可燃气体报警器项目PAC应用.docx

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1、可燃气体报警器项目-PAC应用Date: 1/26/2009 摘要：某炼油厂罐区可燃气体报警器接纳二次表进行报警，但仪表信号线距离长，线间滋扰大，使得二次表误报，报警系统无法正常使用。本文着重介绍了对付仪表专业常遇到的线间滋扰的妨碍处置惩罚方案，为排除妨碍提供了新的解决方法，即改用PAC来转换信号，排除滋扰。要害字： 信号滋扰，PAC系统 ，抗滋扰，改革引言GDS（有毒有害气体检测系统）包罗可燃气体报警器和硫化氢报警器等，是保障人身宁静的宁静设备，在工场里起着举足轻重的作用。目前多接纳二次表-报警器进行报警显示。某罐区有可燃气体报警器10台，硫化氢（H2S）报警器10台，由于导线距离长，且接纳

2、的是24芯电缆，在线间形成电容性积聚电荷，造成信号滋扰，使报警器的二次表因受滋扰频繁产生错报，无法正常使用。由于罐区笼罩面积大，所以信号导线多且杂，并且与220V仪表供电线敷设在同一槽线盒。其中距离较远的几十台报警器的二次表因而受滋扰产生错报，具体有两种体现形式：一是频繁产生误报，即一次表指示不超标，但二次表出现高报；二是联报，即一台一次表测得高报信号，却引起多台二次表显示高报，滋扰了正常的生产。 可燃气体报警器的信号线不是屏蔽导线，且没有为它单独敷设槽线盒，是导致问题的基础原因。由于现场不能准确判定滋扰源，全部调换导线工程量大，投资高。如下图所示：图1报警器滋扰系统结构示意图但是，全部调换导

3、线浪费大，工程量大，且罐区现场动火危险性高。因此需要摸索一套工程量小的修补方案来解决问题，掩护前期投资。 1、改革方案选择方案一：全部调换受滋扰的信号线。重新布槽线盒，调换多线电缆为三芯电缆，每块一次表单唯一根电缆。方案二：离现场150米处有一间消防泵房，将20台表的信号线引到泵房，在泵房内安装一台PAC，转换为数字信号会合传送到主操纵室，泵房到主操纵室只需要拉一根光缆，形成现场数字通讯系统。用度概算如下表：名称数量单价合计工控机1台1.5万1.5万4芯电缆20X150米5.4元1.62万敷设槽线盒150米隔爆箱1个控制器1台1万1万现场机柜1台0.8万0.8万光缆580米18元1.044万元

4、光电转换器2个0.2万04万人工费4万合计9万元评估：因为光缆不怕电磁滋扰，所以不受线间滋扰影响也能解决问题。但泵房情况对PAC提出严格安装条件：出于宁静考虑，必须要将数采控制器和卡件置于隔爆箱内。但密封的隔爆箱散热性能差，夏季高温可能会超出PAC的事情温度范畴。方案三：以上两种改革方案都需要调换电缆，所使用的信号都必须经过二次表转换，且显示为接点信号，不易视察具体报警值，很不直观。因此，调换一次表为能输出420mA电流信号的模拟表，20台共耗费14万元。同时，不消二次表显示，模拟信号直接通过原24芯电缆进入主操纵室，接入PAC中，用工控机作为上位机显示数据。由于电流信号抗滋扰性比接信号强，再

5、加上数采控制器的滤波抗滋扰特性，应该能解决信号滋扰问题。评估：此方案制止调换电缆的巨大事情量，并且从质的方面升级了系统，大大提高了丈量的可靠性和自动化水平。但投资较大。方案四：调换一次表为能输出420mA电流信号的三线制模拟表，仍用原24芯电缆。由于每台一次表由四线改为三线，则可将空余出来的一根电缆线作为屏蔽线进行接地处置惩罚，让其不要产生多余的电荷从而造成滋扰。另外，在主操纵室加装1台20A直流稳压电源来给一次表供电，增大了供电功率，进一步提高了稳定性。用度概算如下表：名称数量单价合计工控机1台1.5万1.5万控制器1台1万1万稳压电源1个0.2万02万1.5万合计4.2万元评估：此实施方案

6、不消二次表作为显示设备，节省用度20X0.4万=8万元。2、方案验证综合阐发认为，方案四最佳。这套方案不光完全利用了现有的电缆线，还把信号的质量全面提高了，更重要的是这个方案是节省钱的（8-4.2=3.8万元）。但其有效性需要实验证明。如果方案四不理想，那方案三同样也不适用。如果方案四失败，考虑验证方案二，但要解决PAC的防爆问题，用隔爆箱则带来散热问题。其它三种方案都无法解决问题时，就只有按方案一实施改革。21、方案四系统配置PAC的硬件选用研华公司的PAC控制器ADAM-5550KW，模拟量收罗比力多，此系统在我厂已有多套应用，以其运行稳定成为我们的首选产物。也因为这台控制器的处置惩罚能力

