成品油库自动化消防系统改造维护手册

1、庆阳油库消防控制系统（自动化部分） 中油消防工程庆阳油库消防自动化系统操作维护手册编制单位： 中油消防工程编 制 人： 审 核 人： 编制日期：2010年11月庆阳油库消防控制系统操作维护手册一、概述本次消防系统采用有效的检测手段采集现场仪表数据，将这些数据传至PLC及上位机，通过对这些数据的分析与处理，给出安全报警信息，经人工确认后通过上位机画面点击启动自动消防联动系统的方式，从而保障石油储备系统的安全运行。系统主要包括以下内容：（1）火灾探测:采集到现场报警信息或采集的现场安全数据达到阈值后，给出报警信息，并通过有效的传输网络传送给联动控制系统，并发出声报警。（2）冗余设计：由于自动化消防系统对可靠性的特殊要求，在PLC、（阀门）电动执行器、计算机、通信系统等电源设计上采用不间断的UPS电源，从而保证了整个系统用电的稳定性，提高了系统的抗干扰能力，使整个系统即使在外界失电情况下也能可靠运行。（3）计算机控制:主要由上位机、下位机（PLC及其他控制元件）组成。通过上位机工艺画面与下位PLC逻辑程序来采集现场设备信号及对电动执行机构进行控制，联动完成消防过程。1) 下位PLC下位PLC

2、选用的是ROCKWELL公司下属 AB 公司的ControlLogix5000系列，数字输入模块选用1756-IB16，数字输出模块选用1756-OW16，模拟输入模块选用1756-NI8，选用P4电源组成计算机控制系统，下位逻辑编程采用RSlogix5000作为软件平台进行梯形图逻辑编程。2) 上位机上位机采用DELL T5500工控机系统，上位软件选用的是运行在Windows XP操作系统环境下TELVENT 公司的 OASyS组态软件，具有较好的稳定性、可靠性及可移植性；软件的界面友好，图形化、数字化动态显示实时测量的物理参数；数据采集正确，数据处理及时、有效；数据库结构合理，数据存储安全、迅速，提供数据库与其他分析软件接口；工艺流程控制准确，控制系统反应迅速。利用组态及动画技术构成和现场对象一样逼真的动态系统监控画面。系统监控画面具有消防工艺流程画面、库区检测点实时参数画面、实时报警画面、历史报警画面、操作记录及历史数据报表等多种报表的生成和打印功能。因此使操作人员对现场故障和现场报警状况准确了解。6）执行机构：电动阀门等。二、系统功能 1) 庆阳油库消防系统是由上位机系统、下

3、位机系统、接口电路、灭火工艺管网、报警信息探测系统、防雷保护系统、供电系统、远程调度终端、报警系统等组成。系统状态分为自动、手动两个状态。2) 实现各类现场仪表、设备与PLC，PLC与上位机之间的通信接口和通信程序编写，完成各类现场仪表与工艺设备的数据采集与处理程序的编写、集成、调试，其中现场仪表与工艺设备：报警安钮、光纤光栅和电动阀等；（一）上位机系统 上位机系统拟选用DELL T5500工控机、显示器、打印机等设备组成，主要完成： (1)实时监测消防系统状态。 (2)实时监测、存储、打印报警信息。 (3)建立信息数据库。 (4)随时查询报警记录和历史记录。 (5)显示消防系统（工作）状态。 （二）下位机系统 下位机系统选用美国AB公司ControlLogix5000系列PLC,主要完成： (1)实时采集报警信息； (2)判别报警信息； (3)建立火灾报警信息判决数学模型。 (4)人工确认火灾信息后，自动启动消防系统，自动完成对灭火系统的控制； (5)自动启动水喷淋系统； (6)实时上传系统信息； (7)实现系统信息远传； (8)接受并执行上位机的控制信息； (9)发送报警信息； (

4、10)实时检测并执行手动操作。 （三）灭火工艺管网 (1)在自动控制系统的控制下，按照灭火工艺的要求，实现水与灭火药剂的混合并送至火灾现场，完成灭火过程。 (2)在自动控制系统的控制下，按照喷淋工艺的要求，实现对指定储油罐的水喷淋。 （四）接口电路 (1)将下位机的输出信号转换成执行器的启动所需的控制信号； (2)将执行器的反馈信号转换成下位机的接收信号电平。 （五）报警信息探测系统 (1)温度报警 温度报警信息探测系统由光纤光栅组成，检测油罐被测区域的温度(预警温度为70，报警温度为80)，并由光纤光栅控制器将检测到的温度信号报警信息通过PLC经下位机传给上位机。（2）火焰报警火焰探测器报警信息系统检测油罐被测区域的火焰，并通过RTU传给下位机，再进行处理后将其报警信号传给上位机显示（低报值为50，高报值为75；罐区报警只采用低报值）。 （3）可燃气体浓度报警可燃气体浓度报警信息系统检测油罐被测区域的可燃气体浓度，并通过RTU传给下位机，再进行处理后将其报警信号传给上位机显示（低报值为25，高报值为50）。 (4)故障报警 故障报警信息探测系统由光纤光栅控制器、阀故障检测开关等设备组

5、成，用于光纤光栅故障、阀故障等，并把故障报警信息经下位机传给上位机。（六）手动、自动模式 手动模式可通过工控机鼠标对现场各阀进行单体操作。自动模式用于报警状态下经人工确认后自动完成灭火及水喷淋过程。 （八）供电系统供电系统由低压配电柜、UPS、蓄电池组等组成，负责为系统提供稳定、可靠的动力保障。（九）远程调度终端远程调度终端由自动控制系统调度终端和监视系统调度终端组成。(1)自动控制系统调度终端自动控制系统调度终端具有上位机系统相同的功能。操作时需通过安全系统输入登录密码后进行对现场设备的操作。(2)监视系统调度终端与上位机工艺画面相同,但不具有操作功能,可通过工艺画面对站场所有消防设备进行监测,如阀状态、泡沫系统状态、可燃气体状态和光纤光栅温度等。三、操作说明MMI系统共由以下子系统组成：工艺设备监控画面、报警、记录、帮助、通讯、安全系统等。工作人员通过工艺画面可以对站场的自动化消防进行集中数据采集、监视、控制和管理。1画面布局画面分为监控区域和公共区域。监控区域：共有二幅画面，主要负责监控系统和设备的运行情况（具体细节看后面说明）。公共区域：包括菜单、系统时间、当前未确认的报警提示

6、条和系统信息。例如，想要对 “FRT0201”号罐进行操作（喷淋或灭火），则需要点击罐体上“FRT0201”罐号，则系统将自动弹出如下所示确认窗口：点击确认和执行按钮后系统将自动启动相应水喷淋和灭火流程。系统时间：与Windows XP Professional的系统时间相同，需要改变时要从Windows XP Professional的控制面板里的日期/时间里更改。报警提示：警报信息闪烁，显示当前是否还有操作员未确认的报警。2状态解释手动、自动指示；画面左上方位置设置转换按钮，当系统处于手动时，转换提示“手动”并为红色，当系统处于自动时，转换提示“自动”并为绿色。 故障报警状态指示;正常为绿色,说明系统及现场各仪表、电动机构处于正常工作状态时,红色闪烁时说明现场或设备有报警或故障产生，确定之后为红色。阀的状态：基色为灰色，红色表示关闭到位，黄色表示动作过程，绿色表示打开到位。故障状态为红色。就地控制为红色，远控为绿色。管线的颜色：泡沫混合液管线为红色，清水管线为绿色。指示灯的颜色：基色为灰色，相应的正常信号来的时候为绿色，故障或报警信号来的时候为红闪，确定之后为红色。3安全系统考虑到

7、系统的安全性，系统具有多级口令、权限管理功能。本次系统共分为管理员操作员监视员并完善的优先级和权限控制功能，对于不同级别的操作员，提供不同的控制功能，无法进行越权操作。权限级别从低到高分为监视员操作员管理员工程师级别。在本系统中，管理员用户可以增加用户及对用户进行管理并具有修改密码权限,操作员用户可以修改本用户密码,可以对工艺画面进行正常的灭火操作，并可以查看操作记录查看器，监视员用户不能对画面进行任何操作只具有监视权限。系统概况显示了整个自动消防系统的运行情况。4.画面系统按钮和状态：*手/自动按钮：点击画面左上方的手/自动切换按钮后，弹出操作窗口。选择手动或自动后在点击执行，就可以选择需要的运行方式。*系统全停按钮：当系统处于自动运行状态时，该按钮可以实现消防系统的整体停止运行。*油罐消防确认按钮：在自动操作方式下，操作员可以通过观察罐体上报警指示来确定报警罐，当点击有火警的罐号时，系统将弹出一个画面，画面设有两个操作按钮 “确认”和“执行”，的这两个按钮，再点击了确认和执行按钮后系统就可以自动地启动有关的设备，进行灭火操作,点击“关闭”退出此操作界面。*阀门：在画面上可以监视阀门

8、的运行状态，也可以点击想要操作的阀门，这时系统会弹出一个小操作画面“阀操作”。在手动运行方式下，操作员可以在上面进行开阀和关阀操作。*泡沫液装置：在画面上可以监视泡沫液装置的故障、手/自动、运行和故障报警信号。*模拟量数据：画面还为每个罐设有4段光纤光栅模拟量数据显示框。注意：“系统全停”和“消防确认”都必须在“自动状态”下有效。系统全停操作30秒之后才可以进行其它操作；启动自动消防喷淋操作30秒后才可以进行系统全停操作。一次点击“系统全停”或任意罐“消防确认”按扭后，都需要在“系统显示”下的“设备标签”中将其标示删除，才可以进行下次对本命令的操作。5实时报警实时报警可以查看当前和保存的系统所有的报警信号，记录有报警时间、点名、描述、报警信息、RTU、类别、表类、域名等信息。一旦有报警，系统就会把相关信息写到实时报警上来，直到操作员确认报警并且报警取消以后，这些信息才被系统从报警总揽上删除。闪烁的为未确认的报警。6历史事件历史事件可以查看历史操作，包括时间、点名、描述、RTU、事件信息等信息。一旦有时间产生，系统就会把相关信息写到历史事件上来。四、操作步骤系统运行后，首先进入的界面是登

9、陆画面，输入用户登录密码，便可进入OASyS系统画面，点击XOS按钮进入站场画面。1、 手动操作：各现场设备将选择“远程”工作状态，通过点击画面上相应设备，弹出相应操作画面，如阀门可进行相应“开阀”和“关阀”操作，同时也可监控阀门状态；泡沫撬做的控制需要到泡沫控制机柜单独启动，详见泡沫撬做操作说明。（1）、冷却水喷淋：由于冷却水依托庆阳石化炼厂，所以想单独喷淋X号罐，只需开启X号罐前电动阀门即可，例如喷淋1号罐，只需开启XV0907号电动阀门即可。（2）、泡沫灭火系统操作：首先开启分区阀门XV0901、XV0902、开启X号罐前电动阀（例如1号罐为XV0915），然后开启泡沫进水阀门XV0919，最后到泡沫控制机柜前开启泡沫撬座系统。关闭系统步骤：首先关闭泡沫撬座系统，这样管线为清水流出，由于泡沫液有腐蚀性所以必须清洗管线，待末端为清水流出后依次关闭电动阀门。注：阀门只有在远控状态才可进行相应操作。2、自动操作：X号罐泡沫灭火操作：自动工作方式下，各现场设备将选择“远程”工作状态，消防系统选择自动方式。某号油罐光纤光栅检测温度达到设定温度时报警，报警信号送至PLC控制室，经人工确认（罐区监视器采集数据）火灾报警后，通过相应罐体的消防确认按钮选择对相应罐进行喷淋，PLC程序打开泡沫环网和罐前相应

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