制氢监控系统说明书

《制氢监控系统说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制氢监控系统说明书（32页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、一、 概述1自控设计原则 本装置自动设计原则是根据工艺的操作条件设置检测，调节，报 警，联锁及电气控制系统以保证制氢装置可靠，安全，高质量地运行， 制氢装置的产品是氢气和氧气，操作压力是3.14MPa。氢气是一种易 燃易爆的气体，油类物质在高压纯氧里会自燃，制氢装置的电解液是 腐蚀性较强的碱溶液，根据这些特点自控设计选用了具有防腐，防爆 性能的仪表，对不具备防爆性能的仪表和电气设备都安装在现场相隔 离的控制室内，对不具备防腐性能的仪表采用隔离措施，对与氧气相 接触的仪表采取禁油措施，操作人员在控制室里就能方便地进行开、 停车，监视制氢装置，了解运行机制、联锁点设置。2自控系统的构成2.1 下位

2、机下位机采用可编程序控制器（PLC）控制制氢设备。PLC选用 SIEMENS公司生产的S7-400系列硬冗余PLC,系统主要的调节、控制、 联锁保护功能均由它完成，因而保证了系统的高可靠性。2.2 上位机上位机监控下位机的运行。上位机操作系统采用 Windows2000 中 文版，监控软件采用 INTOUCH 软件。监控系统软件部分主要是上位机 的人机交互界面，通过各个不同的画面，可使运行人员直观的监视各 类系统参数，手动干预各调节参数和控制参数。2.3 通讯下位机与就地监控上位机之间是通过 2 块西门子专用的 CP1613 网卡进行通讯的。本说明书只对人机交互界面的使用进行说明，关于PLC、

3、微机、 网卡等硬件方面的使用请参考相关硬件使用说明书，自控系统原理图见说明书最后一页附图。3自控参数见下表:(参考表)序号参数名称调节范围检测点联锁点设置上限报警下限报警1槽压(MPa)03.143.402氢管压力(MPa)02.943液位差(mm)一20 +204氧液位(mm)400-500350 4804503555水箱液位4008003508506氢液位(mm)40(500350 4804503557循环碱温(C)65 758碱液循环量L/h)40(9004004009氧槽温(C)90959010氢槽温(C)90959011气源压力(MPa)0.3 0.70.20.312氢气纯度99.8

4、99.513供氢母管压力(MPa)0.8 1.01.00.814漏氢量()0.21.01.215整流柜电压(V)62 7016整流柜电流(A)7404自控系统硬件构成(请以具体的实物为准)PLC是制氢装置自控系统的核心硬件、PLC除了包括电源、CPU 之外还包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数 字量输出模块以及模板所需的外部提供24V直流仪表电源。4.1 模拟量输入模块模拟量输入模块采用8通道331-7KF02-0AB0模块4块，光电隔离，4 个模块输入均为电流信号。4.1.1 331-7KF02-0AB0 模块与外部连接信号见下表 模块一：变量名通道号（端子号）输入范围氧槽

5、压力1 (2-3)4一20mA氧液位2 (4-5)4一20mA氢液位3 (6-7)4一20mA碱流量4（8-9）4一20mA氢管压力5 (12-13)4一20mA水箱液位6(14-15)4一20mA整流柜电压7(16-17)4一20mA整流柜电压8(18-19)4一20mA模块二：变量名通道号（端子号）输入范围氢槽温度1 (2-3)4一20mA氧槽温度3 (6-7)4一20mA循环碱温度4 (8-9)4一20mA干燥吸附器A温度5 (12-13)4一20mA干燥吸附器B温度6 (14-15)4一20mA氢气分析仪7 (16-17)4一20mA氢气湿度8 (18-19)4一20mA模块三：变量名

6、通道号（端子号）输入范围储罐间氢浓度11 (2-3)4一20mA储罐间氢浓度22 (4-5)4一20mA电解间氢浓度13 (6-7)4一20mA电解间氢浓度24（8-9）4一20mA储氢罐压力15(12-13)4一20mA储氢罐压力26(14-15)4一20mA储氢罐压力37 (16-17)4一20mA模块四：变量名通道号（端子号）输入范围框2补情氢压力11 (2-3)4一20mA框2补情氢压力22 (4-5)4一20mA碱液箱液位3 (6-7)4一20mA4.2 模拟量输出模块模拟量输出模块采用8通道332-5HF00-0AB0模块，光电隔离,模块输出均为电流信号。它与外部被调节信号连接见下

7、表：变量名通道号（端子号）输入范围整流柜电流调节1 (3-6)4一20mA氧液位调节2 (7-10)4一20mA氢液位调节3 (11-14)4一20mA冷却水调节4 (15-18)4一20mA4.3 数字量输入模块数字量输入模块采用2块16通道321-1BH02-0AA0模块，它与外部连接信号见下表：模块一变量名通道号（端子号）整流柜故障1 (2)氧槽压力越上限2 (3)气源压力越下限3 (4)冷却水入口两通阀阀位4 (5)循环泵状态反馈5（6）送水泵状态反馈6（7）备用送水泵状态反馈7（8）框1两通阀位9（12）干燥器四通阀位10 （13）干燥器三通阀位112 （15）干燥器三通阀位213

