CN104914780B - 一种煤气柜安全控制系统及控制方法 - Google Patents

一种煤气柜安全控制系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104914780B
CN104914780B CN201510360258.7A CN201510360258A CN104914780B CN 104914780 B CN104914780 B CN 104914780B CN 201510360258 A CN201510360258 A CN 201510360258A CN 104914780 B CN104914780 B CN 104914780B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas chamber
valve
closed
closes
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510360258.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104914780A (zh
Inventor
崔雪梅
苗青
钱向征
刘艳波
姬厚华
张成雷
范者峰
谢书霞
徐继红
王轶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Software Limited by Share Ltd
Original Assignee
Software Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Software Ltd By Share Ltd filed Critical Software Ltd By Share Ltd
Priority to CN201510360258.7A priority Critical patent/CN104914780B/zh
Publication of CN104914780A publication Critical patent/CN104914780A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104914780B publication Critical patent/CN104914780B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/15—Plc structure of the system
    • G05B2219/15078—Modules, construction of system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种煤气柜安全控制系统的技术方案，包括煤气柜模拟量检测装置，模拟量输入输出模块，开关量输入输出检测装置，开关量输入输出模块，所述的煤气柜模拟量检测装置通过安全栅与模拟量输入输出模块连接，模拟量输入输出模块通过现场总线与PLC控制器连接，所述的开关量输入输出检测装置通过继电器输入输出隔离模块与开关量输入输出模块通道连接，开关量输入输出模块通道通过现场总线与PLC控制器连接，另外，所述的PLC控制器还分别与电源和以太网连接。保证煤气柜在煤气管网中的正常吞吐量，保障煤气柜的正常运转，以满足石化、冶金行业生产中煤气柜安全稳定运行。

