石化企业乙二醇安全保护系统设计

控制技术计算机测量与控制.2009.17(2)Computer Measurement Control335文章编号:1671-4598(2009102-0335-03中图分类号:TP273文献标识码:A石化企业乙二醇安全保护系统设计杜天苍,刻华(北京石油化工学院信息工程学院,北京102617)擴要:针对某石化公司乙二醇装置,设计并实现了一个防止火灾和毒气的安全保护系统;利用 Tricon配置了系统硬件,它由主系统、工程师站、SOE站、操作站/台、检测单元、声光报警器等组成,并与DCS和LAN通信;采用 Tristationl131设计了控制逻辑和控制软件,包含功能相对独立的5个模块:与DCS通信,故障和控制过程问题报警、故障报警、系统自检、主逻辑;应用 Intouch设计了友好的人机界面;进行了系统调试;系统的应用取得了预期效果关键安全保护系统; Tricon; Tristationl13l; IntouchDesign of Security and Protection Systemfor EOEG in Petrochemical FactoryDu Tiancang, Liu Hua(Information Engineering School, Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing 102617, China)and is realized. The system hardware is configured by Tricon of Triconex, that is constituted by main system, engineer workstation, se-quence of events workstation, operation station detection unit and sound-light alarming equipment, it can be communicated with DCS andLAN, The system controlling logic and controlling software are designed by Tristationl131, they include five independent function modules:ontrol process accident alarm, System Alarm, System Diagnoseis designed by Intouch. The system debugging is introduced in the paper. The application of the system brings about expectant effect for theenterprise.Key words: EOEGr security and protection system; Tricon: Tristation1131: Intouch0引言现场检测器、报警开关、报警灯/蜂鸣器和消防设备相连接,石化生产中的乙二醇装置处于高温、高压、临氢、易燃实现报警和逻辑处理;EWS用于系统组态、下装、调试、维护和修改运行逻辑,操作站/操作台监控生产装置运行状况易爆、有毒介质操作环境中,操作条件苛刻,爆炸和火灾危险性极高。为避免灾害发生造成巨大损失,确保装置和人员安二者互为备用; SOEWS用于报警事件顺序记录,2↑ Mosaic全,装备可靠的安全保护系统至关重要。本系统是某工程的一模拟面板用于监视。1.1 Tricon硬件个子项目,主要用于防止火灾和毒气发生,它连续监视装置和环境中有关信号,在必要时采取保护措施。由于生产工艺的连Tricon将3路分电路隔离、并行的和具有广泛自诊断功能续性和复杂性,必须全面考虑引起火灾和毒气事故的可能的控制系统集成为一个系统,用3取2表决电路提供高度完善、无差错、不间断的过程操作,不会因单点故障而导致系统素,将各因素量化为一点或多点输人。系统综合各种因素,经失效。其软硬件通过TaⅤAK6认证。有3个MP(主处理逻辑判断和处理,将各种状态输出给工作人员,发生异常则报器)。传感器信号至输入模块被分成隔离的3路,通过3个独警.它还与DCS相联,应用网络技术将各种状态发布给有关立通道分别送到3个MP中,MP间总线按多数原则表决数据,并纠正任何输入数据偏差,MP的输出沿3个通道送到输1系统组成系统采用 Triconex公司的基于TMR(三重模块冗余)结构的 Tricon,该结构是目前世界上技术最先进、性能最可靠的紧急停车系统。包含二个机架,如图1,由 Tricon V9主系统、EwS(工程师站)、 SOEWS(SOE站)、操作站/操作台、测单元、声光报警器等组成,并与DCS通信。实现区域内的火灾和可燃气体/有毒气体的检测报警和消防联动。主系统与收稿日期:2008-08-23;修回日期:2008-09-29中国煤化工作者简介:杜天苍(1962-),男,内蒙古呼和浩特市人,教授,硕士,C N MH GSOEWS主要从事计算机信息管理与工业控制方面的研究中华测控网计算机测量与控制出模块,并冉次表决/选择。在表决电路中含有总的反馈电路,个激活系统便认为该回路中产生了报警,报警触点闭合。当切用于对输出状态做最后校验,诊断潜在故障断电源、重置探测器后,报警触点断开。短路问路时,I>Tricon对每个独立分电路/模块/功能电路都进行广泛自诊15.14。