8、（16）干燥器三通阀位314 （17）手动紧急开机15 （18）手动紧急停机16 （19）模块二变量名通道号（端子号）框2两通阀阀位11（2）框2两通阀阀位22（3）框2两通阀阀位33（4）框2两通阀阀位44（5）框2两通阀阀位55（6）框2两通阀阀位66（7）4.4 数字量输出模块数字量输出模块采用 2 块 16 通道 322-1BH01-0AA0 输出模块 它与外部连接信号见下表：模块一变量名通道号（端子号）循环泵自动控制1（2）送水泵自动控制2（3）整流柜开工控制3（4）声光报警4 (5)框1两通阀控制5 (6)干燥A再生控制6 (7)干燥B再生控制7 (8)干燥四通阀控制8 (9)储罐

9、间风机控制9 (12)框3水箱电磁阀控制10 (13)干燥三通阀1#控制11 (14)干燥三通阀2#控制12 (15)干燥三通阀3#控制13 (16)备用送水泵启停控制14 (17)电解间风机控制16 (19)模块二变量名通道号（端子号）冷却水入口电磁阀控制1 (2)框2两通阀1控制2 (3)框2两通阀2控制3 (4)框2两通阀3控制4 (5)框2两通阀4控制5 (6)框2两通阀5控制6 (7)框2两通阀6控制7 (8)5气源本装置所选用气动电磁阀需要压力为0.50.7MPa,含油量小于 5mg/m3,露点比环境最低温度低10C,流量为4Nm3/h纯净的压缩空 气。气源由压缩空气站提供净化过的

10、压缩空气,由控制柜内气源分配 板直接送给两位两通阀,两位三通阀和两位四通阀；供电气转换器所用的压缩空气需经过空气过滤减压器减压至0.14MPa后方可使用，电 接点压力表指示总气源压力，气源压力低于下限时报警、联锁停整流 柜。6电源制氢站采用三相四线制供电方式;交流电压380V和220V,50Hz， 功率100KVA，要求制氢站进线电源为两路，一路工作，一路备用。 二、自控内容1 调节系统1.1 槽压调节槽压调节系统结构原理如图1-1所示。槽压调节系统原理图1-1槽压调节系统工作原理：压力变送器由氧分离器上部空间取得压力信号，经转换输出420mA电信号，此测量信号经安全栅送给PLC，PLC将测量

11、值与给定值进行比较和运算，输出420mA电信 号经输出安全栅隔离送给电气转换器，电气转换器将420mA电信 转换成0.014.0MPa的压力信号送给氧侧调节阀，调节阀根据气压 信号的大小调整开度，从而调整氧气的压力，使氧分离器的压力维持 在设定压力下运行，氧分离器压力就是槽压。氧槽压力的数值同时在 氢发生处理器上的压力表和上位机上指示出来。1.2 液位调节液位调节系统结构原理图如图1-2所示。PLC工艺控制柜调节阀调节阀氧分离器氢分离器输出 安全 栅输入安全栅输入安全栅差压变送器差压变送器液位调节系统结构原理图 1-2设置液位调节的目的是控制氢、氧分离器的液位，使液位维持在550mm850mm

12、的高度。从分离器取液位信号送给液位变送器，变 送器输出420mA信号经安全栅隔离送给PLC, PLC对氢，氧液位 进行比较，输出420mA电信号转换成0.014.0MPa的压力信号送 给调节阀，调节阀根据气压信号的大小调整开度，使氢、氧分离器的 液位维持在设定液位范围。如果氢液位高于氧液位关闭氢侧调节阀； 氢液位低于氧液位打开氢侧调节阀。1.3 温度调节温度调节系统结构原理图如图1-3 所示。设置槽温系统的目的是控制氢、氧槽温，使槽温维持在85C左 右，氢、氧槽温都是从电解槽里流出来的含气体的碱液温度。循环泵 出口碱液温与氢，氧槽温存在20C左右的一个固定差值，因此只要 把电解槽进口碱液温度控

13、制在65C左右某一值上，就可以使氢，氧槽 温维持在 85C。工作原理：在碱液循环泵出口取得碱液温度信号，由一体化温度 变送器将温度信号转换成420 mA的电流信号，送至PLC, PLC将 测量值与给定值进行比较和运算，输出420mA信号送给电气转换 器,电气转换器将420mA信号转换成0.014.0MPa的压力信号送 给冷却水调节阀。调节阀根据气压信号的大小调整调节阀的开度，从 而调整冷却水的流量使进电解槽的碱液温度维持在65C左右某一值 上，同时上位机显示碱液的温度。1.4 整流柜电流调整PLC根据系统的工艺控制条件输出420mA电流信号控制整流 柜电流。整流柜电流调整分两个阶段，第一阶段整

14、流柜电流在第一次 达到额定电流值之前，为使系统尽快正常运行整流柜工作在稳压状 态；当整流柜达到过额定电流之后整流柜工作在稳流状态，整流柜升 流条件如下：槽压小于槽压报警上限；氢槽温小于报警上限；氧槽温小于报警 上限；氢液位小于报警上限；氧液位小于报警上限；氧液位大于报警 下限；氢液位大于报警下限；碱液流量大于开关下限报警；水箱液位 大于报警下限。2控制系统2.1框1两通阀（贮、排氢）控制：a、系统运行时下列条件中任意一条 件出现，如：整流柜故障、气源压力越下限、槽压越上限、氧槽温越 上限、氢槽温越上限、碱流量下限开关闭合、系统压力达到设定值时 氢、氧液位越上下限，则氢发生处理器两通阀打开，氢气

