燃气加臭控制系统说明书样本.doc

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RJZ3.0燃气加臭自动控制系统

使用说明书

中国·沈阳煤气总公司
沈阳贝尔燃气有限公司

前 言

沈阳贝尔燃气有限公司是沈阳煤气总公司控股的高新技术企业。具有在燃气加臭领域坚实的理论和丰富的实践经验, 公司自1994年从事燃气自动加臭设备开发应用以来, 除了不断的吸收国外的先进技术和经验, 还形成了一整套具有自己特色的理论经验。多年来, 产品不断更新换代, 控制系统推陈出新, 产品的机械性能稳定可靠, 控制功能不断丰富完善。可是, 在科技高度发展的今天, 为了满足广大用户日益增长的需求, 我们在RJZ1.0的基础上, 推出了功能更加强大, 控制参数更全面的RJZ3.0系统。该系统具有:
l 多路流量, 温度, 压力以及甲烷含量检测及监控功能;
l 多路数字量DI/DO的输入输出, 可监控用户压缩机, 风机等设备的工作状态;
l 设备的机械配置更灵活可实现单点及多点同时加臭;
l 适应燃气流量30万m3/小时;
l 计量泵故障自动报警停机, 低液位报警;
l 工作界面新颖醒目;
l 操作灵活简洁直观;
l 系统配置追随潮流;
l 随机打印加臭量及燃气流量;
l 历史数据任意时段查询;

目 录

第一章: 系统的进入, 启动及退出

第二章: 控制理论简介

第三章: 操作

第一节: 控制参数设置
第二节: 参数通道设置
第三节: 控制点设置
第四节: 硬件检查
第五节: 系统运行
第六节: 查询, 统计打印
第七节: 人员录入及用户管理

第四章: 系统维护

第五章: 注意事项

附件Ⅰ: RJZ3.0控制原理图

附件Ⅱ: RJZ3.0故障与检修流程图
第一章
系统的进入, 启动及退出
一． 系统的进入: 首先启动工业控制计算机进入WINDOWS, 在

桌面上用鼠标左键双击图标或从开始菜单程序的右拉菜单中找到Three Olidgas Control System, 并单击; 进入了如下系统工作界面:
注意: 在此状态下, 不要点击黑三角按钮! ! !
二． 系统授权:
在[系统控制]下拉菜单中点击 [用户授权]弹出如下
图表:

在口令栏中, 输入”1”, 单击[确定], 这样就激活了系统的所有菜单及按钮; 并能够进入其中进行设置和检查等。
三． 退出系统:
1． 击系统退出按钮;
２．按下 Ctrl+Alt的同时按F4;
３．在[系统控制]下拉菜单中单击[退出系统];
以上三种操作都可退出系统。方法”2”是强制( 紧急) 退出, 而且不存储当前数据, 一般不使用; 方法”1”, ”3”是一般退出, 单击会弹出对话框:

单击[是]退出系统。

第二章
控制理论简介与法规
一． 理论起源
　　 燃气加臭理论起源于欧洲, 早在六十年代初期, 欧洲及一些发达国家就开始了天然气的开采, 开发和利用。由于天然气及一部分人工制气无味或微味, 处于燃气使用的安全考虑, 人们开始研究燃气加臭的问题。一个问题是加入何种物质? 接下来是加入多少? 开发和选择加臭剂是一个大问题, 其演变过程如下: 硫化物→硫醇→四氢噻吩, 因此现在最流行的加臭剂是四氢噻吩。另一项工作是加臭标准的确定。
现在从国际到国内对四氢噻吩而言标准量是: 16-24mg/m3燃气; 对乙硫醇是4-9mg/m3燃气; 这样一个标准值是经过一系列试验和应用经验获得的。其根据是: ( 1) 人的嗅觉敏感度; ( 2) 燃气在空气中的爆炸下限; 也就是说加入臭剂的燃气一旦泄漏到空气中, 在达到爆炸下限之前应能被人察觉。上述标准值是取理论计算值的2-3倍而确定的, 目的是获得必要的安全裕度。
二． 加臭装置及原理
1． 滴液式加臭装置: 是一种最简单的加臭装置, 她完全由手动控制, 不耗电, 可靠性高; 缺点是: 加臭精度低, 受环境因素影响大, 无法实现自动控制; 　　　　