Description

一种煤气柜安全控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及的是一种煤气柜安全领域，尤其是一种煤气柜安全控制系统及控制方法。
背景技术
在现有技术中，公知的技术是近年来冶金行业屡次出现气柜爆炸事故，不但给企业生产带来损失，也严重影响到环境污染和人身安全，因此安全有效的控制好煤气柜的各项运行指标，保障其稳定运行、保障生产管网的补充供应，是每一个企业近年来放到首要位置的头等大事。目前，煤气柜控制系统硬件部分大多采用单控制器、单网络、单供电电源、单检测仪表检测，软件部分也仅能进行日常的控制过程的操作需求，不具备冗余、容错和复杂逻辑判断及紧急安全停车等功能，当控制器、供电电源、网络、现场仪表出现明显性故障时，不具备异常状况下逻辑判断能力，极易造成工艺事故，存在重大安全隐患。这是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种煤气柜安全控制系统及控制方法技术方案，该方案根据煤气柜运行特性，设计一种安全有效的PLC控制系统，并依据煤气柜系统的主要技术参数指标对煤气柜活塞、压力、CO泄露浓度等进行安全有效的控制与调整，从而保证煤气柜在煤气管网中的正常吞吐量，保障煤气柜的正常运转，以满足石化、冶金行业生产中煤气柜安全稳定运行。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种煤气柜安全控制系统，包括煤气柜模拟量检测装置，模拟量输入输出模块，开关量输入输出检测装置，开关量输入输出模块，其特征是：所述的煤气柜模拟量检测装置通过安全栅与模拟量输入输出模块连接，模拟量输入输出模块通过现场总线与PLC控制器连接，所述的开关量输入输出检测装置通过继电器输入输出隔离模块与开关量输入输出模块通道连接，开关量输入输出检测装置用于检测电动阀门工作还是故障，开关量输入输出模块通道通过现场总线与PLC控制器连接，另外，所述的PLC控制器还分别与电源和以太网连接，以太网可以与相应的控制平台连接，便于工作人员进行控制。
所述的现场总线、电源、PLC控制器、以太网均为两个，即均设置冗余。
所述的煤气柜模拟量检测装置包括压力传感器、位移传感器、温度传感器、阀门开度调节器、电动阀门执行器、CO浓度传感器。
一种煤气柜安全控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1）启动控制系统，
2）检测位移传感器、压力传感器、CO浓度传感器；
3）通过位移传感器获得煤气柜内活塞的高度并判断煤气柜内活塞是上升还是下降，如果是上升，则进入步骤4），如果是下降则进入步骤7），通过压力传感器检测煤气柜内压力，并进入步骤10），通过CO浓度传感器检测煤气柜内CO浓度，并进入步骤11）；
4）测量活塞上升的速度V1和活塞的高度；
5）如果活塞高度大于32m且小于38.5m或者V1＞2.5m/min，则控制煤气柜入口调节阀按照每秒1%梯度关闭；如果1.0m/min≤V1≤2.5m/min则控制煤气柜入口调节阀按照1%梯度关闭，如果V1＜1.0m/min则停止关闭煤气柜入口调节阀；
6）活塞的高度大于40m或者V1＞3m/min，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；
7）测量活塞下降的速度V2和活塞的高度；
8）如果活塞高度大于12m且小于18m或者V2＞2.5m/min，则煤气柜出口调节阀按照每秒1%梯度关闭，如果1.0m/min≤V2≤2.5m/min则控制煤气柜出口调节阀按照1%梯度关闭，如果V2＜1.0m/min则停止关闭煤气柜出口调节阀；
9）如果活塞高度小于8m或V2＞3m/min，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
10）如果煤气柜内压力P＞5.0kpa，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；如果4.0KPa＜P≤5.0KPa则只进行报警，如果1.3KPa≤P≤2.3KPa，则只进行报警；如果P＜1.3KPa，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
11）如果CO浓度大于100PPM，则关闭入口、出口电动阀，并进行报警，如果CO浓度大于等于20PPM则只进行报警。
所述的位移传感器为三个，获取位移传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确位移传感器的信号。
所述的压力传感器为三个，获取压力传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确位移传感器的信号。
所述的CO浓度传感器为六个，获取CO浓度传感器信号时，采取六选四的方式，即取其中四个CO浓度传感器的信号。
有阀门开度调节器控制入口、出口调节阀的开度，阀门限位传感器检测电动阀打开、关闭。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该方案中保证了煤气柜的各项运行指标及稳定运行，保障生产管网中煤气的补充供应，并在紧急情况下实现了连锁设备的快速关断，风险系数大大降低为煤气柜控制开辟了一个全新的控制思路，意义重大。
1、投资少、见效快；以较小的投入，赢得系统高度安全，极大降低了气柜爆炸风险，经济效益显著。
2、节能环保；减少煤气放散，减少大气污染，减少了工业活动产生的废气对环境造成的破坏，意义重大。
3、减轻操作人员工作强度和负担；
4、自动化控制水平大幅度提升，避免了操作人员紧急情况下的误操作，保障其稳定运行，极大降低了气柜爆炸风险；由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
通过附图可以看出，本方案的一种煤气柜安全控制系统，包括煤气柜模拟量检测装置，模拟量输入输出模块，开关量输入输出检测装置，开关量输入输出模块，其特征是：所述的煤气柜模拟量检测装置通过安全栅与模拟量输入输出模块连接，模拟量输入输出模块通过现场总线与PLC控制器连接，所述的开关量输入输出检测装置通过继电器输入输出隔离模块与开关量输入输出模块通道连接，开关量输入输出检测装置用于检测电动阀门打开、关闭还是故障，开关量输入输出模块通道通过现场总线与PLC控制器连接，另外，所述的PLC控制器还分别与电源和以太网连接，以太网可以与相应的控制平台连接，便于工作人员进行控制。
所述的现场总线、电源、PLC控制器、以太网均为两个，即均设置冗余。
所述的煤气柜模拟量检测装置包括压力传感器、位移传感器、温度传感器、阀门开度调节器、电动阀门执行器、CO浓度传感器。