15、排空，保证 系统安全运行。b、当氢气纯度99.8%时，槽压与氢管压力之差大于 其设定值且槽压达到50U以上的设定值，整流柜正常运行，系统关 闭氢发生处理器两通阀开始向贮氢罐充氢。2.2送水控制：补水控制的操纵量为送水泵的开或停，参考量是氧液 位。送水泵的控制分自动和手动两种，自动和手动实现通过转换开关。 自动控制：当氧液位低于补水设定值时打开送水泵进行补水，当氧液 位高于补水上限时关闭送水泵，手动控制根据实际液位当液位低时， 手操按钮打开送水泵，当液位高时，手操按钮关闭送水泵，整流柜发 生联锁故障时，停掉整流柜同时自动停掉送水泵，否则液位过高下次 开机速度减慢。2.3原料水控制：电解所需的除盐

16、水来自水箱，水箱入口安装一个电 磁阀，当水箱液位低于下限时自动打开进水电磁阀，当水箱液位高于 上限时关闭进水电磁阀。同时，水箱输出420mA电流信号，当水 箱液位低于设定下限时停整流柜。2.4循环泵控制：循环泵的控制分自动和手动两种控制方式，自动和 手动通过转换开关实现。在自动状态下，微机开机时自动开循环泵。 手动状态下，通过按钮控制循环泵的启停。2.5干燥器三通阀控制：1#、2#、3#三个两位三通阀的阀位由氢气干 燥装置工艺流程决定，详见第一册使用说明书中氢气干燥装置工艺流 程附表。2.6干燥器四通阀控制：两位四通阀的阀位由干燥器的吸附、再生、 吹冷时间控制，三者时间之和为阀位切换时间。两位

17、四通阀有状态1 和状态2两个位置，四通阀由状态1到状态2应由状态2再返回状态 1时完成1个完整周期。吸附、再生、吹冷时间可以根据实际情况相 应调整。2.7干燥器再生温度控制：当再生温度到达230C停止加热，由于惯性 温度继续上升，上升至240C左右温度下降，下降至230C开始加热由 于惯性温度继续下降，下降至220C左右温度开始上升，上升至230C 停止加热，重复上述过程，直至达到再生时间。再生温度可根据需要 调节参数。2.8框架II两位两通阀（补氢）控制：框架II两位两通阀是向供氢母 管补氢的自动门，当供氢母管压力达到下限设定值08 MPa）时，自 动打开两通阀往发电机补氢，当压力达到上限设

18、定值（1.0MPa）时， 自动关闭两通阀，使供氢母管的压力维持在规定的压力范围。3、检测3.1氢槽温、氧槽温、循环碱温、干燥A、干燥B再生温度均采用 一体化温度变送器作为传感器；氢液位、氧液位由电容式差压变送器 作为传感器；槽压、氢管压由压力变送器作为传感器；碱流量由金属 管浮子流量计作为传感器；氢气湿度由湿度分析仪探头作为传感器； 水箱液位由磁翻转液位计作为传感器；漏氢量由氢气测报仪探头作为 传感器；整流电压、电流由整流柜单片机输出；氢、氧气纯度由氢、 氧分析仪气路箱作为传感器，以上信号均为标准的 4-20mA 信号，以 模拟量信号输入给PLC,进行调节或控制，并通过上位机显示出来。3.2

19、总气源、冷却水、补氢、贮罐压力用就地压力表来测量。4、信号报警及联锁信号报警和联锁系统有冷却水越下限；气源压力越下限；槽压越 上限；氧槽温越上限、氢槽温越上限；碱液循环开关量；槽压达到设 定值氢、氧液位越上、下限；水箱液位越下下限，当参数越限时微机 发出报警信号由蜂鸣器报警，同时完成联锁功能，停整流柜使系统自 动卸压。报警信号：水箱液位越上、下限；氢、氧气纯度越上限；整 流柜自身故障报警。5、紧急手动开/停机 当发生紧急情况时，用紧急手动开机和手动停机按钮。 三、系统软件操作介绍1 软件狗的安装 切断计算机电源，将软件狗插于计算机并行口 LPT1 上，拧紧螺 丝。2 启动确认软件狗已经安装后，

20、打开计算机电源,启动 Windows 2000， 上位机软件手动启动，直接进入监控系统主画面并显示设备主流程 图。3系统安全管理为了保证系统的安全运行，设置了三个用户级别：管理员、工程师、运行人员，他们各自的用户名、密码及操作权限如下：用户名密码操作权限管理员AdminAdmin画面查看，参数修改，退出监控系统工程师enginEngin画面查看，参数修改运行人员operaOpera画面查看系统启动时，自动以运行人员的身份登录。若要修改参数，则 须登录为管理者或工程师；若要退出监控系统，则需登录为管理者 登录方法为：点击“用户登录”操作按钮（见下）。4监控系统软件画面简介监控系统主画面上方显示系

