温度/压力检测传感器。
其中，上位机为PCS7***工控机，第一冗余控制器和第二冗余控制器均为AS400FH冗余控制器，第一通讯模块和第二通讯模块均为ET200M输入输出通讯模块。
进一步的，第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过CP443-1以太网接口模块连接至以太网交换机。第一通讯模块通过双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线；第一通讯模块通过另一双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线。
参见图1所示，本用于化工聚合釜的安全仪表***的控制对象为PVC装置区8个聚合釜的终止剂加入阀门与氮气紧急驱动阀门，通过对温度、压力采集，同时与参数设定值进行比较，当超过参数设定值时开启终止剂加入阀门，本安全仪表***也采集聚合釜高低转速信号，终止剂加入阀门关信号，根据逻辑来开启氮气紧急驱动阀门。
本安全仪表***ET200M至控制站采用西门子DP总线型式，上位机采用冗余工业以太网形式，至中心控制室CCR内操作员站连接采用以太网通讯形式。本***采用西门子PCS7***工控机＋PLC现场控制站+就地仪表的控制结构。SIMATIC_PCS7采用WINCC***作为操作和监控的人机界面，利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和***通讯，采用S7自动化***作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。操作员站/工程师站共用上位机，配置为研华工控机+DELL显示器形式。运行人员可在控制室内实现对整个安全仪表***阀门的启/停控制，正常运行监视及异常工况的处理，也可通过键盘实现软手操，在控制室不再设常规仪表盘。终止剂加入阀开到位信号检测器及搅拌机高低速信号检测器的反馈信号为开关量输入，直接输入至第一通讯模块/第二通讯模块，开关量输入模件均采用24点/24VDC。终止剂加入阀控制器及紧急驱动阀控制器的控制信号为开关量输出，开关量输出模件均采用10点/24VDC。考虑到***安全，本***均使用干接点进行信号传输，在PLC现场控制站的控制柜中，所有开关量输出全部经中间继电器隔离。温度/压力检测传感器的温度/压力检测值为模拟量输入，需通过温度/压力变送器转变为数值信号传送至第二通讯模块，模拟量输入模件采用8点/4～20mA DC。
***现场控制站（即第一冗余控制器和第二冗余控制器）是整个自控***的控制中心，用于实现现场设备运行状况监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制及参数调整等***控制功能。程控逻辑设计符合工艺***的控制及联锁要求，并设全自动、软手操两种控制方式，每种方式能互相闭锁。
整个控制***采用集中与分散控制方法，用西门子AS400FH现场控制站来实现整个网络的控制，为了增强***的可靠性，整个***采用硬冗余，硬件配置为：AS400FH冗余控制器、以太网交换机、每个现场远程I/O用双IM153-2模块、安全采集模块。IM153-2模块走PROFIBUS总线与机柜间的主站AS400FH冗余控制器通讯，主站通过工业以太网与安全仪表***工程师站及操作员站（上位机）完成以太网通讯。为便于现场维护和调试，在就地设有就地接线箱，现场仪表与控制阀门电缆先于现场就地接线箱中转，然后再接入控制柜。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (4)
1.一种用于化工聚合釜的安全仪表***，其特征在于：包括上位机、以太网交换机、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通讯模块、第二通讯模块、中间继电器、温度/压力变送器、端子排、温度/压力检测传感器、终止剂加入阀开到位信号检测器、搅拌机高低速信号检测器、终止剂加入阀控制器以及紧急驱动阀控制器，第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过以太网交换机连接至上位机，并且第一冗余控制器与第二冗余控制器之间通过冗余同步光纤连接，第一冗余控制器通过DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第二冗余控制器通过另一DP总线分别连接至第一通讯模块和第二通讯模块，第一通讯模块或第二通讯模块通端子排连接至终止剂加入阀开到位信号检测器和搅拌机高低速信号检测器，第一通讯模块依序通过中间继电器和端子排连接至终止剂加入阀控制器和紧急驱动阀控制器，第二第一通讯模块依序通过温度/压力变送器连接至温度/压力检测传感器。
2.根据权利要求1所述的一种用于化工聚合釜的安全仪表***，其特征在于：上位机为PCS7***工控机，第一冗余控制器和第二冗余控制器均为AS400FH冗余控制器，第一通讯模块和第二通讯模块均为ET200M输入输出通讯模块。
3.根据权利要求2所述的一种用于化工聚合釜的安全仪表***，其特征在于：第一冗余控制器和第二冗余控制器分别通过CP443-1以太网接口模块连接至以太网交换机。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于化工聚合釜的安全仪表***，其特征在于：第一通讯模块通过双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线；第一通讯模块通过另一双IM153-2接口模块分别连接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP总线。
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