控制阀 储罐
燃气管道

２．仪表传动式加臭装置: 此种装置控制复杂, 维护困难, 一般不采用。
３．旁通式加臭装置: 采用臭剂饱和气与燃气混合后, 再混入管道内。设备简单但有不安全因素, 罐体要求承压。
４．泵式加臭设备: 见工艺流程图;
其基本原理是:
(1) 计量泵每次注射量可调节, 手动调节柱塞行程确定;
(2) 计量泵注射次数随燃气流量自动调节, 亦可手动设定, 定量加臭;
(3) 可实现低液位和泵故障自动报警;
其特点是
(1) 加臭比例精确;
(2) 运行安全可靠;
(3) 全封闭, 防腐, 防爆设计;
(4) 动化程度高, 可实现集中监控;

三．术语及参数
１． 术语:
l 计量泵: 直流电磁驱动柱塞式隔膜泵, 所谓计量是指注射量可预 先设定, 根据注射次数可计算总注射量;
l 单次注射量: 计量泵工作一次输出介质量, 一般以毫克为单位;
l 标准加臭量: 每标准立方米燃气的臭剂加入量;
l 注射频率: 每分钟计量泵工作次数;
l 燃气流量: 每分钟燃气流量;
l 模拟信号: 指各种仪表输出的电压信号( V) 和电流信号( mA) ;
l 数字信号: 分数字输入信号( DI) 数字输出信号( DO) ;
l 数据通道: 指各种数据在系统中传输的被赋予指定名称编号的路径;
2． 参数:
l 标准加臭量: 20-25mg/m3;
l 单次注射量: 50-500mg;
l 燃气流量: m3/min, m3/h, m3/d;
l 注射频率: =燃气流量m3/min×标准加臭量20-25mg/m3 ÷单次注射 量: 50-500mg =n次/min

四． 法规
１．国际法规:
在欧洲, 许多国家制定自己的燃气加臭法规及相关标准。
法国的主要规则如下:
a) B型煤气( 热值较低) , 加入臭剂比率为20mg/m3(n)THT四氢噻吩;
b) A型煤气( 高热值) 加入臭剂比率为25mg/m3(n)。
这意味着:
——无味煤气每m3(n)加入25mg/ m3(n)的THT, 即完成加入添味剂的操作;
——对于各种硫醇总含量超过5mg/ m3(n)的燃气, 不需要添加THT, 因为硫醇已提供充分的气味浓度;
——低浓度气味煤气( 硫醇含量低于5mg/ m3(n)) 要补充加入, 它的做法依据下列公式:
补充[THT]=25-(2.5×[RSH]+现有[THT])
THT单位mg/m3(n) RSH等硫醇的初始含量亦以mg/m3(n)计。
德国:
关于加臭剂及加臭的标准在DVGW的G280和G281的两份文件中做出如下解释:
DVGW G280 ( 煤气中加入添味剂)
公共配送的贫味或无味的煤气应加入添味剂, 加入添味剂是为使用者提供的一种安全措施, 如果加入添味剂的煤气从家用装置或煤气仪表中渗漏, 由于它本身特有的气味将被察觉到。这种规定对煤气公司( 配送) 是有法律效力的, 它可能不约束高压管网。标准以最小值的形式对加臭剂的数量进行详细说, 对天然气THT应为21mg/m3(n), 对人工煤气(CO>70%)应加入7.5 mg/m3(n)THT如加入硫醇, 其最小值为4~9 mg/m3(n), 对甲化硫最小值为28 mg/m3(n), 而且对定期检验添味剂浓度和检验方法做出了规定, 而在DVGWG281( 添味剂) 中阐述了作为加臭剂的化合物的物理性状, 如雾化点、 沸点、 蒸发残留物和成分的稳定性等。
在英国”煤气法规”规定”由英国煤气公司( Britishi Gas) 供应运输或配送的全部煤气均应有特殊气味。”
英国使用的添味剂成分比较复杂, 多为硫化物及硫醇的混合物。
在其它欧洲国家, 关于天然气加臭都有相关法规。这里不再赘述。
我们邻国日本, 对天然气的应用也很广泛早在1970年通商省就规定了煤气厂家必须设置加臭设备, 生产出的煤气必须符合告示标准。
在GB50028—93《城镇燃气设计规范》2.2.3条款中明确规定: ”城镇燃气应具有能够察觉的臭味, 无臭味或臭味不足的燃气应加臭”燃气中臭剂最少量应符合下列规定: ”( 1) 有毒燃气泄漏到空气中达到对人体允许的有害浓度之前应觉察; ( 2) 无毒燃气泄漏到空气中, 达到爆炸下限的20%浓度时, 应能觉察。”