21、统名称及当前时间和日期，左侧为6个子画面切换按钮，下方为阀门、泵的控制按钮及其他操作按钮，右 侧为报警及阀位反馈指示灯，整流电压、电流表。有报警输入或阀得 电时指示灯变成红色，正常工作或干燥器线圈不通电时指示灯为绿 色。监控系统画面共有 6 个子画面：主流程图、干燥流程、棒图显 示、历史曲线、实时曲线、参数设置画面，点击窗口左侧的相应按钮 可以切换显示各个子画面，按钮文字的颜色相应变成红色，指示当前 子画面的名称。阀门及泵控制按钮上的文字表示当前的工作状态。只有在阀门及 泵设置为手动操作时（在参数设置/运行方式设置里设置），按钮才会 响应点击操作。4.1 制氢流程子画面点击主画面左侧“主流程图

22、”按钮，画面将切换到制氢流程子画 面，该画面反映了电解制氢的工艺流程，能够实时显示系统各运行参 数，运行参数状态的变化以颜色来区分，详述如下：（主流程图见下页）模拟量参数：颜色、显示状态深兰色正常黄色越上限报警红色越上限联锁淡蓝色越下限报警紫色越下限联锁全为零仪表电源消失、没有通讯循环泵、送水泵：红色，运行；绿色，停止。阀门：红色，得电；绿色，失电。图中兰色管道及箭头表示氧气的流动方向；橙色管道及箭头表示 氢气的流动方向；黑色管道及箭头表示冷却水的流动方向；灰色管道 及箭头表示循环碱液的流动方向。PLC控制中压水电解制氢装置2007-11-239:01:41主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时

23、曲线参数设置氧纯度 0-0 %氧槽温45 r氧液位559 rnm电解槽氢阀门差压-4 mm槽压 0.87 MPa碱液循环泵排空302ME整流柜故障O气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门系统产氢量10.0 品h 氢管压力0.00 MPa冷却水100 %氢中氧0.00 %氢槽温 42 C 氢液位556氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀3Q阀位 氢发器三通阀4Q阀位 氢发器四通阀5Q阀位备用送水泵整流电压碱液流量 669 L/h碱液温度39 C 碱液箱液位0 mm开备用关禁止禁止查询登录监控冷却水阀开机开自动|手动|自动 手动|自动|手动|系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂

24、鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：“ 一I、二二二二4.2 干燥器流程子画面 点击主画面左侧“干燥流程”按钮将显示干燥器工作流程图。当 达到充罐条件且干燥器允许工作时，氢气进入干燥器，开始干燥流程。 干燥器流程包括6个阶段：干燥器A吸附、B待用；干燥器A再生、 B吸附；干燥器A吹冷，B吸附；干燥器B吸附、A待用；干燥器B 再生、A吸附；干燥器B吹冷、A吸附。模拟量干燥A温、干燥B温 小于设定值时，以深兰色显示；大于设定值时，以红色显示；信号断 线或 PLC 与上位机没有通讯时，显示零。加热线圈通电时，变为红色； 不通电时，以深蓝色显示。干燥过程之间的切换通过定

25、时器来控制。 正在进行的过程时间以红色显示，其它时间以黑色显示； PLC 与上位 机没有通讯时，均显示零。干燥流程”子画面如下：主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时曲线参数设置甲再虹则 甲於ZJM 甲运行方式厂、冷凝器氢发器甲再生时间 氢发器甲吹冷时间 氢发器甲待用时间 氢发器乙再生时间 氢发器乙吹冷E1寸间 氢发器乙待用时间分 分 分 分 分 分框二压力10.00MPa框二压力20.00MPa1#罐压力0.00MPa2#罐压力0.00MPa3#罐压力0.00MPa氢气湿度-80.C整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀3Q

26、阀位 氢发器三通阀4Q阀位 氢发器四通阀5Q阀位备用送水泵整流调节整流电压整流电流644.5手动|开备用关禁止禁止查询登录监控冷却水阀开机开自动|手动|自动 手动|自动|手动|系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停：”一：、：、二-二二二二4.3 棒图显示子画面点击主画面左侧的“棒图显示”按钮，可显示棒图显示子画面。 以棒图直观的显示系统运行参数。在各棒图上方有各模拟量数值显 示，颜色的变化对应着参数状态的变化，参数在正常范围内时，以黄 色显示，其他颜色与状态的对应关系与流程图相同。滑块的位置根据 模拟量的大小上下实时移动，指示当前值与

27、最大值的百分比关系。棒 图子画面如下：主流程图干燥流程棒图显示0.88 WPa氧侧压力氧液位300 240 _180 12060 0 氢液位460.00整流柜故障氧槽温4.03.2 2.4 1.6 0.8 675碱流量气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀3Q阀位 氢发器三通阀4Q阀位 氢发器四通阀5Q阀位氢气压力备用送水泵历史曲线实时曲线参数设置o.oo %10L80 60 40 20 一0氢中氧整流电压0.00 %714 A整流电流40100 一8060 40碱液温整流调节整流电压整流电流645.0自动I手动I开备用关禁止禁止查询

28、登录监控冷却水阀开机开自动|手动|自动|手动|自动|手动|系统循环泵送些泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢询节阀氧誦节阀 冷却水阀开机开 停：八二：二二二4.4 历史曲线子画面 点击主画面左侧的“历史曲线”按钮，可显示历史曲线子画面。历史曲线能显示槽压、氢氧液位差、氧槽温和氢气纯度4个参数 3 0天的数值。点击X轴（时间轴）的前进、后退按钮可滚动X轴或跳到X轴最 前和最后。主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时曲线参数设液位差200.00160.00120.0080.0040.000.00-40.00-80.00-120.00-160.00-200.00-氧槽温槽压300.004.

