本實用新型涉及完全儀表系統(tǒng)技術領域，尤其是涉及一種用于化工聚合釜工業(yè)控制以保障人員及設備安全的安全儀表控制系統(tǒng)。
背景技術：
安全儀表系統(tǒng)，簡稱SIS；又稱為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，主要為工廠控制系統(tǒng)中報警和聯(lián)鎖部分，對控制系統(tǒng)中檢測的結(jié)果實施報警動作或調(diào)節(jié)或停機控制，是工廠企業(yè)自動控制中的重要組成部分。傳統(tǒng)安全儀表系統(tǒng)通常需在控制室設置儀表繁多的常規(guī)儀表盤，通過觀測這些儀表盤來監(jiān)測現(xiàn)場設備運行狀況，不利于操作員觀測和數(shù)據(jù)采集分析處理，設備出現(xiàn)異常工況也不能自動報警，并且在應對處理時還需對儀表系統(tǒng)的控制閥門進行手動啟?？刂?，其智能化程度及安全可靠性較低。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種用于化工聚合釜的安全儀表系統(tǒng)，本系統(tǒng)利用開放的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通訊，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號，控制室不再設常規(guī)儀表盤，可通過全自動和軟手操兩種可互鎖的方式進行控制，智能化程度及安全可靠性較高。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：
一種用于化工聚合釜的安全儀表系統(tǒng)，包括上位機、以太網(wǎng)交換機、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通訊模塊、第二通訊模塊、中間繼電器、溫度/壓力變送器、端子排、溫度/壓力檢測傳感器、終止劑加入閥開到位信號檢測器、攪拌機高低速信號檢測器、終止劑加入閥控制器以及緊急驅(qū)動閥控制器，第一冗余控制器和第二冗余控制器分別通過以太網(wǎng)交換機連接至上位機，并且第一冗余控制器與第二冗余控制器之間通過冗余同步光纖連接，第一冗余控制器通過DP總線分別連接至第一通訊模塊和第二通訊模塊，第二冗余控制器通過另一DP總線分別連接至第一通訊模塊和第二通訊模塊，第一通訊模塊或第二通訊模塊通端子排連接至終止劑加入閥開到位信號檢測器和攪拌機高低速信號檢測器，第一通訊模塊依序通過中間繼電器和端子排連接至終止劑加入閥控制器和緊急驅(qū)動閥控制器，第二第一通訊模塊依序通過溫度/壓力變送器連接至溫度/壓力檢測傳感器。
其中，上位機為PCS7系統(tǒng)工控機，第一冗余控制器和第二冗余控制器均為AS400FH冗余控制器，第一通訊模塊和第二通訊模塊均為ET200M輸入輸出通訊模塊。
進一步的，第一冗余控制器和第二冗余控制器分別通過CP443-1以太網(wǎng)接口模塊連接至以太網(wǎng)交換機。第一通訊模塊通過雙IM153-2接口模塊分別連接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP總線；第一通訊模塊通過另一雙IM153-2接口模塊分別連接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP總線。
采用上述技術方案后，本實用新型和現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是：
本實用新型提供了一種用于化工聚合釜的安全儀表系統(tǒng)，本系統(tǒng)利用開放的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通訊，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號，控制室不再設常規(guī)儀表盤，可通過全自動和軟手操兩種可互鎖的方式進行控制，智能化程度及安全可靠性較高。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用新型的保護范圍。下面結(jié)合附圖1對本實用新型作進一步闡釋。
一種用于化工聚合釜的安全儀表系統(tǒng)，包括上位機、以太網(wǎng)交換機、第一冗余控制器、第二冗余控制器、第一通訊模塊、第二通訊模塊、中間繼電器、溫度/壓力變送器、端子排、溫度/壓力檢測傳感器、終止劑加入閥開到位信號檢測器、攪拌機高低速信號檢測器、終止劑加入閥控制器以及緊急驅(qū)動閥控制器，第一冗余控制器和第二冗余控制器分別通過以太網(wǎng)交換機連接至上位機，并且第一冗余控制器與第二冗余控制器之間通過冗余同步光纖連接，第一冗余控制器通過DP總線分別連接至第一通訊模塊和第二通訊模塊，第二冗余控制器通過另一DP總線分別連接至第一通訊模塊和第二通訊模塊，第一通訊模塊或第二通訊模塊通端子排連接至終止劑加入閥開到位信號檢測器和攪拌機高低速信號檢測器，第一通訊模塊依序通過中間繼電器和端子排連接至終止劑加入閥控制器和緊急驅(qū)動閥控制器，第二第一通訊模塊依序通過溫度/壓力變送器連接至溫度/壓力檢測傳感器。
