基于PLC的合成氨生产装置ESD的研究与设计

摘要

以原料煤制取合成氨的生产现场易燃易爆,发生事故时对装置和工作人员伤害较大。为了提高合成氨企业的安全生产水平和自动化生产管理水平,针对合成氨生产工艺流程及其设备基本特点,设计了一套基于S7-400H PLC双重冗余的紧急停车系统(ESD),为合成氨以及石油化工企业的安全保障提供了一定的参考。所做的主要工作如下:
　　(1)了解紧急停车系统的定义、发展、组成、设计原则、应用场合,同时研究ESD系统相关参数。
　　(2)根据合成氨生产工艺流程及其生产设备特点,对生产核心装置和核心设备进行ESD联锁逻辑的设计,并且构造了基于S7-400H双重冗余PLC的紧急停车系统整体硬件结构。
　　(3)确定PLC的型号,统计I/O点的种类和数量,使用西门子STEP7软件编辑符号变量,定义相关地址,对ET-200M分布式I/O站卡件选型,对ESD进行硬件组态,并将相关设备设置成双重冗余。
　　(4)依据已经设计好的紧急停车联锁逻辑和符号变量进行 FBD编程,通过PLCSIM仿真器对程序不断测试仿真,最终保证合成氨装置发生事故时能够及时联锁停车。
　　(5)运用 WinCC人机界面组件,在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理,设计所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面等。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 紧急停车系统简介

1.3 ESD系统的设计

1.4 ESD系统的安全指标

1.5 论文研究内容

第2章 合成氨生产工艺流程及ESD总体结构

2.1 合成氨生产工艺流程

2.2 合成氨ESD联锁逻辑的设计

2.3 合成氨ESD的总体结构

第3章 合成氨装置ESD的硬件选型与组态

3.1 统计I/O点数

3.2 S7-400H系统

3.3 ESD系统的硬件选型

3.4 合成氨ESD系统的硬件组态

第4章 合成氨装置ESD的通信组态及仿真实现

4.1 OPC技术概述

4.2 OPC服务器/客户端组态

4.3 ESD联锁逻辑的实现

第5章 合成氨ESD监控界面的设计

5.1 WinCC简介

5.2 合成氨装置ESD监控界面设计

第6章 结论与展望

致谢

参考文献