第三章
系统操作与运行
第一节: 控制参数设置
在系统投入运行之前, 应作很多准备工作．首先进行参数设置．
１． 点击控制参数设置按钮, 或在系统维护下拉菜单中选择并单击控制参数设置选项, 都会弹出如下界面:

２．参数设定步骤:
　　　　ａ．单击选择要修改的参数值, 数据框变成深色被激活;
　　　　ｂ．点[清除]按钮;
　　　　ｃ．点击数字按钮输入以确定数值;
　　　　ｄ．点[存盘]弹出对话框, 点击[OK] 完成输入;
　　　　ｅ．点[关闭]退出控制参数设置。
3．控制参数确定:
　　　　ａ．标准加臭量: 根据标准和用户管道具体情况确定。建议新用户的标准加臭量在25—28mg/m3, 新管网投运初期, 管道对臭剂有吸附及化学反应, 一般运行2—3个月这一过程达到平衡后, 经过末端检验确认臭剂浓度合格后, 能够调整到20 mg/m3; 注意: 对管道最远端的检测结果才是是否调整的关键。
ｂ．单次注射量: 我公司制造的RJB系列计量泵的单次注射量, 从50-500mg连续可调, 一般应用范围在200-300mg之间最为理想;
　　　　ｃ．计量泵频次( 注射频次) : 根据用户燃气流量依据下式计算:
( 燃气流量／min) ×( 标准加臭量) ÷( 单次注射量) ; 值得注意的是, 各参数的单位一定要按说明确认, 燃气流量取分钟流量! 手动运行时需要计算, 自动运行时可用此算法进行验证;
ｄ．最大工作频次: 电磁驱动的计量泵, 由于需要退磁复位, 因此最大工作频次为: ５０次／min, 为了避免发生意外, 此参数可适当设定, 以不影响正常加臭为宜;
ｅ．参数2: 设计时预留空白, 不必考虑;
４．低电平有效: 窗口的右上角有点击小方块激活, 主工 作界面上的泵反馈指示灯变成点亮状态, 一旦有反馈信号输入, 则熄灭; 反之, 其为熄灭状态, 一旦有反馈信号输入, 变成点亮状态。
５．二路联合控制: 本系统具有单控和合控功能。当不激活时, 系统为单控状态: 既一个流量输入控制一个计量泵。当激活后, 二路流量相加, 控制二个计量泵工作。其原理是: 流量相加后获得的加臭频次首先赋予一号泵, 如果频次大于50, 其余赋予二号泵。
6.关闭输出检测, 在设备调试过程中或检测开关出现故障时, 能够使用此功能, 以避免故障报警,
7.累计频次清零: 能够清掉没有意义的频次累计

※: RJZ3.0控制系统原理图见附件!

※　非操作人员严禁修改控制参数!

