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儲罐PLC系統的主要參數及設計
發布時間:2020-09-13 07:51:02

整個工業萘罐區的生產過程采用PLC控制,對罐體壓力、溫度、液位參數,進行設置聲光報警以及聯鎖系統。因為儲罐是“兩重點一重大”(重點監管危險化學品、重點監管危險化工工藝、危險化學品重大危險源),危險化學品的儲罐進行重大危險源辨識和計算后,確定工業萘儲罐為二級重大危險源。危險與可操作性分析(HAZOP)后,確定工業萘儲罐安全風險等級SIL2級,為進一步提高罐區的本質安全性,保證安全生產,防止事故發生,設置PLC安全儀表控制系統,一旦儲罐出現安全事故狀況時,PLC系統瞬間進行準確的動作,將生產過程安全停止,或是自動進入安全狀態,為工業過程中更為重要的安全控制措施。

1、主要控制參數

儲罐PLC控制系統中,罐內物料的溫度和壓力、液位是關鍵控制的參數。由于工業萘罐因為生產工藝裝置輸送來的物料流量變動,能夠發生原料被泵抽干,或者是物料裝滿儲罐的風險,所以PLC控制的核心數據就是工業萘罐的液位,檢測裝置和獨立的設置取樣點,采用外貼式超聲波液位開關和外貼式超聲波液位計兩種液位傳感器,共同構成“二選二”的連鎖,液位開關和液位計分別設置成高高液位報警,將兩者的信號發送到PLC控制系統,只要2個都達到設定值,系統送出信號進行緊急事故聯鎖。

設置的緊急事故切斷和聯鎖關閉進料閥門都采用冗余電磁閥,為分別帶2個電磁閥的開關閥,系統正常操作條件下帶電,聯鎖啟動時將不帶電。PLC控制系統的邏輯包括冗余輸入信號的各類偏差報警,其中包括2個變送器信號的偏差,信號報警值設定在5%。

2、PLC系統設計

PLC系統包括現場儀表和執行器,按照故障安全型設計,可以和DCS之間進行通信,但DCS(Distribution Control System 分散控制系統)。不能將數據寫入PLC系統,避免出現PLC控制系統與DCS控制系統之間的連接信號產生錯誤。PLC控制系統配備獨立的控制機柜、工程師站、操作員站、獨立通信網、冗余雙電源等。PLC控制系統所用的軟件硬件都是官方版本,取得國家防爆、計量等強制性認證。

圖2.png

儲罐PLC控制系統聯鎖控制流程見圖2,LSA的儀表點是一個外置式液位開關,LISA儀表點是一個外置式液位計。PLC系統聯鎖控制:當工業萘儲罐外貼液位開關和外貼液位計的液位都高于設定值時,PLC系統聲光報警,同時送出兩路開關量聯鎖信號至執行器電磁閥,聯鎖關閉儲罐進料切斷閥停止向儲罐內進料,防止儲罐液位繼續升高,引發冒罐風險;也可手動停止工業萘儲罐的緊急停車按鈕,此時聯鎖動作關閉儲罐進料切斷閥,系統緊急停車。工業萘儲罐PLC控制系統聯鎖邏輯見圖3。

用非接觸式外貼超聲波液位開關和液位計報警裝置,同時采用PLC控制系統設計,避免罐上開孔及動火焊接作業,減少有害危險物質的泄漏和爆炸的概率。PLC控制系統工作可靠,使用方便,維護量少,提高了安全性能。PLC控制系統設計完畢并投入使用,工業萘罐的安全性顯著提升,生產過程不會出現由于PLC控制系統誤動作導致的工業萘罐緊急停車、影響裝置生產的故障。

圖3.png


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