山西焦化甲醇厂是用水煤气焦炉气配比来生产甲醇的,工艺衔接比较紧密,而且属于高温高压的设备,任何一处设备异常都可能引起全厂停车。自2008年初各设备相继试开车后,发现设计上存在很大的漏洞,即在设备由于非联锁原因停车后,不能被操作人员及时发现,很容易延误处理时机,给安全生产造成很大的隐患。
出于安全生产考虑,山西德力信电子科技有限公司为山西焦化甲醇厂设计了事故自动报警系统。该报警系统是基于甲醇DCS系统设计的,它把事故报警信息与DCS系统结合在一起,出现异常情况时,通过DCS系统处理,把事故报警信息自动、及时地发送到现场各个操作岗位。
报警系统的设计
1.实现的目标
55个事故报警信号分别送到现场不同的地方进行显示和报警,其中现场有12个,分别为甲醇中控室、空分控制室、造气控制室、吹风气控制室、转化操作室、湿法脱硫操作室、低压机操作室、联合压缩机操作室、除氧站操作室、化学水处理操作室、氧压机操作室、合成塔操作室。事故信息可以显示,也可以记录和查询。
2.设计思路
事故报警的实现很简单,但是要能够有记录、可查询,就必须有存储元件作为该系统的支柱。而购买1套成熟的事故报警系统需要投入大量的资金,结合现场实际情况及工艺要求,初步设计思想就是把它融入到目前已有的甲醇DCS系统中,将55个信号引入DCS中,通过信号处理,使操作人员在操作站上和相应岗位上均能及早发现各种意外事故,并记录在DCS系统中方便查询。而要实现这种思路只需在DCS上增加几块卡件,并增加部分继电器、电笛指示灯。
3.实现原理
DCS系统的DI卡采集到报警信号后,经过CPU处理后,通过DO 送到中间继电器,1个中间继电器带动n个事故继电器,即1个中间继电器的常开接点串接到n个事故继电器的线圈上,当信号来时,中间继电器亮,常开点接通,事故继电器线圈带电吸合,信号发送到对应的事故箱上。事故报警箱上每个事故信号均使用1个事故报警灯指示,并有1个电笛。正常情况下,灯灭;当某个干接点事故信号传来时,电笛响起且相应的红灯亮,消音按钮按下后,电笛停止,事故报警灯直到事故信号消失才会熄灭。下1个事故信号来时,电笛又响起。
4.硬件配置
(1)DCS系统中增加2块DI卡、2块DO卡。收集的电气跳车信号通过现场送到DCS DI卡中,处理后通过DO卡件输出。
(2)1个事故报警柜放置在中控室,负责处理事故报警信号并向现场发送,这是事故报警系统与DCS系统的接口。
(3)在各个现场岗位放置1个事故箱,共10个。事故箱上有事故指示灯和电笛。
(4)甲醇中控室与空分控制室只需1个电笛,利用已有的操作站,用画面代替事故报警箱进行显示,只需把信号进行组态处理,实现与现场事故箱相同的功能。
(5)操作站将各种报警内容显示并记录下来,以便存储归档。
(6)继电器选用性价比高的图尔克继电器,24 V西门子电源,指示灯选用施耐德冷光指示灯。
使用效果
此系统作为事故自动报警系统,其并不会带来直接的经济效益,但它能让岗位操作人员第一时间了解事故的发生和关键点的超限情况,以便及时采取紧急措施,对保护设备安全、稳定运行起着重要的作用。该系统结合现有的DCS系统进行信号的自动采集,比手动发送信号来得及时,能实现大规模自动报警的需要,其功能强大,具有极强的实用性、扩展性和稳定性。