CN214670219U - 一种加氢机的安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加氢机的安全控制系统，包括安全装置、安全PLC控制器和安全执行元件，安全控制系统与过程控制系统通过硬接线方式连接，进行启停信号的传输和数据的交互，安全PLC控制器分别连接安全装置和安全执行元件，安全装置包括ESD按钮、传感器组和复位按钮，传感器组分别设在加氢机系统设备各处，与过程控制系统连接的传感器组对应的传感器设在相近位置，将检测的数据信息传输至安全PLC控制器中。本实用新型安全控制系统体积小，兼容性高，通过安全控制系统能够实时监测设备状态，当异常时紧急停止，降低氢气加注的安全风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢气加注设备安全控制技术领域，特别涉及一种加氢机的安全控制系统。
背景技术
近年来，随着氢能产业技术发展成熟，对于70MPa高压气态氢气加注提出更高的安全要求。国内现有的70MPa加氢机控制系统多数是只具备单一的过程控制系统，利用过程控制系统设定的工作流程控制加氢机的工作，单一的过程控制系统在加氢机的氢气加注工作中并无相应的安全控制系统进行安全监测、控制，因而在外部电源发生故障、控制器出现异常、误操作及误输出等情况时，易造成设备运行不稳定，丢失安全保护功能，甚至危及环境人身安全。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种加氢机的安全控制系统，设置了安全控制系统与过程控制系统连接，监控氢气加注过程中各设备的温度、压力、流量等状态及时控制加氢机停机，并开启对应的安全执行元件保证安全。
本实用新型采用的一个技术方案是：提供了一种加氢机的安全控制系统，所述安全控制系统与过程控制系统连接，接收所述过程控制系统的控制信号和数据信息；
所述安全控制系统包括安全装置、安全PLC控制器和安全执行元件，所述安全装置分别与所述安全PLC控制器信号连接，所述安全PLC控制器与所述安全执行元件分别连接，用于接收安全装置的触发信号控制安全执行元件工作。
进一步的，所述安全装置包括ESD按钮、传感器组和复位按钮；
所述安全PLC控制器包括西门子故障安全型PLC 1214FC和安全模块；
所述安全执行元件包括加氢机上设置的入口阀、出口阀和放散阀。
进一步的，所述安全模块与所述安全装置连接，用于接收所述安全装置的信号。
其中ESD按钮、传感器组发出的触发信号控制安全模块工作，复位按钮发出的触发信号控制安全模块停止工作。
进一步的，所述安全控制系统与加氢机过程控制系统之间硬接线连接，进行加氢机启停信号的传输。
安全控制系统与加氢机过程控制系统通过Modbus RTU通讯协议实现数据交换。
进一步的，所述过程控制系统设有与所述安全控制系统相同的传感器组，且两传感器组对应的传感器在加氢机上设置的位置相同，将检测的同位参数传输至所述安全PLC控制器。
进一步的，所述过程安全控制系统设有HMI与所述安全控制器连接，所述安全PLC控制器将接收的同位传感器参数和报警信号发送至HMI上显示。
本实用新型的有益效果是:
1、增设安全控制系统与过程控制系统连接，通过硬接线传输加氢机启停信号，通过 Modbus RTU通讯协议实现数据交换，安全控制系统在加注前、加注时以及加注后实是监测设备的安全状态，利用安全控制系统控制加氢机的进出口阀门的开闭，以及放散阀的开闭，在每次加注时能够及时将内部高压氢气进行放散，避免安全隐患。
2、安全控制系统设有与过程安全系统在设备中相同的传感器组，且传感器一一对应分别设置在设备相同的位置，加注过程中，根据同位传感器的检测参数进行比较，当误差超出设定值，安全控制系统控制加氢机停机进入安全模式，并将相关的参数信息发送至过程安全控制系统在HMI上显示。
3、安全控制系统设有人工操作的复位按钮，在安全模式下，加氢机处于停机状态，需工作人员排除隐患，通过人工触动复位按钮，重新启动，最大限度的避免设备及系统处于不安全状态，保证设备和人身安全。
4、安全控制系统采用安全PLC作为控制器，具有冗余功能降低加氢机控制系统失效概率，且输入和输出为双通道设计，对采集信号能够进行校验，保证信号传输和处理的准确性。
5、安全控制系统通过PLC控制器实现，体积小，具有较好的兼容性，适用于不同规模的加氢机系统。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
附图说明：1-安全控制系统、2-过程控制系统、101-安全装置、102-安全PLC控制器、 103-安全执行元件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的实施例提供了一种加氢机的安全控制系统，如图1所示，所述安全控制系统通过硬接线与所述过程控制系统连接，传输加氢机的启停信号，安全控制系统与过程控制系统之间通过Modbus RTU通讯协议实现数据交换。
所述安全控制系统包括安全装置、安全PLC控制器和安全执行元件，所述安全装置分别与所述安全PLC控制器信号连接，所述安全PLC控制器与所述安全执行元件分别连接，根据安全装置的触发信号控制安全执行元件工作。
其中所述安全装置包括ESD按钮、气体探测器、出口压力变送器、出口温度变送器、环境温度变送器和复位按钮；所述安全PLC控制器包括西门子故障安全型PLC 1214FC和安全模块；所述安全执行元件包括入口阀、出口阀和放散阀；
所述故障安全型PLC内部设有多个CPU具备冗余功能，降低加氢机控制系统失效概率，且输入输出采用双通道，能够对采集的信号进行校验、保证信号传输的准确性，所述安全 PLC控制器能够在25℃—55℃低温环境下运行，更好的满足一些压缩氢气加气机的需要。
