承钢100吨煤气加压站控制系统设计

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[摘 要]本厂煤气加压站用于存储转炉生产所回收的煤气，并将存储的煤气经过除尘加压外送供用户使用，起到环保及能源回收利用的作用。煤气是有毒易燃易爆气体，所以完成上述工艺要求在设计控制系统时安全就摆在了首要位置，另外控制系统还要做到经济高效，这样才能够节省成本并且在生产后节省人力物力，先将我们的设计经验与大家进行分享探讨。

[关键词]煤气；能源；环保；安全； 效率；经济；

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0007-01

一、系统结构：

煤气加压站通过调节进口调节阀实现回收煤气的进柜控制，通过管道与电除尘器加压机相连，连接这些设备的管道上安装着蝶阀与盲板阀，通过控制这些阀门来改变煤气外送的路由。加压机出口与柜体连接的管道上安装有调节阀，由于控制外送煤气压力稳定在1MPa左右。

煤气管道上共有调节阀两个，蝶阀28台、盲板阀15台。

二、控制方案设计

设计原则：

控制线缆与动力线缆分离（保证PLC接收信号不受干扰，正确执行控制任务，正确反映设备运行状态）

设备特点：

电除尘与加压机设备控制器均安装在电气室内，所以控制线路在电器室内部铺设，由于电除尘与加压机所处位置离电器室较近，它们的反馈信号也直接接入电气室。蝶阀与盲板阀是加压站数量最多的设备，主要通过控制它们的开关来改变煤气运输路线，所以我们最主要的要掌握的就是这些阀的开关状态及动作，这些状态主要包括控制地点、开关限位、阀状态现场指示灯、开动作、关动作。除上述两位设备外加压站还有模拟量信号采集设备，通过从采集这些模拟量使我们能够观测到煤气柜内部气体状态，设备状态是否稳定，外送气体是否合格，另外有一些模拟量参与安全连锁，有一些用于自动调节控制，从而提高了设备的安全性与自动化。

结合设计原则与加压站电气设备特点制定以下方案：

1 所有设备主回路均安装在电器室内

2 电器室内设立PLC主站（接收电器室内设备信号及发送控制指令，保证线路最短）

3 现场设置远程站，接收现场设备位置信号与模拟量信号，发送设备状态指示信号（节省信

号线缆，实现信号线与动力线分离）

三、方案实施

统计接入PLC主站与从站信号点数，根据点数设计PLC硬件结构：

主站输入数字量58点，输出数字量206点，模拟量41点。

远程站数字量输入425点，数字量输出72点，模量量输入44点，模拟量输出4点。

根据以上统计输入输出量，设计PLC硬件结构图：

四、安全与自动控制

1 回收连锁：

收集仪表检测数据：煤气柜入口压力、入口氧含量、煤气柜入口温度、柜容。设定各项的限制值，必须每项都在符合条件范围内才能够回收煤气，否则系统自动发出禁止回收信号，转炉回收的煤气自动放散（安全可靠）。

允许回收值：

煤气柜入口压力

煤气柜入口温度

2 回流阀自动调节：

煤气罐煤气经加压机加压后外送，压力要求稳定在11.5KP左右，加压机直接加压后的煤气通常大于此压力，另外用户使用煤气量不固定也会造成煤气压力变化，通过调节回流阀开度开度使压力稳定，我们使用PID算法对此阀进行调节，相比人力调节更加精确可靠，同时也节省了人力操作。

五、结论：

加压站项目成立后经过不断的商讨与改善，最终得到了此方案，并将此方案付诸于实际，提高了煤气回收的安全性，保证了煤气回收的数量，节省了大量的人力资源与物力。如何继续进行改善降低消耗使我们主球的目标，希望大家多提宝贵意见。

参考文献：

1翁维勤.过程控制系统及工程 化学工业出版社，1996，（3）.

2康士臣.一种基于PID的温度监控系统 化学工程与装备，2008，（4）.