仪表检测及自动化初设.doc

6 仪表检测及自动化6.1概述本项目是将化工厂硫酸系统的所有酸性废水通过应急装置输送至尾矿坝附近的中和装置，在中和装置内酸水与尾矿浆进行中和反应，反应后尾矿浆达到中性再排入尾矿坝。应急、中和生产工序仪表检测和自动控制包括应急酸水池液位、酸水储罐液位、碱液高位槽液位、碱液循环槽液位、卸碱槽液位、亚钠悬浮过滤器液位、浓密机液位、酸水地下槽液位检测、亚钠渣罐液位液位与泄渣阀联锁控制、耐酸风机和气体吸收塔入口压力和温度检测、碱液高位槽PH值与碱液高位槽自动加碱阀和自动加水阀调节控制；渣浆储罐液位检测、反应罐反应物PH值检测、药剂液位检测，以及四级反应罐PH值与加碱阀联锁控制等。本设计选用在公司运用成熟、可靠的仪表和控制系统产品，以确保仪表和控制系统工作的稳定性、可靠性、高效性。目的是提升装备自动化水平，降低工人劳动强度，达到节能、环保、安全、达标排放的要求。6.2设计原则和装备水平6.2.1设计原则设计采用的国家规范：自动化仪表选型规定HG/T20507-2000控制室设计规定HG/T20508-2000仪表供电设计规定HG/T20509-2000仪表供气设计规定HG/T20510-2000仪表配线配管设计规定HG/T20512-2000分散控制系统工程设计规定HG/T20573-95设计采用的外部输入条件：化工工艺、电、结构等专业提供的设计条件。6.2.2装备水平根据工艺专业的平面配置，结合应急与中和工序的自动控制要求，本项目采用PLC系统进行集中监控和人工巡检相结合，过程检测和控制，电动设备的控制，电力设备的运行信号，各成套设备控制系统相关运行数据均传输至PLC系统。控制室监控操作员在线监控设备运行状况，预防设备故障，提高快速反应能力。监控操作站具有实时数据采集备份、人机界面监控、报警管理、历史趋势记录和报表等功能，方便操作人员和生产管理者随时了解生产线生产状况，简单直观反映出生产过程各方面的信息，为管理者正确做出决策提供依据。控制室采用防静电活动地板，地板标高300mm,门窗要求密封良好，以避免车间内腐蚀性、有毒有害气体侵入。6.3生产过程检测及控制回路应急工序主要检测控制回路有：53万吨渣罐、30万吨渣罐、柠钠渣罐、一二系统渣罐、应急酸水池、酸水储罐、碱液循环槽、碱液高位槽、卸碱槽、亚钠悬浮过滤器、浓密机、酸水地下槽、亚钠渣罐液位检测； 耐酸风机和气体吸收塔入口压力和温度检测；碱液高位槽PH检测；亚钠渣罐液位液位与泄渣阀联锁控制、碱液高位槽PH值与碱液高位槽加碱加水自动阀调节控制；酸水输送泵、应急输送泵、耐酸风机、打碱泵等的运行状态及电流检测。中和工序主要检测控制回路有：硫酸亚铁高位槽、硫化钠高位槽、絮凝剂高位槽、酸水事故池、碱液循环槽、碱液高位槽、卸碱槽、渣浆储罐液位检测、硫化钠储罐、絮凝剂储罐、硫酸亚铁储罐、渣浆储罐液位检测； 耐酸风机和气体吸收塔入口压力和温度检测；碱液高位槽、反应罐反应物PH检测；反应罐反应物温度检测；碱液高位槽PH值与碱液高位槽加碱加水自动阀调节控制、四级反应罐PH值与加碱自动阀调节控制；酸水输送泵、渣浆泵、耐酸风机、打碱泵等的运行状态及电流检测。6.4仪表及控制系统选型6.4.1仪表选型槽罐内液位计选用雷达液位计，碱液在低温时易结晶，故碱液液位检测选用单晶硅液位计。耐酸风机和气体吸收塔入口压力检测（带有强腐蚀性）选用隔膜压力变送器。反应物PH值检测选用具有较好耐磨性的PH计。6.4.2控制系统因渣罐现场平面布置比较分散，为了节约投资， 53万吨渣罐液位，共有AI点1点1，引入现有53万吨I/O站。柠钠渣罐液位，共有AI点1点引入现有亚钠控制系统。系统渣罐液位、30万吨渣罐液位，共有AI点2点引入现有一硫控制系统。由于现场两个工序之间距离甚远，故需各自新建PLC控制系统，在应急与中和办公楼分别设置控制室，控制系统采用两级控制方式。上位机设置一台工程师站和一台监控操作站完成对下位控制系统的监控和管理作用。上位机以计算机为核心，完成监控、图形化界面、运行参数显示、状态数据采集、存储等功能。下位机采用PLC控制器，完成对现场仪表信号检测、液位与阀门的调节控制、PH值与阀门的调节控制。实现上位机对泵、耐酸风机的启停控制和大功率电机电流检测等。上位机与下位机之间采用以太网协议进行网络通讯。对一些工艺参数进行自动调节控制，具有传统的经典控制和先进控制算法功能。PLC系统预留ProfiBus DP 总线通讯模块，以便与成套配置设备通过现场总线进行数据交换。与电气部分的连接由电气专业设计。应急与中和工序I/O及系统配置如表61、62。表61 应急工序检测控制点列表序号测点类别测点数量配置数量备注1模拟量输入AI293520%富余2模拟量输出AO343开关量输入DI901084开关量输出DO3036表62 中和工序检测控制点列表序号测点类别测点数量配置数量备注1模拟量输入AI253020%富余2模拟量输出AO343热电阻输入RTD674开关量输入DI80965开关量输出DO30366.5 仪控系统供电与供气6.5.1系统供电所有控制系统和仪表供电由电力专业提供380VAC电源，经UPS为现场仪表及控制系统供电，当电源故障时，UPS向系统提供10分钟的供电。仪表配置24 V DC电源，配入仪表检测回路。6.5.2仪表供气由于现场没有气源可用，故所有调节阀选用电动调节阀，仪表和阀门不需要供气。6.6控制室及电缆桥架敷设仪表控制电缆由ZZP玻璃钢阻燃电缆桥架，电缆上桥架前穿钢管明敷至桥架。电缆桥架中敷设的仪表电缆需与电力电缆分隔敷设。仪表电缆采用KVVP-GS型电缆。控制室设计遵照控制室设计规定HG/T20508-2000。各控制室要求双层门、密封窗，防止腐蚀性气体进入；吊顶并采用活动地板；温度、湿度等要求按照规范一级设计；现场控制装置