29、00-270.00-3.60-240.00-3.20-210.00-2.80-180.00-2.40-150.00-2.00-120.00-1.6090.00-1.2060.00-0.80-30.00-0.40-0.00-0.00；9:03:132007-11-222007-11-222007-11-222007-11-222007-11-222007-11-22历史曲线整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限I冷却水入口阀门鼠发器两通阀1Q阀位鼠发器三通阀2Q阀位鼠发器三通阀3Q阀位氢发器三通阀4Q阀位鼠发器四通阀5Q阀位备用送水泵开备用关禁止禁止查询登录监控冷却水阀开机开自动|手动|自动|手

30、动|自动|手动|系统循环泵送些泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢询节阀氧誦节阀 冷却水阀开机开 停：八二：二二二4.5 实时曲线子画面 点击主画面左侧的“实时曲线”按钮，可显示实时曲线子画面。 用曲线实时显示槽压、差压、氧槽温和氢气纯度四个参数 10 分 钟内的变化情况。当 PLC 与上位机没有通讯时，没有曲线显示；正常工作时，曲线 下方显示实时参数数值。主流程图干燥流程棒图显示槽压实时曲线2007-11-232007-11-232007-11-23歆剎曲线-40.00 8:53:40 2007-11-233.3620.000.00-20.008:58:409:03:402007

31、-11-232007-11-23整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀3Q阀位 氢发器三通阀4Q阀位 氢发器四通阀5Q阀位mm氧槽温实时曲线300.00-1225.00150.0075.0046.96C0.87MPA0.75-0.50-0.25-0.000.00-18:53:40 2007-11-23歆?实时曲线历史曲线实时曲线参数设0.00-11r8:53:40&5&409:03:402007-11 -232007-11-23 2007-11 -23&402007-11-23备用送水泵整流电压整流调节644.89:03:4

32、02007-11-23开 备用关禁止 禁止查询 登录监控冷却水阀开机开自动I手动I自动I手动I自动I手动I系统循环泵送些泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢询节阀氧誦节阀 冷却水阀开机开 停：八二：二二二4.6 参数设置子画面 点击主画面左侧的“参数设置”按钮，可显示参数设置子画面。 参数设置子画面包括 8 个窗口：调节参数、联锁参数、报警参数、干燥参数、PID参数、状态设定、打印设置、功能键定义窗口。可以 查看和修改各种参数及各种泵和阀门的运行方式。点击不同的窗口按钮，弹出各自的画面及参数，按钮上的文字以 红色显示。调节参数和联锁参数画面如下：PLC控制中压水电解制氢装置2007

33、-11-239:04:40主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时曲线参数设置联锁参数一、整流柜联锁参数槽压上限3. 20 MPa联锁允许氢液位上限650 mm联锁允许氢液位下限500 mm联锁允许氧液位上限650 mm联锁允许氧液位下限500 mm联锁允许氢槽温上限80. 0 C联锁允许氧槽温上限80. 0 C联锁允许碱液流量下限300 L/h联锁允许水箱液位下限200 mm联锁禁止二、送水泵联锁参数槽压上限3. 10 MPa联锁允许氢液位上限620 mm联锁允许整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限 冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀典阀位 氢发器三通阀4Q

34、阀位氢发器四通阀5Q阀位冷却水阀开机开开备用关禁止禁止查询登录监控报警参数和干燥参数画面主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时曲线参数设置报警参数槽压上限3. 15MPa报警允许氢液位上限640mm报窖允许氢液位下限520mm报警允许氧液位上限640mm报警允许氧液位下限520mm报警允许氢槽温上限75. 0C1报警允许氧槽温上限75. 0C1报警允许碱液流量下限300L/h1报警允许水箱液位下限150mm报警禁止氢中氧上限0. 50%报警允许浓度探头上限0. 20%报警允许整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀刃阀位 氢发器

35、三通阀4Q阀位氢发器四通阀5Q阀位备用送水泵整流电压自动I手动I自动 手动I自动I手动I系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：“一I4 二二二二冷却水阀开机开开 备用开 禁止 禁止 查询 登录 监控PLC控制中压水电解制氢装置2007-11-239:11:17主流程图干燥流程一棒图显示历史曲线实时曲线参数设置整流柜故障干燥参数一、干燥器甲参数1、干燥甲温度设定50C2、干燥甲再生时间设定10min3、干燥甲吹冷时间设定10min4、干燥甲待用时间设定10min二、干燥器乙参数1、干燥乙温度设定50 C2、干燥乙再生时间设定10min

36、3、干燥乙吹冷时间设定10min4、干燥乙待用时间设定10min气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门I 氢发器两通阀1Q阀位氢发器三通阀2Q阀位氢发器三通阀3Q阀位氢发器三通阀4Q阀位氢发器四通阀5Q阀位A整流调节整流电压646.8自动I手动I自动I手动I自动I手动I系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：:二二二：二二冷却水阀开机开开 备用开禁止 禁止 查询 登录 监控PID 参数和状态设定画面:主流程图干燥流程棒图显示历史曲线实时曲线参数设置P ID参数设置一、氢阀门调节1、比例系数802、积分系数33、微分系数o二、氧阀门