所述安全执行元件分别设置在系统设备的管道上与所述安全PLC控制器信号连接，根据 PLC控制器的电信号控制阀门的开闭；所述出口压力变送器、出口温度变送器和环境温度变送器分别设有两个，同种检测类型的传感器对应设置在系统设备的相同位置，即两个同类型传感器设在系统设备的相近位置能够检测到同位数据参数，且两组传感器的数据信息分别传输到安全控制系统和过程控制系统。
所述安全控制系统的工作过程如下：
所述安全控制系统接收到所述过程控制系统发出启动信号后，进行安全自检，即所述安全PLC控制器接收各处传感器组的检测参数判断加氢机是否处于正常状态，保证氢气加注前设备内部正常且无泄漏，同时根据反馈信号检测控制线路及信号传输是否正常，在加注前尽可能的规避风险因素。
氢气加注过程中，所述安全控制系统根据检测的温度和压力值，控制加氢机进出口阀门和放散阀的开闭，当检测温度过高时传感器向安全PLC控制器发送电信号，驱动进出口阀门关闭停止加注，温度恢复正常后控制放散阀开启排出内部多余气体；当检测压力过高时，控制进出口阀门关闭，同时开启放散阀，减轻设备内部压力。
在加注过程中所述安全控制系统和所述过程控制系统连接的传感器组实时将检测的对应数据传输至所述安全PLC控制器，根据同位传感器的参数比较，判断设备对应处的压力和温度是否出现异常，如果出现异常则触发安全模块工作，强制设备停机，并将数据信息发送至系统的HMI上显示。
所述安全模块工作后，需要通过人工排出异常因素，并触发复位按钮，所述安全PL控制器接收到复位信号后，则进入正常状态可重新进行氢气加注。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述安全控制系统与过程控制系统连接，接收所述过程控制系统的控制信号和数据信息；
所述安全控制系统包括安全装置、安全PLC控制器和安全执行元件，所述安全装置分别与所述安全PLC控制器信号连接，所述安全PLC控制器与所述安全执行元件分别连接，用于接收安全装置的触发信号控制安全执行元件工作。
2.根据权利要求1所述的加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述安全装置包括ESD按钮、传感器组和复位按钮；
所述安全PLC控制器包括西门子故障安全型PLC 1214FC和安全模块；
所述安全执行元件包括加氢机上设置的入口阀、出口阀和放散阀。
3.根据权利要求2所述的加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述安全模块与所述安全装置连接，用于接收所述安全装置的信号。
4.根据权利要求1所述的加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述安全控制系统与加氢机过程控制系统之间硬接线连接，进行加氢机启停信号的传输。
5.根据权利要求1所述的加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述过程控制系统设有与所述安全控制系统相同的传感器组，且两传感器组对应的传感器在加氢机上设置的位置相同，将检测的同位参数传输至所述安全PLC控制器。
6.根据权利要求4所述的加氢机的安全控制系统，其特征在于，所述过程安全控制系统设有HMI与所述安全控制器连接，所述安全PLC控制器将接收的同位传感器参数和报警信号发送至HMI上显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120473627.4U CN214670219U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种加氢机的安全控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120473627.4U CN214670219U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种加氢机的安全控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214670219U true CN214670219U (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=78451073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120473627.4U Active CN214670219U (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 一种加氢机的安全控制系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN214670219U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115751171A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-07 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 燃料电池汽车的加氢方法及装置 |
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2021
- 2021-03-05 CN CN202120473627.4U patent/CN214670219U/zh active Active
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