化工企业安全监控预警系统.docx

化工企业
安全监控预警系统
研究报告
安生信息科技##
27年4月
项目概述：
对化工罐区进展有效的监控对提高管理水平，降低工人的劳动强度，改善工人的工作条件，防止事故的发生等等方面具有十分重要的意义。在我国，长期以来对罐区和码头的管理主要是靠人工进展，并没有真正意义上的“监控系统。随着各种新技术、新方法应用到储罐计量领域，到了90年代初，各罐区储罐上根本都装备了能够对液位进展自动测量的仪表，操作人员就可以坐在控制室里通过二次仪表纵观各储罐的状况，但是具体的控制工作仍需人工进展。
随着工业总线系统理论的提出和产品大量进入工业过程控制，自动化控制系统与仪表正向着数字化、智能化和网络化（或分散化）方向开展，而利用PROFIBUS总线就能很好得实现对大型复杂系统的远程控制。防爆远程I/0系统的出现解决了传统防爆系统、产品投资高、可靠性低、运用复杂等问题，在工业领域得到广泛运用。
基于Profibus现场总线技术的现场控制器真正表达了过程自动化的分散控制概念，控制可以从地理上分散到各个现场总线器件中，而不是像传统的DCS系统，所有的控制策略是在其内部做出的。现场总线控制系统成为控制系统开展的方向，积极开发基于现场总线的控制系统，推进工业自动化的开展成为当今的重要课题。
本报告通过分析国内外工业控制现场总线网络系统的主流类型、特点、应用领域以与对##港镇海港埠##液体化工区现有监控系统情况进展认真分析，对集散控制系统，现场总线控制系统和远程I/O的特点进展详细比拟，提出以新型远程I/O为根底的两层现场总线控制系统，对罐区监控系统进展了系统结构和系统软、硬件设计，并成功应用于##港液体化工区。
本文设计的系统采用支持PROFIBUS现场总线协议的西门子SIMATICS7-4为PLC，用德国CEAG公司的现场防爆110产品建立防爆远程I/0站采集现场数据，采用PROFIBUS-DP总线来实现数据信号的传输，从而实现化工区的远程监控。
重点解决的是在工罐区防爆、防火、防腐的特殊条件下，PLC系统和现场防爆I/O产品的选择。
关键词：PROFIBUS，现场总线，远程防爆I/0站
目录
TOC\o"1-5"\h\z第一章绪论1
1研究背景1
2研究的目的和意义2
3国内外相关技术与其开展3
4研究的主要内容4
第二章##港液体化工区现状分析5
1##港液体化工区概况5
2装卸工艺简介7
3监控现状与分析8
第三章系统总体设计的根本思路10
1监控系统设计原那么10
2监控系统的功能要求12
3监控方案研究14
3.1分散控制系统(DCS)14
3.2现场总线控制系统(FCS)15
远程I/0控制系统17
3.4监控方案比选19
4小结20
第四章监控系统通讯网络研究22
1现场总线技术概述22
现场总线的主要特点22
1.2现有的几种现场总线23
1.3现场总线的开展趋势25
2通讯网络选型26
2.1三菱CC—Link网络26
4.2.2OmronController-Link网络27
2.3SiemensProfibus网络28
2.4小结31
4.3Profibus-DP网络设计31
Profibus-DP行规31
Profibus-DP系统配置32
第五章监控系统的硬件设计33
1现场防爆设备33
2远程工//0从站的设计34
2.1防爆远程I/0站的选择34
2.2防爆远程I/0站的设计38
3PLC控制站的设计37
4监控层的设计39
第六章结论42
第一章绪论
1.1背景
随着化学、石油工业的不断开展，世界各国对液体化工制品的需求也在不断地增加。为了满足这一要求，各国纷纷建立为数众多的化学工厂来生产相关的产品，而为了方便液体化工原料、中间体和制品的运输、接卸、存储，在沿海地区港建设了许多不同功能罐区，用以存储、运输品种繁多的液体化工原料、中间体和制品。这些港的管理部门每天都需要掌握罐区每个储罐罐内存储介质的液位、温度、压力、体积和质量、罐区内可燃气体浓度以与码头的管道压力、连通管道流量、阀门状态和可燃气体浓度等重要数据，既要保证数据的准确和与时，又要确保储罐、码头的安全，防止意外事故的发生。因此，罐区储罐和码头参数的准确检测，码头以与罐区各作业流程的有效管理是非常重要的。
在我国，长期以来对罐区和码头的管理主要是靠人工进展，并没有真正意义上的“监控系统。对储罐计量，最初只是靠有经验的工人利用检尺通过对各储罐的液位高度进展测量（即通常所讲的“人工检尺）的方法来对储罐进展监视。该方法原始而又繁琐，人为因素影响大，精度低。为了提高对储罐参数测量的精度以与保护工人的身体健康，减轻工人的劳动强度，一些兴旺国家从八十年代开始，就借助于微电子、计算机、光纤、超声波、传感器等高科技的迅猛开展，将各种新技术、新方法应用到储罐计量领域，使储罐自动