可燃性气体报警系统的研究与开发

摘要

油库是石化供应链中重要的一个环节，油库系统的安全至关重要。在油库日常的生产操作环节中不可避免的存在易燃易爆气体，若任由这些气体在环境中积聚或泄漏，易造成爆炸、燃烧等恶性事故，因此必须及时排除。目前，我国可燃性气体报警系统一方面以单片机开发报警器居多，其精度、稳定性和扩展性不佳，难以适应信息化发展的要求；另一方面，报警器多数以发出声光报警的方式提示操作人员进行排风操作，自动化程度较低。随着自动化与信息化技术在石化行业的广泛推广和应用，对可燃性气体报警系统提出了更高的要求。 本文基于某公司石化行业的可燃性气体报警系统项目，旨在提高报警系统的信息化和自动化水平，以满足用户的需求。根据控制系统发展状况与当前可燃性报警系统发展趋势，我们提出了相应开发方案，并结合公司实际情况与要求，选择了以下位机硬件采集控制和上位机软件监控的架构。在下位机系统中，通过PLC(可编程逻辑控制器)来采集现场模拟量信号，处理现场数字量信号。在RS485串行通信标准基础上采用MODBUS通信协议实现PLC与气体探测器通信读取数据，通过通讯卡实现PLC与PC机的PROFIBUS通信，并通过对继电器的控制来控制风机开关，以实现自动控制。在上位机器监视系统中，我们采用lfix组态软件开发人机界面，生产实时状况，不仅直观形象，也方便操作人员进行监控和记录查询等操作。 实践证明，本可燃性气体报警系统数据采集高效、准确，运行稳定，降低了劳动强度，提高了工作效率，体现了信息化促进工业化的特点，达到了预期设计效果。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1概述

1.2国内外可燃气体报警系统概况

1.3本文所做的主要工作

第二章系统构架及设计选型

2.1系统设计的原则

2.2系统的需求分析

2.3设计方案讨论

2.3.1方案一

2.3.2方案二

2.3.3方案三

2.4控制系统总结

2.4.1 DCS控制系统

2.4.2 FCS控制系统

2.4.3SCADA控制系统

2.4.4控制系统小结

2.5系统设计的总结与选型

2.6本系统的功能与特点

2.7本章小结

第三章系统的硬件开发与实现

3.1可燃气体探测器的原理、选型及安装

3.1.1探测器气敏元件的分类

3.1.2可燃气体探测器的选型

3.1.3可燃气体探测器的检测列表

3.1.4探测器的安装

3.2 PLC技术及选型

3.2.1 PLC技术概述

3.2.2 PLC模块的组成

3.2.3 PLC程序设计

3.3其他主要硬件的功能与选型

3.3.1气体报警控制器的功能和特点

3.3.2信号分配器

3.4本章小节

第四章系统的协议

4.1串口通信概述

4.1.1 RS-232标准

4.1.2 RS-422标准

4.1.3 RS-485标准

4.2现场总线技术

4.2.1现场总线技术概述

4.2.2 PROFIBUS现场总线

4.3 MODBUS通信协议

4.3.1 MODBUS通信协议概述

4.3.2 ModBus RTU协议通讯传送方式

4.3.3 ModBus RTU协议通讯规约

4.4本章小结

第五章系统的软件开发与实现

5.1引言

5.2开发软件概述

5.2.1组态软件概述

5.2.2 Ifix概述

5.3系统软件结构

5.4系统界面和功能实现

5.5本章小结

第六章系统的调试及操作注意事项

6.1系统调试

6.1.1下位机调试

6.1.2上位机调试

6.1.3调试结果

6.2操作注意事项

6.2.1设备操作注意事项

6.2.2软件使用注意事项

6.3本章总结

第七章结论及展望

7.1工作情况

7.2运行效果

7.3存在的问题

7.4推广前景及展望

参考文献

致谢

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