（天津渤海石化有限公司，天津300452）

1 前言

近年來，我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，化工行業(yè)發(fā)展速度也逐漸加快，但在化工安全中還存在一定的問題，為了減少各種氣體中毒人員傷亡事故，國家要求可燃氣體控制系統(tǒng)應為單獨的控制系統(tǒng)。

2 丙烯生產(chǎn)過程中的報警系統(tǒng)

天津渤海石化有限公司是天津渤?；ぜ瘓F直屬大型國有全資子公司，擁有60萬t/a丙烷脫氫制丙烯（PDH）生產(chǎn)線，是國內(nèi)重要的丙烯產(chǎn)品供應商。

此公司的丙烯生產(chǎn)工藝過程中，應用了天然氣、氧氣、丙烯、一氧化碳、氯氣等多種易燃易爆氣體和有毒有害氣體。生產(chǎn)現(xiàn)場依據(jù)不同生產(chǎn)部位物料的種類，安裝布置了天然氣、氧氣、丙烯、一氧化碳、氯氣等多種可燃氣體傳感器和有毒氣體報警儀，用于測量空氣中不同氣體的含量。這些測量信號的傳感器與控制器及分布在現(xiàn)場的各種報警器、警示燈等組成一個報警系統(tǒng)（GDS系統(tǒng)），以感知判斷環(huán)境是否安全，設備是否正常工作、管道是否泄漏。GDS系統(tǒng)保證人員的生命安全、設備的正常使用以及生產(chǎn)的順利運行。

3 選用TSXPLUS系統(tǒng)

在生產(chǎn)線建設時，這個系統(tǒng)GDS是與承擔生產(chǎn)過程控制的DCS系統(tǒng)融合為一體的，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大以及國家對安全要求的提高、公司對安全生產(chǎn)的重視，公司對GDS系統(tǒng)進行了改造，將整個GDS系統(tǒng)從DCS系統(tǒng)中獨立出來，成為單獨的一套控制系統(tǒng)，同時保留與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，方便操作人員掌握現(xiàn)場的各種信息。選用了TSXPLUS系統(tǒng)實現(xiàn)整個GDS系統(tǒng)的控制功能。

3．1 集中控制

現(xiàn)場的可燃（有毒）氣體傳感器及報警器分布區(qū)域廣跨度大，依據(jù)設備的集聚度劃分為罐區(qū)和主裝置區(qū)兩個區(qū)域，兩個控制室的信號分別通過光纖與主控制室的控制柜相連，由主控室實現(xiàn)集中控制。（見圖1）

3．2 連接方式

TSXPLUS系統(tǒng)支持各個機架的星型和總線型兩種拓展連接方式，此項目分布在三處的四個機架以安裝在P101柜的主機架為中心，采用星型連接的方式，用單模光纖連接成一個完整的系統(tǒng)。每個機架上有3個相互冗余的BI通訊板卡，用于實現(xiàn)各個機架上IO板卡與處理器PM01間的數(shù)據(jù)鏈路連接,是機架擴展的接口卡。每個板卡上有A、B、C 3個SFP類型的光纖接口，這樣3個BI板卡可以與另外的3個機架同時進行三重冗余的數(shù)據(jù)交換。

本項目中，P01柜中的擴展機架EC01中的3個BI板卡上都采用A光纖接口與主機架MC01中的A組光纖口用3m的光纖跳線直接相連，實現(xiàn)此擴展機架與主機架間的數(shù)據(jù)通訊。

圖1 布局圖

主機架BI板卡的B組和C組光纖接口通過光纖跳線都連接到光纖盒101，由連接101光纖盒的光纖通往主控制室，分別連接到主控制室的301光纖盒和302光纖盒。連接301光纖盒的跳線一端與來自主機架B組光纖口光纖鏈路相連接，另一端連接到P301控制柜內(nèi)的擴展機架的A組光纖接口，完成此擴展機架的連接。從罐區(qū)來的光纖連接到302光纖盒，與來自主機架C組光纖口光纖鏈路相連接，在罐區(qū)控制室內(nèi)連接到光纖盒201，通過光纖跳線連接到罐區(qū)擴展機架的A組光纖接口上，完成此擴展機架的連接。

TSXPLUS系統(tǒng)的三重冗余處理器PM01是整個系統(tǒng)的“大腦”，只能安裝在主機架MC01對應的槽位中。IO板卡在主機架和擴展機架中都可以安裝。通訊板卡CM01是TSXPLUS系統(tǒng)與系統(tǒng)外以通訊方式進行信息交換的通道，包括與工程師站和操作員站的通訊，與其他設備基于COM口連接的通訊以及與GPS的系統(tǒng)的校時通訊等。通訊板卡CM01也只能安裝在主機架MC01中。此項目中安裝了2個CM01通訊板卡，分別安裝在不同的槽位上，是相互備用的關系。

此項目工程師站和操作員站安裝在主控制室中，需要用帶光纖接口的交換機301、302將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，用光纖跳線、光纖，跨過光纖盒301、光纖盒101、帶光纖接口的交換機101、102，再轉(zhuǎn)換成電信號采用超五類網(wǎng)線用RJ45水晶接頭直接與CM01板卡的2個網(wǎng)段的網(wǎng)口相連，形成冗余的網(wǎng)絡，實現(xiàn)工程師站、操作員站與TSXPLUS系統(tǒng)的通訊連接。

3．3 人工操作

此系統(tǒng)接入可燃（有毒）氣體傳感器信號，在系統(tǒng)中進行邏輯處理，當氣體濃度值達到報警限值時，在操作員畫面信息報警區(qū)有警示提醒出現(xiàn)，同時在輔操臺中對應區(qū)域的燈會亮起并以固定頻率閃爍。此信號報警值恢復到正常值時，報警信息中有相應的提示信息出現(xiàn)，警示燈不會熄滅，當操作人員按下輔操臺上的確認按鈕或者在操作畫面上按下確認按鈕時，警示燈才會滅掉。

此報警系統(tǒng)在生產(chǎn)正常時不用人工監(jiān)視干預，只在現(xiàn)場信號有報警時才需要人工干預處理，操作人員在值班時不需要一直在此系統(tǒng)工位值守，可以將注意力集中在過程生產(chǎn)的DCS系統(tǒng)上。

4 總結(jié)

TSXPLUS系統(tǒng)可以很方便的與第三方設備進行數(shù)據(jù)通訊交換,編程支持ST、LD、FBD三種格式的編程語言，F(xiàn)B功能塊，系統(tǒng)編制功能塊方便快捷簡單，易于學習掌握。