一种煤气柜安全控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1）启动控制系统，
2）检测位移传感器、压力传感器、CO浓度传感器；
3）通过位移传感器获得煤气柜内活塞的高度并判断煤气柜内活塞是上升还是下降，如果是上升，则进入步骤4），如果是下降则进入步骤7），通过压力传感器检测煤气柜内压力，并进入步骤10），通过CO浓度传感器检测煤气柜内CO浓度，并进入步骤11）；
4）测量活塞上升的速度V1和活塞的高度；
5）如果活塞高度大于32m且小于38.5m或者V1＞2.5m/min，则控制煤气柜入口调节阀按照每秒1%梯度关闭；如果1.0m/min≤V1≤2.5m/min则控制煤气柜入口调节阀按照1%梯度关闭，如果V1＜1.0m/min则停止关闭煤气柜入口调节阀；
6）活塞的高度大于40m或者V1＞3m/min，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；
7）测量活塞下降的速度V2和活塞的高度；
8）如果活塞高度大于12m且小于18m或者V2＞2.5m/min，则煤气柜出口调节阀按照每秒1%梯度关闭，如果1.0m/min≤V2≤2.5m/min则控制煤气柜出口调节阀按照1%梯度关闭，如果V2＜1.0m/min则停止关闭煤气柜出口调节阀；
9）如果活塞高度小于8m或V2＞3m/min，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
10）如果煤气柜内压力P＞5.0kpa，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；如果4.0KPa＜P≤5.0KPa则只进行报警，如果1.3KPa≤P≤2.3KPa，则只进行报警；如果P＜1.3KPa，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
11）如果CO浓度大于100PPM，则关闭入口、出口电动阀，并进行报警，如果CO浓度大于等于20PPM则只进行报警。
所述的位移传感器为三个，获取位移传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确位移传感器的信号。
所述的压力传感器为三个，获取压力传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确位移传感器的信号。
所述的CO浓度传感器为六个，获取CO浓度传感器信号时，采取六选四的方式，即取其中四个CO浓度传感器的信号。
有阀门开度调节器控制入口、出口调节阀的开度，阀门限位传感器检测电动阀打开、关闭。
本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种煤气柜安全控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1）启动控制系统，
2）检测位移传感器、压力传感器、CO浓度传感器；
3）通过位移传感器获得煤气柜内活塞的高度并判断煤气柜内活塞是上升还是下降，如果是上升，则进入步骤4），如果是下降则进入步骤7），通过压力传感器检测煤气柜内压力，并进入步骤10），通过CO浓度传感器检测煤气柜内CO浓度，并进入步骤11）；
4）测量活塞上升的速度V1和活塞的高度；
5）如果活塞高度大于32m且小于38.5m或者V1＞2.5m/min，则控制煤气柜入口调节阀按照每秒1%梯度关闭；如果1.0m/min≤V1≤2.5m/min则控制煤气柜入口调节阀按照1%梯度关闭，如果V1＜1.0m/min则停止关闭煤气柜入口调节阀；
6）活塞的高度大于40m或者V1＞3m/min，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；
7）测量活塞下降的速度V2和活塞的高度；
8）如果活塞高度大于12m且小于18m或者V2＞2.5m/min，则煤气柜出口调节阀按照每秒1%梯度关闭，如果1.0m/min≤V2≤2.5m/min则控制煤气柜出口调节阀按照1%梯度关闭，如果V2＜1.0m/min则停止关闭煤气柜出口调节阀；
9）如果活塞高度小于8m或V2＞3m/min，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
10）如果煤气柜内压力P＞5.0kpa，则关闭煤气柜入口电动阀并进行声光报警，并检测入口电动阀是否关闭，并关闭入口调节阀；如果4.0KPa＜P≤5.0KPa则只进行报警，如果1.3KPa≤P≤2.3KPa，则只进行报警；如果P＜1.3KPa，则关闭煤气柜出口电动阀，进行报警，并检测出口电动阀是否关闭到位，并关闭出口调节阀；
11）如果CO浓度大于100PPM，则关闭入口、出口电动阀，并进行报警，如果CO浓度大于等于20PPM则只进行报警。
2.根据权利要求1所述的煤气柜安全控制方法，其特征是：所述的位移传感器为三个，获取位移传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确位移传感器的信号。
3.根据权利要求1所述的煤气柜安全控制方法，其特征是：所述的压力传感器为三个，获取压力传感器信号时，采取三取二的方式，即取其中两个正确压力传感器的信号。
4.根据权利要求1所述的煤气柜安全控制方法，其特征是：所述的CO浓度传感器为六个，获取CO浓度传感器信号时，采取六选四的方式，即取其中四个CO浓度传感器的信号。
5.根据权利要求1所述的煤气柜安全控制方法，其特征是：有阀门开度调节器控制入口、出口调节阀的开度，阀门限位传感器检测电动阀打开、关闭。
CN201510360258.7A 2015-06-26 2015-06-26 一种煤气柜安全控制系统及控制方法 Active CN104914780B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510360258.7A CN104914780B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种煤气柜安全控制系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510360258.7A CN104914780B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种煤气柜安全控制系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104914780A CN104914780A (zh) 2015-09-16
CN104914780B true CN104914780B (zh) 2017-10-20