37、调节1、比例系数802、积分系数23、微分系数0三、冷却水阀门调节1、比例系数802、积分系数103、微分系数0整流柜故障气源压力越下限备用送水泵氢发器两通阀1Q阀位氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀刃阀位 層氢发器三通阀4Q阀位 $氢发器四通阀刃阀位氧侧压力越上限 冷却水入口阀门整流电压自动I手动I自动 手动I自动I手动I系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：“一I4 二二二二冷却水阀开机开开 备用开 禁止 禁止 查询 登录 监控PLC控制中压水电解制氢装置2007-11-239:12:52主流程图干燥流程一棒图显示历史曲线实时曲

38、线参数设置运行状态设定整流柜故障气源压力越下限氧侧压力越上限冷却水入口阀门循环泵开/停机 送水泵开/停机 水箱电磁阀幵/关 框I死启匸氢阀扌空制 千燥器阀门 大_罐充嫩两通阀 大L罐朮卜氮两通阀 发电机补氢阀 凤机开/关腔带u电解间凤机手动扌空带停I 干燥间风机手动扌空制停I冷却水阀开机开打印设定和功能键定义画面：I 氢发器两通阀1Q阀位氢发器三通阀2Q阀位氢发器三通阀3Q阀位氢发器三通阀4Q阀位氢发器四通阀5Q阀位备用送水泵整流电压整流电流开 备用开禁止 禁止 查询 登录 监控整流柜故障备用送水泵年月打印报表开 备用开 禁止 禁止 查询 登录 监控冷却水阀开机开停自动I手动I自动 手动I自动

39、I手动I系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：“一I4 二二二二整流电压氧侧压力越上限冷却水入口阀门氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀刃阀位 氢发器三通阀4Q阀位氢发器四通阀5Q阀位整流调节2007-11-239:13:55气源压力越下限氢发器两通阀1Q阀位 氢发器三通阀2Q阀位 氢发器三通阀3Q阀位 氢发器三通阀4Q阀位 氢发器四通阀5Q阀位备用送水泵A整流电压整流调节645.8停停停停 / / 开开开开打印设定请输入所要打印报表的日期:PLC控制中压水电解制氢装置功能键定义节节节 节调节调调动 调动调-f-

40、 动手动硬 手手手手换自硬自硬阀 柜泵泵阀切门门门门水水登 流环水箱备阀阀阀阀却却尸 整循送水设氢氢氧氧冷动动动动3 A B D E G HF1 2 r r r r r r r7 8 9 1 11 t t t t t t t F F F F F c c c c c cc置置置置设设设设 图程示线线菱数数数 程流显曲曲流燥图史时数节锁讐R燥.主干棒历实盍聡报干义/t统 定许询系 缶董s 能藝a_ut- 功报报if 11 11 11 - IX 11 IX 123456;hhhhhhhJh:t力:t:t FFFFFFSSSSSSSSCCC c主流程图干燥流程棒图显示 历史曲线实时曲线参数设置主流程图

41、干燥流程一棒图显示历史曲线实时曲线参数设置自动I手动I自动I手动I自动I手动I系统循环泵送水泵水箱阀送水泵 蜂鸣 报警 报警 用户 退出 氢调节阀氧调节阀 冷却水阀开机开 停 ：:二二二：二二开 备用开禁止 禁止 查询 登录 监控冷却水阀开机开5操作按钮介绍5.1 调节阀按钮自动I手动I氧调节阀调节阀按钮包括氧调节阀、氢调节阀和冷却水调节阀。它们操 作相同，下面以氧调节阀按钮为例，进行操作介绍。红色的按钮表示阀门调节当前的工作状态。自动：自动调节，阀门将由 PLC 根据定值与测量值进行 PID 运 算来调节。手动：手动调节，手动控制阀门开度。调节范围：0100。当按下软手动或硬手动按钮时,窗口

42、弹出一个参数输入对话框,提 示输入阀门开度，输入完成后，按“确定”键确认，当输入的参数值 超出设定的范围时，弹出消息框进行提示。5.2 整流调节按钮整流调节705自动IL手动自动：自动调整整流柜电流。（建议一定要自动调节）手动：手动调整整流柜电流。调整范围420mA,表现为01000其中 4mA 对应 0V；20mA 对应 10V。5.3 控制按钮控制按钮包括系统开机/停机按钮、循环泵开/停按钮、送水泵开/ 停按钮、水箱电磁阀开/停按钮、蜂鸣允许/禁止按钮、报警允许/禁止 按钮、报警查询按钮、用户登录按钮、退出监控按钮。按钮上的中文 提示，表示设备的当前状态。以系统开停机按钮为例进行说明：若该

43、 按钮上显示“系统开机”，则表示系统现在处于开机状态，点击该按 钮后，系统就停机卸压；若该按钮上显示“系统卸压”，则表示系统 现在处于停机卸压状态，点击该按钮后，系统就开机运行。下面分别 介绍各个按钮的操作。5.4 系统开机/卸压按钮系统未开始运行前，以深兰色显示“系统卸压”， 点击该按钮后, 弹出对话框选择开停机操作，点系统开机后若整流柜不联锁，则整流 柜自动开机，在不存在参数报警条件约束的情况下，整流柜自动升流， 系统进入开机状态。此时，按钮上以红色显示“系统开机”。当按钮上以红色显示“系统开机”时，点击按钮后，弹出对话框 选择开停机操作，点系统卸压后整流柜自动停机，系统根据工艺要求 自动