7、比力强，为未来罐区所有的仪表（包罗油位、温度、流量等计量值）改革也做好了系统容量的准备。由于监控需要人机界面（HMI）软件选用开物2000，这是一套国产软件，在石化行业有较多应用，在我厂也有多套在用，它有专门针对ADAM-5550KW控制器开发的驱动步伐。因为研华公司的ADAM-5550KW控制器运行的是WinCE操纵系统，所以这次系统改革中我们暂时照旧接纳一台研华工控机来运行开物2000的组态软件。待以后有时间时再将组态软件移植到控制器中运行，直接接显示器就可以了。这样能省掉一台工控机的用度。1、PAC简介 PAC (Programmable Automation lController，可

8、编程自动化控制器) ，是由ARC咨询团体的高级研究员Craig Resnick提出的，界说如下: 具有多重领域的功效，支持在单一平台里包罗逻辑、运动、驱动和历程控制等至少两种以上的功效。 单一开发平台上整合多规程的软件功效如HMI及软逻辑, 使用通用标签和单一的数据库来访问所有的参数和功效。 软件东西所设计出的处置惩罚流程能跨越多台呆板和历程控制处单位, 实现包罗运动控制及历程控制的处步伐。 开放式、模块化构架，能涵盖产业应用中从工场的呆板设备到历程控制的操纵单位的需求。 接纳公认的网络接口尺度及语言，允许同供货商之设备能在网络上互换资料。使用软逻辑PAC控制器的优点：1、强大的PC-BASE

9、D 功效： 大容量的存储能力 众多方便、灵活的通讯端口 强大的浮点、数学运算能力 庞大的控制算法（模糊控制） 强大的软件功效，方便增加功效库 内嵌的低本钱以太网2、编程软件： 多任务架构 国际通用编程尺度IEC61131-3， 同时支持五种语言编程：梯形图、功效块、ST、IL、SFC等， 编程快速上手，无扰切换PAC软逻辑控制器ADAM-5550KW CPU AMDGeode GX533(GX2) I/O 能力8槽 LED 指示灯电源、CPU 和通讯 内存128 MB DDR SDRAM，带 512KB电池备份 1xCompactFlash 卡（内部） 操纵系统Windows CE 5.0 实

10、时时钟有 看门狗定时器有 通讯协议Modbus/RTU 和 Modbus/TCP 最多节点数32 媒体带RJ-45接口的2X 以太网接口 传输速率10M/100M bps (10/100 Base-T)系统部件功效描述备注ADAM-5550KW控制器ADAM-5017AI卡8点模拟量输入，接入一次表4-20mA电流信号研华610H工控机SIEMENS24V直流稳压电源现场信号直接连接到AI卡ADAM-5017的端子上，用ADAM-5550KW收罗到信号值并进行处置惩罚后，将数据放入MODBUS存储区；接纳MODBUSTCP协议传至工控机，再由开物2000软件完成图形显示。对ADAM-5550K

11、W编程接纳KW-Multiprog开发东西进行PLC步伐的编写，硬件配置简朴明了，如下所示：图2改革后的报警器系统结构示意图2.2、方案四应用效果这套方案通过接纳PAC将现场一次表转换为数字信号会合传送到主操纵室，组成数字抗滋扰优势取代二次表完成报警功效。方案投用后，原有的强噪信号被有效抑制，滋扰幅度不凌驾0.3%，完全削除了误报现象，增强了系统的可靠性。并且盘算机系统比二次表的优势是，数据显示直观精确，并有历史记载功效，受到工艺操纵人员的普遍接待。工控机作为显示设备，可以吸收更多的数据，为未来的仪表扩建提供了宽裕的硬件平台。工控机的数字量可通过网络将可燃气和硫化氢含量值上传到实时数据库中。由

12、此，我们认为方案4，完全满足了我们的要求，是最佳方案。所以就不再验证其它方案了。至此，我们圆满地解决了问题。3、小结通过运行最新的高科技含量的盘算机和控制设备，只用了少量的投资，就将原有的30万元的设备盘活了，并从本质上提高了应用效果。并且把改革所需的工程量减到最低。此项目的乐成实施，得到以下经验：1、对付仪表专业常遇到的线间滋扰的妨碍处置惩罚，提供了新的解决方法，即改用PAC来转换信号，排除滋扰。PAC（包罗本项目所使用的研华公司的ADAM-5550KW）在信号收罗历程中的滤噪功效相当有效，对解决现场滋扰提供了制止浪费的修正手段。2、盘算机显示技能替代二次表显示是科技进步的一定趋势。产业控制用的盘算机可靠性极高，不光处置惩罚能力强大，显示形式灵活直观，并且提供对外的实时数据接口。这使控制水平有了质的奔腾。3、本项目中搭建起来的PAC硬软件系统是一个容量很大的平台，可满足未来罐区所有的仪表（包罗油位、温度、流量等计量值）改革的需要。为罐区自动化水平的提升作了准备。