其中，上位機為PCS7系統(tǒng)工控機，第一冗余控制器和第二冗余控制器均為AS400FH冗余控制器，第一通訊模塊和第二通訊模塊均為ET200M輸入輸出通訊模塊。
進一步的，第一冗余控制器和第二冗余控制器分別通過CP443-1以太網(wǎng)接口模塊連接至以太網(wǎng)交換機。第一通訊模塊通過雙IM153-2接口模塊分別連接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP總線；第一通訊模塊通過另一雙IM153-2接口模塊分別連接至第一冗余控制器和第二冗余控制器的DP總線。
參見圖1所示，本用于化工聚合釜的安全儀表系統(tǒng)的控制對象為PVC裝置區(qū)8個聚合釜的終止劑加入閥門與氮氣緊急驅(qū)動閥門，通過對溫度、壓力采集，同時與參數(shù)設定值進行比較，當超過參數(shù)設定值時開啟終止劑加入閥門，本安全儀表系統(tǒng)也采集聚合釜高低轉(zhuǎn)速信號，終止劑加入閥門關信號，根據(jù)邏輯來開啟氮氣緊急驅(qū)動閥門。
本安全儀表系統(tǒng)ET200M至控制站采用西門子DP總線型式，上位機采用冗余工業(yè)以太網(wǎng)形式，至中心控制室CCR內(nèi)操作員站連接采用以太網(wǎng)通訊形式。本系統(tǒng)采用西門子PCS7系統(tǒng)工控機＋PLC現(xiàn)場控制站+就地儀表的控制結(jié)構(gòu)。SIMATIC_PCS7采用WINCC系統(tǒng)作為操作和監(jiān)控的人機界面，利用開放的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通訊，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號。操作員站/工程師站共用上位機，配置為研華工控機+DELL顯示器形式。運行人員可在控制室內(nèi)實現(xiàn)對整個安全儀表系統(tǒng)閥門的啟/停控制，正常運行監(jiān)視及異常工況的處理，也可通過鍵盤實現(xiàn)軟手操，在控制室不再設常規(guī)儀表盤。終止劑加入閥開到位信號檢測器及攪拌機高低速信號檢測器的反饋信號為開關量輸入，直接輸入至第一通訊模塊/第二通訊模塊，開關量輸入模件均采用24點/24VDC。終止劑加入閥控制器及緊急驅(qū)動閥控制器的控制信號為開關量輸出，開關量輸出模件均采用10點/24VDC?？紤]到系統(tǒng)安全，本系統(tǒng)均使用干接點進行信號傳輸，在PLC現(xiàn)場控制站的控制柜中，所有開關量輸出全部經(jīng)中間繼電器隔離。溫度/壓力檢測傳感器的溫度/壓力檢測值為模擬量輸入，需通過溫度/壓力變送器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)值信號傳送至第二通訊模塊，模擬量輸入模件采用8點/4～20mA DC。
系統(tǒng)現(xiàn)場控制站（即第一冗余控制器和第二冗余控制器）是整個自控系統(tǒng)的控制中心，用于實現(xiàn)現(xiàn)場設備運行狀況監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集及處理、自動閉環(huán)回路控制、電氣設備開關控制及參數(shù)調(diào)整等系統(tǒng)控制功能。程控邏輯設計符合工藝系統(tǒng)的控制及聯(lián)鎖要求，并設全自動、軟手操兩種控制方式，每種方式能互相閉鎖。
整個控制系統(tǒng)采用集中與分散控制方法，用西門子AS400FH現(xiàn)場控制站來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的控制，為了增強系統(tǒng)的可靠性，整個系統(tǒng)采用硬冗余，硬件配置為：AS400FH冗余控制器、以太網(wǎng)交換機、每個現(xiàn)場遠程I/O用雙IM153-2模塊、安全采集模塊。IM153-2模塊走PROFIBUS總線與機柜間的主站AS400FH冗余控制器通訊，主站通過工業(yè)以太網(wǎng)與安全儀表系統(tǒng)工程師站及操作員站（上位機）完成以太網(wǎng)通訊。為便于現(xiàn)場維護和調(diào)試，在就地設有就地接線箱，現(xiàn)場儀表與控制閥門電纜先于現(xiàn)場就地接線箱中轉(zhuǎn)，然后再接入控制柜。
以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。