44、平稳降压，即系统进入卸压状态，按钮上显示“系统卸压”。 5.5 循环泵开机/停机按钮当循环泵处于自动时，系统将根据条件自动控制循环泵开停，点 击该按钮无效。只有在循环泵处于手动方式时点击它才有效，操作顺 序如下：（1）保持控制柜上循环泵控制开关在自动位置。（2）在参数设置/状态设定/循环泵开/停机里选择手动，将循环泵转 换为手动控制。（3）点击循环泵开停机按钮，弹出对话框，选择后可控制循环泵开 停机，若取消则循环泵保持原状，同样，“开机”/“停机”表示循环 泵的运行状态。5.6 送水泵开机/停机按钮当送水泵运行于自动方式时，系统将根据液位等条件自动控制开 停补水泵，此时点击操作无效，只有在送水

45、泵处于手动控制时，点击 才有效。操作顺序如下：（1）保持控制柜上送水泵控制开关在自动位置。（2）在参数设置/状态设定/送水泵开/停机里将它设置为手动方式。（3）点击送水泵开机/停机按钮，控制送水泵开停机。5.8充罐阀（框1两通阀1Q）开/关手动操作阀当氢发器两通阀运行于自动方式时，系统将根据槽压、槽压与氢 管压之差大于其设定值、氢气纯度、整流柜是否联锁等条件自动控制 充罐阀的开/关，此时点击操作无效，只有在氢发器两通阀处于手动 控制时，点击才有效。操作顺序如下：（1）在参数设置/状态设定/氢发器两通阀开/关里将它设置为手动方 式。（2）点击充罐阀（氢发器两通阀1Q）,控制氢发器两通阀开/关。5

46、.9 水箱电磁阀开/停控制按钮水箱阙停当水箱电磁阀运行于自动方式时，系统将根据水箱液位等条件自动控制水箱电磁阀的开/关，此时点击操作无效，只有在水箱电磁阀 处于手动控制时，点击才有效。操作顺序如下：（1）在参数设置/状态设定/水箱电磁阀开/关里将它设置为手动方式 （2）点击水箱电磁阀开/关按钮，控制水箱电磁阀的开/关。5.10 蜂鸣器禁止/ 允许按钮当按钮显示“蜂鸣允许”时，点击该按钮，所有语音报警将被禁 止，系统将不产生语音报警信号，此时，按钮显示“蜂鸣禁止”。当 按钮显示“蜂鸣禁止”时，点击该按钮，系统恢复语音功能，此时， 按钮显示“蜂鸣允许”。此时，当有新报警产生时音箱发出语音报警5.1

47、1 报警禁止/允许按钮当按钮显示“报警允许”时，点击该按钮，所有报警将被禁止系统将不产生报警信号，此时，按钮显示“报警禁止”。当按钮显示“报警禁止”时，点击该按钮，系统恢复报警功能 此时，按钮显示“报警允许”。5.12 报警查询按钮点击该按钮后，将弹出报警记录查询窗口。该窗口可以查询系统 运行中报警与联锁的记录。“报警确认”按钮：确认全部报警。未确认的报警项将以红色显示，确认后以黑色显示。若确认前报警已经消失，报警项将自动清除。5.13 设备切换按钮送水泵 备用开本设备只有手动控制功能5.14 用户登录按钮515 点击该按钮，可选择以三种用户身份登录系统，三种身份的用退出监控户名、密码以及权限

48、见（3.系统安全管理）。5.15 退出监控按钮点击该按钮关闭人机交互界面，但下位机（PLC ）仍然运行，制 氢系统仍能保持稳定运行。此时可选择开始/关闭计算机，根据提示 关闭上位机。但上位机最好协同下位机一起管理整个制氢系统。该窗口可以查看、设定、修改系统正常工作期间需要保持的各项 参数值，即系统调节控制的目标数值。若要修改某项参数值，用鼠标点击该参数，即可输入所需参数。 每输入一个参数后请回车确认，否则所做的改动将无效，因为只有在 回车之后上位机才将数据发送给下位机（PLC），下位机再保存修改后 的数据，最后返回新数据给上位机。每个参数均有上下限限定，如果 输入的数据超过了限定，将弹出信息框

49、提示，而且所做的修改无效， 仍然保持原来的数值。6、参数设置操作介绍（参数的具体设置，请依据现场实际设定） 参数设置包括调节参数设置、联锁参数设置、报警参数设置、干 燥参数设置、PID参数设置、运行方式设置、打印参数设置共7个按 钮，分别对应7个设置窗口，点击各个按钮即可切换显示各个窗口。 在系统第一次运行和PLC第一次上电时，必须对这些参数进行设定， 建议运行人员在系统开机前应仔细检查和核对各个参数。6.1 调节参数设置 点击“调节参数设置”按钮后，弹出调节参数窗口，该按钮上的 文字以红色显示。该窗口可以查看、设定、修改系统正常工作期间需要保持的各项 参数值，即系统调节控制的目标数值。若要修