第二节: 参数通道设置
控制参数设定好后, 为了能与硬件系统配合工作, 需要将各种参数输入计算机, 计算机的计算结果也要送到执行机构达到控制的目的。因此, 需要将用户信号: 流量, 温度, 压力, 甲烷含量, 风机状态, 以及设备信号: 液位, 臭剂检测和计量泵的驱动等设置好各自的传输通道。方法如下:
1. 选择系统维护下拉菜单中的[系统连接定义]并单击, 弹出下面表格:

具体的通道应用视用户的现场情况和用户订货时的技术要求而定。本系统共设置了15个模拟参数通道, 9个数字输入通道, 三个数字输出通道( 计量泵驱动) 。
2. 要使设置的通道畅通, 必须参考供应商提供的硬件连接图, 分清通道性质和对应号码, 本系统的标准连接如下图:
3. 通道设置的方法是: 将与硬件配置对应的号码, 输入到对应的参数通道号栏内;
4. 所有通道号码输入完毕后, 确认无误可单击确定退出;

5. 通道设定好以后, 应该把硬件系统连接起来, 包括所有应用信号, 都应连接、 输入, 对通道设置的有效性进行验证和调整。具体方法在第四节介绍。

第三节: 控制点设置
所谓控制点设置是指控制参数范围的确定和输入, 其针正确是模拟量参数。
１． 输入范围的确定: 此范围包括两方面, 一是各种测量仪表的量程; 二是这一量程所对应输出的信号范围; 例如流量计, 假设它的测量范围是100——1000m3, 而 对应输出的信号为4—20mA, 或1—5V, 这就是我们所要确定的燃气流量的输入范围。其它仪表信号亦如此, 一定要把电流信号换算成电压信号。
２． 信号标定的输入:
a． 选择[系统维护]下拉菜单中的[输入参数标定]或点击[控制点设置]按钮, 出现下列窗口: ( 见下页)
b． 选择参数名称, 将确定好的参数电压信号值输入到[标定值]栏的A/D值一列的下面两栏内, 而将对应的仪表显示的实际值填入右面对应的实际值栏中, 如下页图所示。
c． 标定参数输入后, 在右侧坐标栏中, 将自动绘制出参数曲线。
d． 其它参数用上述方法一一填好, 按[确定]钮, 退出此窗口。

第四节: 硬件检查
这一功能是用来检查硬件电路是否完好; 检测控制参数, 通道及参数标定是否正确。
１． 首先选择[系统维护]下拉菜单中的[硬件检查]并单击, 弹出如下窗口:
２． 第一列是模拟信号输入, 如果连接设定正确, 将显示相应参数的输入 电压值, 此值与仪表读数的对应信号值进行比较, 如果相等或非常接近, 说明设定正确。否则, 应检查硬件连接和参数标定是否正确。

3. 第二列是数字信号输入DI, 在没有信号输入时, 通道指 示高电平, □内有√, 有信号输入□√消失。
4. 第三列是数字信号输出DO, 有输出时, □ 内有√, 否则空白。
5．还能够经过启动PCL711B的测试软件来检测它的好坏, 从而还能够判定问题的其它所在。

第五节: 系统运行
上述工作都进行完毕以后, 还要按照加臭装置操作规程, 对单次注射量进行精确调整, 并重新输入; 然后进行运行前的最后准备工作。
首先, 确定单控还是合控; 如果单控, 将备用的计量泵的工作频次设置为”０”与其对应的流量参数通道号码不要与其它通道号重复; 如果是合控, 最好将计量泵全部置于自动状态;
其次, 可单击主界面上的开始按钮, 或选择[系统控制]下拉菜单中的[开始]系统进入运行状态。
这时, 可观察各种参数变化是否符合实际, 如有出入, 应及时调整。
注: 如果是手动运行, 经过鼠标左右键, 可修改计量泵注射频率。
第六节: 人员录入及用户管理
本系统设置了日常管理功能: 可进行每班统计; 分时间段统计; 历史数据查询; 操作人员录入; 用户密码设置;
１． 操作人员录入: 选择[系统维护]下拉菜单中的[人员预录入]并
单击 , 弹出如下窗口:

