安全联锁系统在加热炉控制系统中的应用研究
发布时间:2018-06-08 18:24
本文选题:安全联锁 + PLC ; 参考:《天津工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:安全联锁系统(SIS)也叫紧急停车系统(ESD)。在石化企业的装置中,充满了有毒、易燃易爆的物质,易发生危险,因此设计一套安全联锁系统来保护装置及人员的安全十分必要。论文针对石化企业中的加热炉控制系统装置,在了解其工艺及设备特点的基础上,研究设计了一套安全联锁系统,对系统硬件选型及组态、网络组态、冗余控制的实现、上位机与PLC通信的实现及上位机监控界面(WiinCC)的设计做了详细的介绍,主要工作有:(1)在分析了加热炉控制系统装置设备间的联锁关系后,针对焚烧炉、导热油炉及其附属重要设备设计了紧急停车联锁逻辑,保护设备的安全。(2)通过比较不同SIS的结构,选用2块西门子公司的CPU315-2DP作为系统的核心控制器,组成一个冗余SIS系统,其CPU、ET200M远程I/O站及PROFIBUS网络均为冗余结构,提高了系统的可靠性。(3)硬件设计依据设备及紧急停车联锁逻辑的要求进行I/O点的估算及依据经验公式进行存储量的估算。硬件选用西门子S7-300系列的模块化PLC,搭建了系统模型(硬件组态)、建立了 PLC间基于MPI协议总线连接及PLC与PC机间基于OPC协议的以太网连接。(4)依据已设计的紧急停车联锁逻辑和符号变量进行FBD编程,通过PLC SIM仿真器对程序进行测试,保证加热炉控制系统装置发生事故时能够及时联锁停车。(5)运用WinCC组态软件,完成系统组态、编程和数据管理,实现远程监控。
[Abstract]:Safety interlocking system (SISS) is also called Emergency parking system (ESD). The plant in petrochemical enterprises is full of toxic, flammable and explosive substances, which are prone to danger. Therefore, it is necessary to design a safety interlocking system to protect the safety of the device and personnel. Aiming at the heating furnace control system in petrochemical enterprises, a safety interlocking system is designed based on the understanding of its process and equipment characteristics. The hardware selection and configuration, network configuration and redundancy control of the system are realized. The realization of communication between upper computer and PLC and the design of monitor interface Wiin CCof upper computer are introduced in detail. The main work includes: 1) after analyzing the interlocking relationship between the equipment of heating furnace control system, aiming at the incinerator, By comparing the different SIS structures, two Siemens CPU315-2DP modules are selected as the core controller of the system to form a redundant SIS system. The CPU / ET200M remote I / O station and PROFIBUS network are redundant structures, which improve the reliability of the system. The hardware design can estimate the I / O points according to the requirements of the equipment and emergency parking interlocking logic and estimate the storage capacity according to the empirical formula. The module PLCof Siemens S7-300 series is used to build the system model (hardware configuration, the connection of PLC based on MPI protocol bus and the Ethernet connection between PLC and PC based on OPC protocol) according to the designed emergency stop. Vehicle interlocking logic and symbol variables for FBD programming, The program is tested by PLC SIM simulator to ensure that the reheating furnace control system can interlock and stop in time when the accident occurs. WinCC configuration software is used to complete system configuration, programming and data management, so as to realize remote monitoring and control.
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 胡蓉;;PLC在有色金属矿井通风机控制系统中的应用研究[J];世界有色金属;2016年17期
2 贾淑琴;;WinCC组态软件与下位机通讯方式的转换[J];水泥工程;2016年04期
3 程磊;匡新谋;王灿坡;;Wincc记录化工厂历史数据功能应用研究[J];化工管理;2016年20期
4 王玉X;刘子先;;面向高需求模式的安全仪表系统可靠性评估[J];中国机械工程;2016年01期
5 张艳梅;张鹏迪;冯丽辉;黄世峰;;基于Matlab、WinCC与Step7的电热连续结晶机模糊控制联合仿真研究[J];工业控制计算机;2015年07期
6 彭凯;;WinCC在运焦系统的应用及优化[J];四川冶金;2013年06期
7 王江涛;;WINCC+SQL Server实现配方管理[J];电子技术与软件工程;2013年22期
8 郑士富;鲍博;;基于PCS7的水泥生产线的WinCC组态[J];化工自动化及仪表;2013年02期
9 许仙珍;单长考;;组态软件WinCC与S7-PLCSIM在PLC教学中的应用[J];常熟理工学院学报;2012年10期
10 史运涛;刘大千;郑虹;刘伟川;;修改WinCC已归档数据的方法[J];微计算机信息;2012年05期
,本文编号:1996745
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1996745.html