可燃气体报警器项目--PAC应用.docx

可燃气体报警器项目--PAC应用Date:1/26/2009摘要：某炼油厂罐区可燃气体报警器采用二次表进行报警但仪表信号线距离长线间干扰大使得二次表误报报警系统无法正常使用。本文着重介绍了对于仪表专业常遇到的线间干扰的故障处理方案为排除故障提供了新的解决方式即改用PAC来转换信号排除干扰。关键字：信号干扰PAC系统抗干扰改造引言GDS（有毒有害气体检测系统）包括可燃气体报警器和硫化氢报警器等是保障人身安全的安全设备在工厂里起着举足轻重的作用。目前多采用二次表-报警器进行报警显示。某罐区有可燃气体报警器10台硫化氢（H2S）报警器10台由于导线距离长且采用的是24芯电缆在线间形成电容性积累电荷造成信号干扰使报警器的二次表因受干扰频繁产生错报无法正常使用。由于罐区覆盖面积大所以信号导线多且杂而且与220V仪表供电线敷设在同一槽线盒。其中距离较远的几十台报警器的二次表因而受干扰产生错报具体有两种表现形式：一是频繁产生误报即一次表指示不超标但二次表出现高报；二是联报即一台一次表测得高报信号却引起多台二次表显示高报干扰了正常的生产。可燃气体报警器的信号线不是屏蔽导线且没有为它单独敷设槽线盒是导致问题的根本原因。由于现场不能准确判定干扰源全部更换导线工程量大投资高。如下图所示：图1报警器干扰系统结构示意图但是全部更换导线浪费大工程量大且罐区现场动火危险性高。因此需要摸索一套工程量小的修补方案来解决问题保护前期投资。1、改造方案选择方案一：全部更换受干扰的信号线。重新布槽线盒更换多线电缆为三芯电缆每块一次表单独一根电缆。方案二：离现场150米处有一间消防泵房将20台表的信号线引到泵房在泵房内安装一台PAC转换为数字信号集中传送到主操作室泵房到主操作室只需要拉一根光缆形成现场数字通讯系统。费用概算如下表：名称数量单价合计工控机1台1.5万1.5万4芯电缆20X150米5.4元1.62万敷设槽线盒150米隔爆箱1个控制器1台1万1万现场机柜1台0.8万0.8万光缆580米18元1.044万元光电转换器2个0.2万0．4万人工费4万合计9万元评估：因为光缆不怕电磁干扰所以不受线间干扰影响也能解决问题。但泵房环境对PAC提出严格安装条件：出于安全考虑必须要将数采控制器和卡件置于隔爆箱内。但密封的隔爆箱散热性能差夏季高温可能会超出PAC的工作温度范围。方案三：以上两种改造方案都需要更换电缆所使用的信号都必须经过二次表转换且显示为接点信号不易观察具体报警值很不直观。因此更换一次表为能输出4~20mA电流信号的模拟表20台共花费14万元。同时不用二次表显示模拟信号直接通过原24芯电缆进入主操作室接入PAC中用工控机作为上位机显示数据。由于电流信号抗干扰性比接信号强再加上数采控制器的滤波抗干扰特性应该能解决信号干扰问题。评估：此方案避免更换电缆的巨大工作量而且从质的方面升级了系统大大提高了测量的可靠性和自动化水平。但投资较大。方案四：更换一次表为能输出4~20mA电流信号的三线制模拟表仍用原24芯电缆。由于每台一次表由四线改为三线则可将空余出来的一根电缆线作为屏蔽线进行接地处理让其不要产生多余的电荷从而造成干扰。另外在主操作室加装1台20A直流稳压电源来给一次表供电增大了供电功率进一步提高了稳定性。费用概算如下表：名称数量单价合计工控机1台1.5万1.5万控制器1台1万1万稳压电源1个0.2万0．2万1.5万合计4.2万元评估：此实施方案不用二次表作为显示设备节省费用20X0.4万=8万元。2、方案验证综合分析认为方案四最佳。这套方案不但完全利用了现有的电缆线还把信号的质量全面提高了更重要的是这个方案是节省钱的（8-4.2=3.8万元）。但其有效性需要实验证明。如果方案四不理想那方案三同样也不适用。如果方案四失败考虑验证方案二但要解决PAC的防爆问题用隔爆箱则带来散热问题。其它三种方案都无法解决问题时就只有按方案一实施改造。2．1、方案四系统配置PAC的硬件选用研华公司的PAC控制器ADAM-5550KW模拟量采集比较多此系统在我厂已有多套应用以其运行稳定成为我们的首选产品。也因为这台控制器的处理能力比较强为将来罐区所有的仪表（包括油位、温度、流量等计量值）改造也做好了系统容量的准备。由于监控需要人机界面（HMI）软件选用开物2000这是一套国产软件在石化行业有较多应用在我厂也有多套在用它有专门针对ADAM-5550KW控制器开发的驱动程序。因为研华公司的ADAM-5550KW控制器运行的是WinCE操作系统所以这次系统改造中我们暂时还是采用一台研华工控机来运行开物2000的组态软件。待以后有时间时再将组态软件移植到控制器中运行直接接显示器就可