开路冋路时,Im<0.49。设备闭合路时(只要有断,对操作错误进行检测和报告。所有诊断信息均存在系统变一个探测器激活):7.812%中值时产生通道故障,LED指示。接收气体探测器4~20mA倩号或压力、流量和电平开关0~20mA信号。②2个监督型数字输出模块 TMR SDO3624:24VDC/16点。对每图2(c)光学烟雾探测器接线出容错硬件表决;专利四方输出电路;可以对现场回路和潜在图2输入设备环路图故障检测;输出通道完全隔离;与若干点相连。每个集成机柜里还有:2个8312冗余230VAC/24VDC电源;I/O空槽位模1.5输出设备回路块8105若干;4个32点AI扩展端子板(ETP)、6根10米报警回路:每个环路上只能接一个报警器和驱动点;电铃Elco电缆连接ETP和1O模块、6个16点SDO端子板、现场回路;灯频回路:每个环路上只能接一个灯频和驱动点;电磁信号接收端子板若干。另外配有2个 Mosaic模拟面板,通过控制阀回路:每个SDO模块只与一个电磁阀相连。这4个回Modbus协议与RS485端口供操作员使用路均由SDO模块提供24VDC驱动系统电源由市电和UPS两路经桥路整流和滤波电路后供2系统控制逻辑原理及软件给,若电源出错检测电路报警2.1控制软件3探测及报警设备果用TUV认证的 Tristation131设计。它是为 Tricon开①TYCO光学烟雾探测器:16-32vDC,FR110防火标发、安全测试和确认关键过程控制应用的一种集成具,除完准、两线,②24个可燃气体/1个有毒气体ISC-6200系列探成控制软件编辑、编译、调试外,还有硬件组态、系统仿真和测器:12-28VDC,铝制、三线制,③9个 Petronio紫/红外诊断功能。主要功能:①功能块图、梯形图、结构文本、因果线火焰探测器:18-32VDC·④1个风速探测器.⑤4个TY矩阵编程语言,符合IEC31-3标准。②运行于 WindowsCO户外手动报警器:本安型、两线制.⑥1个MEDC报警NT/200098上。③支持多种数据格式。④支持在一个系统中器:12-48VDC,27种报警音,11dB音量。⑦28个MEDC运行256个独立程序,⑤可在线修改、下装,支持离线模拟测电铃:24VDC10ldB音量,铁制.⑧13个MEDC试,可诊断所有模块。⑥通过内置安全系统设置不同用户名和XBDB3灯频:24VDC.以上设备布置在不同区域和地点。密码区分操作权限。⑦允许与其他软件交换数据等(1.4输入设备典型环路EWS运行 Tristation环境。控制软件经测试后,下装到所有探测器经ETP独立连接到AI模块上。ETP接受电 Tricon中运行并驻留流Im(mA):①监督型数字输入模块与AI的ETP相连时,2.2控制逻辑原理系统对输入信号的识别:普通条件下,当设备断开时I控制逻辑分为功能相对独立的5个模块:①系统与DCS2.19,相接时lcm=10.43。短路环路(EOL电阻为零)时,通信:通过PACK16函数将内存中16位信息合成一个双字信当设备断开时Im=16.78(溢出)。开路环路时lmp=0.息(共20个)送人DCS。②系统故障和控制过程问题报警②多路检测与控制环路的接线:短路回路时,Im>15.14.根据来H中国煤化工输出的点(点状态表开路回路时,lm<0.49,设备闭合同路时,9710m。过程正(4)软硬件组装完后,进行系统内部测试和FAT(工厂许可测试),确保现场稳定无故障运行。最后,在现场进行一周的上电测试,检验系统最终环境适应性。4结论系统于2006年10月投入运行至今,运行平稳、联锁动作过程止常/异常过程正常/异常准确及时、事件记录完整,达到了设计要求,为装置的安全稳定、长期、满负荷、优质生产提供了有力保障。也证明了本系统总体组织合理完善,满足控制工艺要求;控制逻辑是功能峰吗器沉默蜂鸣器的决定因素,一定要综合考虑现场因素和操作惯例,事关安全图4报警状态转换原理图一定要严谨求实;本系统的硬件三重化结构性能可靠,保证系统稳定无故障运行,模块化结构便于维护;软件设计合理,操2.3人机界面(HMI作方便快捷HMI给操作员、安全员及消防员提供可视化显示,以便观察监测系统中各装置状态。采用基于 Windows的工程设计参考文软件 Intouch8.0,它有两个环境:编程环境中,用面向对象的[1郑宏.天然气井场/集输站在线安全监测报警系统设计[冂计图形创建可以连接到I/O和其它 Windows应用程序的触控式算机测量与控制,2005,13(2):111-112.显示窗口。它支持 Windows2000/NT的HMI标准。应用程[2] Triconex Co., Ltd. Tricon technical product guide version 9. 4序运行环境(操作员界面)中,可进行历史数据记录和报告、systems[eb/Ol].http://www.triconex.com2001-03处理报警记录和报告等。应用程序管理器用于组织所创建的应用程序。还可实现过程报警和系统事件显示、记录和打印,支[3] Triconex Co.,Ltd. Developer s guide for tricon system[EBHM通过 Tristation的DDE和 Tricon通信,操作站读段会O2www.triconex.com2003-12-01持分布式报警中国煤化工 er [EB/OL]lhtp:其中数据。鼠标点击画面按钮即可对现场设备操作,设备动作CNMHG以颜色和数据变化显示在画面上。动态画面同步反映现场状中华测控网