GE智能平台ESD体系在40万吨/年分解氨、45万吨/年尿素项目中的使用

    乐成案例 - GE智能平台ESD体系在40万吨/年分解氨、45万吨/年尿素项目中的使用

    择要: 
           
    本文介绍了GE智能平台90-70 GMR体系在达州市大竹玖源化工有限公司40万吨/年分解氨、45万吨/年尿素项目一期工程中的使用,详细就GMR体系中输出子体系、输入子体系的硬件设置装备摆设,以及GMR体系在大化肥次要工段中的使用举行了形貌。

    . 项目配景
           
    大化肥行业具有工艺流程长、庞大,且属易燃、易爆伤害安装,对宁静要求极高的特点。宁静联锁接纳独立于控制体系的ESD体系显得非常须要。ESD体系是实用于低温、高压、易燃、易爆等一连性消费安装的宁静掩护体系。当消费安装呈现告急状况时,不必要颠末DCS体系,而间接由ESD收回掩护联锁信号,对现场设置装备摆设举行宁静掩护,制止伤害分散形成宏大丧失。
           
    达州市大竹玖源化工有限公司40万吨/年分解氨、45万吨/年尿素项目以自然气为质料,接纳蒸汽转化法消费分解氨技能。分解氨安装由Farmland工场自然气转化局部和Cytec工场分解氨安装的其他局部组合而成。两厂均接纳Kellogg工艺技能。项目工艺安装均为易燃易爆、高度伤害、一连消费的紧张化工安装,这就要求必需设置装备摆设先辈的、高牢靠的设置装备摆设,设置装备摆设能充实满意大化肥安装及机组的告急停车和宁静联锁的ESD体系。基于此思索,其选用了GE智能平台的 90-70 GMR表决体系。

    .GE智能平台90-70 GMR办理方案简介
           
    美国GE智能平台的GMRGenius Modular Redundancy)三重化冗余控制体系是基于GE智能平台的90-70PLC以及先辈的智能化输出/输入模块(Genius I/O)组成的具有国际先辈程度的三重化表决控制体系。此体系包括三个独立的90-70PLC以及运转在每个独自体系中的诊断步伐。经过三选二的表决,体系为用户提供了高牢靠性和无偏差操纵。还包括了输出子体系及输入子体系。输出输入子体系由智能的、可组态的Genius I/O模块构成,每个模块都有微处置器并提供通讯诊断功效,同时对输入和输出通道有电子掩护功效,并且模仿量、开关量等一切模块都可以用在统一总线中。传感器信号被引入到断绝的Genius输出模块,设置在独立机架中,各自独立的CPU从每条Genius总线上承受这些输出信号并对这些信号举行表决,然后,三个CPU中的每一个CPU经过三重化的Genius I/O总线将逻辑形态后果送至输入子体系,Genius输入模块对三重化的输入数据举行表决,然后送至负载。
    该体系具有如下特点:
    容错功效(Fault Tolerant
    失败宁静(Fail Safe
    初等级自检及诊断检测
    使用机动性,可组态逐点冗余使之可以依据指定的使用要求设置装备摆设本人的硬件体系
    l Genius I/O
    减速体系的开车历程,不须长间隔拉线
    支持中间控制和散布控制体系
    消弭保险,减低了均匀修复工夫(MTTR
    妨碍辨认到点级,进一步低落了均匀修复工夫(MTTR
    基于20ms的扫描工夫
    支持三选二、二选二、二选一以及单机体系设置装备摆设
    1
    输出子体系的设置装备摆设
          
    由于输出子体系可以机动设置装备摆设,工艺信号的引入可以是单信号、双信号或是三个信号。信号可以引入单个输出模块也可以到三个模块,供PLC CPU主机举行表决,表决后果送给输入模块组再表决后输入。在该项目标设计中接纳了两重化输出方法,一个现场输出信号经过端子排分派到两个独立的输出模块IC660BBD020,每个模块毗连到独自的 Genius 总线BELDEN9182
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    、输入子体系的设置装备摆设
            GE
    智能平台GMR输入子体系包罗四模块“H”型、二模块“I”型和二模块“T”型的模块组设置装备摆设,可依据项目本钱、项目范围等综合思索选用输入子体系的设置装备摆设。输入模块组对从CPU来的输入举行表决,将表决后果输入到负载。基于一切设置装备摆设的牢靠性和可用性 ,接纳了“T”型输入设置装备摆设。每一个现场输入是由两个源型(Source)模块IC660BRD020并联接在负载的一端,负载的另一端接地。这种布局便是失败宁静(Fail Safe)的又是容错(Fault Tolerant)的。 
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    Genius 总线BELDEN9182
           
    整个体系的设置装备摆设中,共有两条Genius总线BELDEN9182贯串一切的DI/DO模块。  
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    、外配成套局部
           
    依据信号传输、断绝、转换、分散的必要, 并且,现场仪表信号电缆需先颠末过渡端子柜后再接到SIS体系的I/O卡上,因而关于上述体系,还需设置肯定的帮助柜SIS1-SIS4(4个帮助柜),此中,SIS1柜为体系电源柜和90-70PLC机架柜,设置装备摆设29槽机架。SIS2-SIS4Genius DIDO模块设置装备摆设柜,别的,另有3台特制操纵台,用于安置选择开关、按钮、闪光报警器等。

    .基于分解氨、尿素工艺的控制方案
          
    在化肥厂的中/大型化肥消费安装中,紧缩机组作为大型的转动设置装备摆设失掉了少量使用。而且作为中心安装,是消费的要害安装。以是透平紧缩机组的联锁控制,是包管整个化肥安装宁静消费运转的要害。此项目中紧缩机控制包罗了自然气紧缩机联锁、氛围紧缩机101-J联锁、分解气紧缩机103-J联锁、氨紧缩机105-J联锁、CO2紧缩机C-101联锁。
    其他工段控制方案包罗了:
    上下温变更工段联锁
    脱碳工段联锁
    甲烷化工段联锁
    工艺氛围停车体系联锁
    引风机联锁
    送风机联锁
    一段炉燃料宁静体系联锁
    辅锅燃料宁静体系联锁
    开工加热炉熄灭宁静联锁
    质料气停车体系联锁
    厂级变乱停车联锁
    此中厂级变乱联锁停车作为整条工艺流程宁静消费的保证,显的尤为紧张。

    .总结与瞻望
            ESD
    体系作为整个化肥消费工艺安装宁静联锁的中心控制体系,其牢靠性和波动性间接影响着全厂的消费宁静。 GE智能平台90-70 GMR体系提供从输出到CPU控制器以及输入的种种组合,切合IEC61508尺度并可到达和取得TÜV AK1~AK6/IEC SIL1~SIL3品级认证。其在达州玖源4045大化肥项目安装上乐成使用,对现场设置装备摆设举行宁静掩护,制止伤害分散形成宏大丧失,为工场宁静消费保驾护航。