50、改某项参数值，用鼠标单击该参数，即可输入所需参数。 每输入一个参数后回车确认，否则所作的改动将无效，因为只有在回 车后上位机才将数据发送给下位机（PLC）,下位机再保存修改后数 据，最后返回新数据给上位机。每个参数均有上下限限定，如果输入 的数据超过了限定，将弹出信息框提示，而且所作的修改无效，仍然 保持原来的数值。槽压上限分为氧槽温 500前和氧槽温 500后调节，系统将根据该 设定值通过调节氧阀门的开度来控制槽压。槽温上限为氧槽温的控制目标值，系统将通过调节冷却水阀门开 度来控制氧槽温，使其达到该控制目标设定值。氧液位为系统自动开停补水泵的设定值。注意开补水值应小于停 补水值。最大电流和电

51、压为系统正常运行时所允许的最大值，如果条件允 许，系统将运行于这一最大值。6.2 联锁参数设置点击“联锁参数设置”按钮后，弹出联锁参数设置窗口，该按钮 上的文字以红色显示。该窗口可以查看、设定、修改整流柜和送水泵联锁的各种参数， 并且可以禁止和允许各种参数的联锁。若要修改某项参数值，用鼠标单击该参数，即可输入所需参数。 每输入一个参数后回车确认，否则所作的改动将无效，因为只有在回 车后上位机才将数据发送给下位机（PLC）,下位机再保存修改后数 据，最后返回新数据给上位机。每个参数均有上下限限定，如果输入 的数据超过了限定，则所作的修改无效，仍然保持原来的数值。右侧的“联锁禁止”/“联锁允许”按

52、钮上的文字表示当前的状态。6.3 报警参数设置点击报警参数设置按钮后，弹出报警参数窗口，该按钮上的文字 以红色显示。该窗口可以查看、设定、修改各种报警参数，并且可以禁止和允 许各种参数的报警。若要修改某项参数值，用鼠标单击该参数，即可输入所需参数。 每输入一个参数后回车确认，否则所作的改动将无效，因为只有在回 车后上位机才将数据发送给下位机（PLC），下位机再保存修改后数 据，最后返回新数据给上位机。每个参数均有上下限限定，如果输入 的数据超过了限定，则所作的修改无效，仍然保持原来的数值。右侧的“报警禁止”/“报警允许” 按钮上的文字表示当前的状 态。6.4 干燥参数设置点击“干燥参数设置”按

53、钮，可显示干燥参数窗口，该按钮上 的文字以红色显示。该窗口可以查看、设定、修改干燥器正常工作期间需要保持的各项参数值。若要修改某项参数值，用鼠标单击该参数，即可输入所需参数。 每输入一个参数后回车确认，否则所作的改动将无效，因为只有在回 车后上位机才将数据发送给下位机（PLC）,下位机再保存修改后数 据，最后返回新数据给上位机。每个参数均有上下限限定，如果输入 的数据超过了限定，则所作的修改无效，仍然保持原来的数值。6.5 PID 参数设置点击“PID参数设置”按钮后，弹出PID参数设置窗口，该按钮 上的文字以红色显示。该窗口可以查看、设定、修改氧阀门、氢阀门和冷却水阀门调节的 比例、积分、微

54、分系数。改变各个系数可改变 PID 工作特性，所有系数在出厂调试时均 已设定好，运行人员需慎重修改。6.6 状态设定 点击“状态设定”按钮可显示运行方式设置窗口，该按钮上的文字以红色显示。点击手动/自动即可轻松设置各设备的运行方式。设备当前的运行 方式若为自动，则“自动”后打蓝色的勾号，反之则蓝色的勾号在“手 动”后。干燥器阀门设为手动状态时,则在干燥画面上，用鼠标点操相应 阀门实现手动操作。6.7 打印参数设置点击“打印参数设置”按钮，可以显示打印参数设置子窗口，该 按钮上的文字以红色显示。系统可打印一个月中的任何一天的报表，输入所需报表的起始日 期，连好打印机，装好 A4 打印纸，点击“打

55、印报表”按钮，即可打 印报表，从而省去了运行人员抄表的繁重工作任务。6.8 功能键定义在键盘上选择不同代码的键，可切换监控系统的各个子画面及部 分操作按钮（详见功能键定义内容）。四、自控操作1准备工作1.1 检查 MCC 低压开关柜、整流柜、控制柜各柜子的电源接线和信 号线接线正确无误后，先给MCC低压开关柜送电，轻负载试验整流 柜，确任整流柜无问题后再给控制柜送电。1.2 控制柜送电后检查每一路信号，确认每路信号正确无误，同时 从上位机手动给定信号，确认调节阀阀位正确，设定参数，试验报警 联锁信号，所有控制部分检查无问题后可进行开机试验。2、开机、运行和停机2.1 打开气源、冷却水、送上所有柜子的电源。2.2 将循环泵、送水泵打到自动位置。2.3 送上位机电源，进入制氢操作系统，系统详细操作说明见系统 软件操作。2.4 如果要停止制氢，用鼠标单击整流柜停机按钮，这时系统按软 件程序设计自动降压，当压力降为零时，关闭所有电源，关掉气源和 冷却水阀门。