六路四組分氣體循環(huán)檢測(cè)控制系統(tǒng)

王福臣

摘 要：本文設(shè)計(jì)了一種循環(huán)檢測(cè)控制系統(tǒng)，通過(guò)PLC系統(tǒng)控制防爆電磁閥循環(huán)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體成分檢測(cè)，并通過(guò)觸摸屏顯示各個(gè)檢測(cè)管路工作狀態(tài)和氣體成分含量。

關(guān)鍵詞：循環(huán)檢測(cè)；電磁閥；PLC系統(tǒng)；氣體成分

中圖分類號(hào)：TQ08 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

在油罐清洗作業(yè)中，從作業(yè)開(kāi)始到作業(yè)結(jié)束都需要對(duì)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)（一般為6個(gè)）進(jìn)行的四組分氣體檢測(cè)（氧氣、可燃?xì)狻⒁谎趸?、硫化氫），以保證作業(yè)安全。公司以前的設(shè)備是每個(gè)檢測(cè)管路都配置相應(yīng)的氣體檢測(cè)儀表，這樣綜合下來(lái)導(dǎo)致氣體檢測(cè)系統(tǒng)成本昂貴，設(shè)備缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，重新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新的氣體檢測(cè)控制系統(tǒng)——六路四組分氣體循環(huán)檢測(cè)控制系統(tǒng)，共用一套檢測(cè)系統(tǒng)，循環(huán)檢測(cè)各管路，減少了儀表使用數(shù)量，降低系統(tǒng)成本。

1 控制系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)分析

經(jīng)大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)觀察、分析研究認(rèn)為，在油罐清洗過(guò)程中其氣體成分的變化是比較緩慢的，容積越大變化越緩慢。在短時(shí)間內(nèi)對(duì)某一點(diǎn)失去檢測(cè)，不會(huì)影響整個(gè)罐內(nèi)的氣體成分。因此，設(shè)計(jì)出了“六路四組分氣體循環(huán)檢測(cè)控制系統(tǒng)”。

1.2 控制原理

將6個(gè)檢測(cè)通道和1條吹掃通道匯集在一起，每個(gè)通道上用電磁閥控制管路的通斷，通過(guò)真空電泵抽吸、四組分儀表檢測(cè)的方式，通過(guò)PLC控制，實(shí)現(xiàn)電磁閥循環(huán)動(dòng)作，檢測(cè)各個(gè)管路內(nèi)氣體成分。動(dòng)作過(guò)程為：1#通道→吹掃通道→2#通道→吹掃氣通道→3#通道→吹掃通道→4#通道→吹掃通道→5#通道→吹掃通道→6#通道→吹掃通道→1#通道，依次循環(huán)檢測(cè)。

1.3 氣體檢測(cè)狀態(tài)顯示畫(huà)面（圖1）

此畫(huà)面主要有以下功能：

（1）自動(dòng)運(yùn)行/手動(dòng)運(yùn)行模式切換開(kāi)關(guān)：默認(rèn)狀態(tài)為自動(dòng)，模式開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)測(cè)試模式，通過(guò)HMI屏測(cè)試“手動(dòng)測(cè)試按鈕”測(cè)試各個(gè)通道：按下通道按鈕，電磁閥接通，開(kāi)始檢測(cè)；松開(kāi)按鈕，電磁閥關(guān)閉，停止檢測(cè)。自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)操作面板啟停開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。

（2）在HMI屏左側(cè)，設(shè)有狀態(tài)指示燈，用于顯示各個(gè)通道工作情況。

（3）檢測(cè)數(shù)據(jù)即時(shí)顯示功能：每個(gè)通道分別顯示各自氣體的檢測(cè)含量，有氧氣、可燃?xì)狻⒘蚧瘹浜鸵谎趸?種氣體，通道工作時(shí)，顯示數(shù)據(jù)，通道停止時(shí)，此通道顯示為0，即：只顯示當(dāng)前工作通道的氣體成分。

（4）檢測(cè)報(bào)警燈：檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示右邊，設(shè)有報(bào)警燈，當(dāng)本數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，指示燈常亮報(bào)警；6個(gè)通道4種氣體可以分別顯示報(bào)警。

1.4 氣體檢測(cè)參數(shù)設(shè)定畫(huà)面（圖2）

此畫(huà)面主要有以下功能：

（1）儀表相關(guān)參數(shù)設(shè)定及顯示：一、二級(jí)報(bào)警參數(shù)、儀表量程、儀表當(dāng)前顯示等。

（2）通道采樣時(shí)間設(shè)定：每一個(gè)通道自動(dòng)運(yùn)行時(shí)間設(shè)定，時(shí)間范圍2s～300s；可通過(guò)恢復(fù)默認(rèn)按鈕恢復(fù)參數(shù)設(shè)定，默認(rèn)時(shí)間為15s。

2 設(shè)備調(diào)試

2.1 氣體檢測(cè)循環(huán)程序調(diào)試

電磁閥嚴(yán)格按照上述循環(huán)步驟循環(huán)工作，不得出現(xiàn)間斷。

2.2 設(shè)定時(shí)間的確認(rèn)

氣體檢測(cè)系統(tǒng)的原理是通過(guò)真空氣泵將油罐內(nèi)的氣體抽吸到儀表處進(jìn)行檢測(cè)，由于儀表到油罐之間距離較長(zhǎng)（常超過(guò)100m），氣體從油罐到儀表需要較長(zhǎng)的流動(dòng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間需要結(jié)合真空電泵的抽吸能力、氣體管路通徑進(jìn)行核算的?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)各通道的設(shè)定運(yùn)行時(shí)間要大于氣體流動(dòng)時(shí)間，否側(cè)就不能有效的檢測(cè)氣體，會(huì)出現(xiàn)虛假檢測(cè)的現(xiàn)象。

2.3 各氣體一、二級(jí)報(bào)警設(shè)定值的設(shè)定

前期沒(méi)有相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理，在設(shè)計(jì)中，為了報(bào)警設(shè)定值的準(zhǔn)確、合理，查閱大量的標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)，并咨詢供應(yīng)商，最終確認(rèn)設(shè)定值范圍。

結(jié)語(yǔ)

油罐清洗作業(yè)是高危行業(yè)，作業(yè)是否安全基本取決于罐內(nèi)氣體成分是否安全，氣體成分檢測(cè)是清洗作業(yè)中重要的參考依據(jù)。如何保證氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性，是每一個(gè)參與清洗作業(yè)人員的都應(yīng)該注意的問(wèn)題。希望通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)踐的方式，不斷發(fā)現(xiàn)實(shí)際作業(yè)中的問(wèn)題，不斷改進(jìn)、不斷提高，設(shè)計(jì)制作出更好的油罐清洗設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1] MSA 公司.PRIMA XP氧氣探測(cè)器使用手冊(cè)[Z].

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