АСУ ТП установки электрохимического получения кислорода и водорода на станции производства технологических газов

Получение технологического газа выполняется электролизом воды генераторными установками кислорода и водорода, для которых предусмотрены локальные АСУ с возможностью обмена сигналами с АСУ ТП установки. Для стабильной работы установки электрохимического получения кислорода и водорода, нужно выполнять подачу очищенной воды под заданным давлением к генераторным установкам и дополнительно их охлаждать.

Так как в период промышленной эксплуатации установки есть вероятность утечки взрывоопасного газа, что может привести к различного рода авариям, для обеспечения безопасности технологического процесса нужно постоянно контролировать содержание объемной доли газов кислорода и водорода в производственных помещениях, где работают генераторные установки и на территории резервуарного парка.


АСУ ТП установки электрохимического получения кислорода и водорода на станции производства технологических газов позволяет:
- в ручном и автоматическом режиме управлять процессом запуска генераторных и дополнительных установок, которые обеспечивают поддержание заданных режимов;
- обрабатывать сигналы с газоанализаторов ;
- выдавать аварийную световую и звуковую сигнализацию в случае превышения в производственных помещениях допустимого уровня кислорода и водорода;
- управлять с помощью локальных блоков управления работой приточно-вытяжной вентиляции в штатных и аварийных режимах;
- подавать сигналы аварийной остановки на генераторные установки;
- подавать блокирующие сигналы на клапаны кислорода и водорода.

Система автоматизации состоит из интеллектуального контроллера Mitsubishi Electric серии FX3U и панели оператора GOT-940 того же производителя, а также промышленного компьютера со SCADA-системой Citect v.7.0. Оборудование программно-технического комплекса и дополнительных установок размещено в помещениях, которые отделены от помещений категории В-1Б генераторных установок.


Сигналы газоанализаторов и местных постов управления поступают на ПЛК через барьеры искробезопасности. Кроме сигналов с датчиков-газоанализаторов на контроллер поступает информация об уровне воды в баке-отстойнике и работы компрессора и холодильной установки, сигналы состояния вспомогательных установок и коммутационной аппаратуры.

Данная система управления выполняет следующие функции:
1. Контроль содержания объёмной доли газов Н2 и О2 с помощью датчиков-газоанализаторов, аналоговые сигналы с которых заведены на входы контроллера. В случае превышения предаварийного порогового значения содержания объёмной доли газов Н2 и О2, контроллер формирует сигналы включения световой, звуковой сигнализации и сигналы управления приточной, вытяжной вентиляцией. В случае достижения аварийного порогового значения контроллер подает сигнал в систему управления генераторами водорода, кислорода на аварийную остановку генераторов и формирует сигнал на закрытие соответствующих клапанов газопроводов.
2. Контроль и стабилизация давления воды с помощью управления насосами подачи воды к генераторам.
3. Поддержание требуемой температуры генераторных установок, путем управления насосами охлаждающей жидкости системы охлаждения генераторных установок.
4. Управление работой приточной и вытяжной вентиляции в автоматическом режиме с учетом условий окружающей среды, и обеспечение работы по специальному алгоритму в аварийном режимах.


Отображение основных параметров и дистанционное управление в ручном режиме обеспечивается с помощью панели оператора, расположенной на передней двери шкафа управления. Контроль работы установки и диспетчерское управление вентиляционными системами осуществляется с АРМ на базе компьютера оснащённого SCADA-системой. АРМ оператора установки расположено в помещении диспетчерской и связано со шкафом управления по сети Ethernet.

В результате выполненной работы, была разработана и внедрена система управления, обеспечивающая безопасное функционирование установки производства водорода и кислорода, за счет непрерывного контроля процентного содержания в воздухе взрывоопасных газов и удаленного диспетчерского контроля.