此时按[+]按钮, 将出现蓝地空格, 用鼠标左键点击出现光标, 输入操作人员的名字后按[√]键完成输入。
２． 用户管理: 利用这一功能能够是用户对系统授权, 只有操作人员有权 进入系统, 实施控制与维护。
首先选择[系统维护]下拉菜单中的[用户管理]并单击, 弹处下列窗口:

按[增加]键在右侧窗口中, 输入用户名( 公司名或门站名) 和口令( 密码) [必须记住], 然后按[增加]键录入完成。如果删除其它用户名, 用鼠标单击左栏用户名, 按删除键结束。
注: 在[系统控制]下拉菜单中选择[修改用户口令], 再出现的窗口中能够更新用户口令, 这一功能能够在人员调动时使用。
第七节: 查询、 统计、 打印
为了方便用户对加臭量及系统运行状况进行记录和监控, 设置了查询、 统计、 打印功能。
１． 班流量统计: 上述功能的基础是班流量统计, 其方法是: 选择历史查询下拉菜单中的班流量统计并单击, 或按统计流量键弹出统计窗口

输入统计日期、 班次、 起止时间、 选择操作员和审核员, 按[统计]键, 会显示当班燃气流量、 臭剂流量, 按[打印]键弹出打印界面, 按打印机键打印。
为了使统计真实准确, 班流量统计只能打印一次, 防止作假!
每班生产记录可进入企业管理账目; 亦能够作为发生燃气事故时的重要证据, 用以开脱企业责任; 也是检验加臭系统工作状况方法之一; 同时能够体现员工工作质量。

２． 段流量统计: 选择[历史查询]下拉菜单中的[段流量统计]并单击, 弹出统计界面:

输入时间段、 分组统计主体按[统计]键, 数据栏中将显示统计主体、 燃气流量、 臭剂流量。
注意: 此界面不能打印!
３． 历史数据查询: 选择[历史查询]下拉菜单中的[历史记录]、 单击, 或按[查询历史数据]键弹出窗口:

输入起止时间按[查询]键, 出现数据列表。要打印输出则按[打印]键, 弹出打印界面后, 按打印机键输出文件;
注意: 由于数据库容量有限, 数据查询应及时打印存档, 一面自然溢出丢失!

第四章: 系统维护
RJZ3.0燃气加臭控制系统有软件和硬件两部分组成: 软件的构成及功能在前面已经详细介绍, 不再赘述; 其硬件构成如下: 工业控制计算机、 显示器、 打印机、 鼠标、 键盘、 PCL-711B数据采集卡、 数据电缆、 控制转换器; 系统的原理图见附件Ⅰ
系统工作电压: AC220V±5%;
额定功耗: 200W;
环境温度: 15-25℃;
相对湿度: ≤45%;
电源连接方式: 三线制保护接地;
模拟信号输入: 4-20mA /1-5V;
开关信号输入: DC24V;
驱动输出: DC220V、 0-50次/分、 200ms;
１． 故障查询:
本系统在臭剂不输出的情况下, 会自动报警, 弹出报警画面, 指示那一个泵有故障, 并停止运行; 泵修好后才能继续。

计量泵及设备部分维修见《设备操作规程》, 系统具体维护流程详见附件Ⅱ: 系统维修流程图;

第五章: 注意事项

一． 系统管理一定要专人负责, 口令及密码不要泄漏给不相干人员, 而且应在档案部门备案;
二． 系统运行方式更改时, 一定要确认信号正常传输和正确显示;
三． 系统中所装软件: Advantech Driver For 95 an d98 不要删除;
四． 必须在系统调试正常后, 才能打开计量泵的防爆开关, 进入正常加臭运行;
五． 本软件具有供应商授权期限, 主要限制无偿拷贝。也限制不结清货款的用户;
六． 使用中如有疑问, 可与供应商联系; 也欢迎多提宝贵意见。

编写人: 生产技术部
二零零九年修改