Family

ID=54083948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510360258.7A Active CN104914780B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种煤气柜安全控制系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104914780B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018137116A1 (zh) * 2017-01-24 2018-08-02 深圳企管加企业服务有限公司 煤气柜物联网监控方法及系统
CN112926759A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 上海梅山钢铁股份有限公司 一种煤气柜自动调控系统
CN112066266B (zh) * 2020-09-02 2022-05-17 广东韶钢松山股份有限公司 煤气柜运行控制方法、监控系统和电子设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201028979Y (zh) * 2007-01-29 2008-02-27 河南众恒控制工程有限公司 煤气柜活塞位置检测与报警装置
CN102679161B (zh) * 2012-05-23 2014-06-18 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种两座煤气柜同时并网运行的控制方法
CN104500962B (zh) * 2014-12-19 2016-09-14 马钢(集团)控股有限公司 一种煤气柜储气量超限检测控制联锁装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104914780A (zh) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104914780B (zh) 一种煤气柜安全控制系统及控制方法
CN201658910U (zh) 除尘设备电气集成控制系统
CN204759141U (zh) 一种除尘系统防爆安全监测装置
CN103744316B (zh) 一种基于温度测量的控制系统保护装置及保护方法
CN102788686B (zh) 电池电芯安全阀测试装置及测试方法
CN103362791A (zh) 压缩气体供给单元、压缩气体供给装置及它们的控制方法
CN102580863A (zh) 离心机氮气保护装置
CN101702084B (zh) 高温高压水循环控制系统及其控制方法
CN104533770A (zh) 一种能有效防止空气压缩机损坏的保护方法
CN211391749U (zh) 一种舱盖充放气加载试验系统
CN102330608B (zh) 用于确定燃气涡轮中的稳态条件的系统和方法
CN206478447U (zh) 一种智能控制气体排放的系统
CN111069217A (zh) 一种智能实验通风柜
CN103837313A (zh) 一种蒸柜气密性自动检测系统及方法
CN103071804A (zh) 旋转电极制造金属粉末气氛保护系统及其保护方法
CN104615168B (zh) 液氯气化装置压力自动控制系统
CN109899311A (zh) 一种危险场所风机安全工作方法及风机启动系统
CN206311138U (zh) 一种基于传感器检测的煤粉车间安全辅助装置
CN202581656U (zh) 一种消防的防排烟正压送风系统
CN101301928B (zh) 舰船气调保鲜用自动控制系统
CN209181284U (zh) 有机载体炉控制系统
CN106969376B (zh) 一种锅炉mft关键原因分析与现场改造措施方法与系统
CN206009013U (zh) 离心机氮气防爆系统
CN202479057U (zh) 离心机氮气保护装置
CN102434542B (zh) 一种自动化炉前液压控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170920

Address after: 250100 Shandong city of Ji'nan province high tech Zone Shun Road No. 2000 Shun Tai Plaza No. 4

Applicant after: Software Limited by Share Ltd

Address before: Industrial Road Licheng District, Ji'nan city of Shandong Province, No. 21 250101

Applicant before: Shandong Iron & Steel Group Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant