可燃/有毒气体报警
计算机监控系统
技 术 方 案 书
深圳市特安仪器设备销售有限公司
2010年3月26日
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可燃有毒气体计算机监控系统
一 系统说明
气体检测系统主要实现对可能发生可燃有毒气体泄漏的进行监测。该监测系统主要由现场的气体探测器、控制室的控制器，和人机界面组成。现场气体探测器和控制器，形成一个控制回路，对现场气体泄露的状况进行实时监控。同时通过控制箱前的指示灯，可以看到每个通道的当前状态指示，避免了人机界面失灵后系统出现的盲点。另外控制器输出RS485数字信号， 通过光电隔离中继器传输至人机界面，人机界面可以显示现场探测器的当前状态，浓度曲线或发出报警提示并把报警信息和恢复正常时间等记录在本地硬盘中实现。根据设计要求系统可实现对6路检测点的监控。系统具有灵活的扩张性，根据需要，最多可以扩张到32路。
支持多种通讯模式，RS232、RS485和Hart 实时数据采集、处理和输出控制功能 历史记录、事件记录查询和打印功能
人性化操作界面，工程师和操作员界面分级管理，操作使用安全方便，设备状态识别功能
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可燃有毒气体计算机监控系统
如图所示，控制器通过AI采集卡实现对现场探测器的当前浓度读取，经过逻辑判断、运算，实现对每个报警灯和报警喇叭的控制，实时反映出现场每个探测器的状态。同时控制器实时发送数据给人机界面，人机界面显示每个探测器的状态，驱动音响
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可燃有毒气体计算机监控系统
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控制系统接线原理图（参考）
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2.1 控制器
系统控制器采用西门子200PLC，其型号为CPU224XP，该控制器自带24个DI点，10个DO点，2个AI点，具有两个RS-485通讯口，一个扩展口，便于系统的扩展。其外形结构如下：
2.2 控制箱
控制箱主要用于装配系统中的控制器、电源，以及系统中的八个工作指示灯，各个指示灯能指示系统的供电状态、探测器的总故障，以及每一路探测器当前的报警状态。其示意图如下：
在系统显示器不能正常显示的情况下，指示灯能对现场的气体浓度进行正常指示。控制箱中装有前面所述PLC和工业级电脑主控制板及操作系统，根据现场情况可设计成壁挂式或台式。
如上图所示，控制箱前面板上共八个灯，其各个状态定义为： 电源指示灯：绿色表示供电正常，不亮无供电。
总故障：当任何一路探测器故障时，故障指示灯亮黄色，无故障不亮 探测器1：当第1路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮 探测器2：当第2路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮 探测器3：当第3路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮 探测器4：当第4路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮 探测器5：当第5路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮 探测器6：当第6路探测器报警时，指示灯亮红色，无报警不亮
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2.3现场气体探测器
a） 现场气体探测器采用隔爆产品, 防爆等级Exd IICT6, b）防护级别: IP65。
c） 气体探测器的响应时间<30S。 d）气体探测器的电气接口使用G3/4“。 e） 现场气体探测器要求带有LCD显示。
f） 现场气体探测器要求可以驱动声光报警器或自带有声光报警器。
g）现场气体探测器建议选用特安公司ESD200。
3 系统功能
3.1浓度显示及报警
3.1.1浓度显示：系统能显示现场的被测气体浓度信息，每一探头在系统界面中都有对应的分区域的浓度显示框，浓度显示框显示对应的探测器气体浓度。
量程百分比显示
(图5)
如图5，左上角数字为量程，填充部分为当前百分比值。其中量程部分会根据下位机通讯数据自动调整。
3.1.2 状态显示: 系统能显示现场气体探测器和监测单元的状态, 在分区显示和总的显示界面上通过不同的颜色显示不同的状态。 具体符号如下表：
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指示灯说明 颜色 状态 正常工作 正常 绿色 常亮 故障状态 故障 灰色 闪烁 低限报警状态 低限报警 浅红色 闪烁 高限报警状态 高限报警 红色 闪烁 被屏蔽 屏蔽 黑色 常黑 3.1.3 报警：现场的某一气体浓度达到或超过设定值 探测器状态 指示灯状态 备注 无 无 无 无 无 a) 位于现场控制室的气体报警控制器显示屏上显示报警浓度值和状态， 并给出相应的声光指示和输出相应的信号给监控系统。 b) 中心控制室系统界面应给出对应探测器位号并给出相应的声光报警信号，并把报警情况记录在系统中， 同时系统操作台声报警器给出声报警。在系统中应有报警区域平面布置图（图中包括含气体变送器的位号和具体安装位置），给出具体的报警状态。 c) 报警确认消除: 在报警状态下, 可以通过消音按纽进行消音,但不可以对报警状态进行消除；在现场浓度低于报警值的状态下可以通过确认按纽对报警进行消除对。 3.2 报警记录和打印
当某报警出现或某报警消失时，系统把该变送器工作状态记录到相应文件中，方便用户查询。同时系统可以通过打印机打印系统报警发生的区域号， 报警时间和消除时间等参数。
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3.3 浓度趋势曲线功能
系统软件为每一探点配置一个模拟示波器，显示探测现场被测气体浓度变化趋势曲线。每条趋势曲线最多由两百次检测数据组成，描图（点）时间间隔为1~60秒可选。基本外形如下图所示：
系统可把气体浓度信息自动的记录在PC硬盘中，每点每天一个记录，记录间隔时间为1~10分种可选。并且用户可选择回放、打印某天某探点的记录信息；
3.4系统自诊断功能
系统带有自诊断功能，在系统运行时，应可以判断可燃气体探测器故障， 传感器故障， 线路开路、短路， 主备电故障， 并给出相应的报警信号。
3.5 访问权限
三级密码保护：系统由操作员、管理员和工程师三级密码保护，密码向前监管，支持使用修改低级或同级密码，以防任何一级人员密码丢失，保证系统正常运行。
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4 系统配置清单
系统配置清单如下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 特制控制箱 PLC控制器 AI采集卡 工作电源 指示灯 工业控制板 19\"彩色液晶显示器 PC组态软件 PLC 硫化氢探测器 可燃气体探测器 型号 可设计成壁挂或台式 CPU224XP EM231 24VDC 含内存硬盘等 FGS2000 ESD200 ESD200 单位 台 个 个 个 个 套 台 套/点 套 台 台 数量 1 1 1 1 9 1 1 6500 价格 备注 最少5套 最少5套 1500 1000 1/6 1 1 1 1000 7000 4900 5 系统特点
该系统采用控制器加人机界面的设计方案，由于采用PLC作为控制器，系统具有高的可靠性和稳定性，不会因为人机界面的失灵而导致系统的瘫痪，同时具有很好的操作界面，强大的数据存储功能。另外系统采用模块化结构，具有很好的扩展能力。
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