PLC係統在焦爐地下室有害氣體檢測及防治中的應用
科技專論
作者：王玉平
【摘要】隨著PLC技術的不斷發展與廣泛運用，PLC技術不斷深入到生產、生活的各個領域，PLC技術的拓展應用與探索正在為促進工作效率的進一步提高、生產成本的進一步降低以及本職安全度的進一步提升發揮著積極的作用。通過探索、實踐與應用，PLC係統在二線製、三線製、四線製信號的應用中，尤其是在與焦爐地下室有害氣體檢測及防治的應用中得到了進一步發展。
【關鍵詞】有害氣體檢測與防治；PLC；焦爐地下室
一、背景
公司共有6座焦爐分別始建於1999年、2006年、2008年，原設計氣體報警係統規模各有不同：一期工程2座焦爐地下室原設計有8個氫氣檢測回路配一個控製器，後經改造氫氣檢測、一氧化碳檢測報警單回路各22個，沒有設計排風係統；二期工程2座焦爐地下室氫氣檢測單回路28個、一氧化碳檢測單回路30個、4個聲光報警器外加8台軸流風機；三期工程2座焦爐地下室氫氣檢測、一氧化碳檢測單回路各28個、8個聲光報警器外加8台軸流風機。氣體報警係統運行模式：一係統隻報警；二、三係統一級、二級報警聯動風機轉動。氣體報警控製器、探測器分屬四個廠家，7個型號，存在的問題：
1、廠家多、型號雜不利於庫存管理、庫存資金占用量大、生產成本高。
2、故障率高、日常維護檢修量大、不盡浪費人力、物力，而且工作比較被動，不能適應日前國家、省、市、縣、集團公司對安全生產的總體要求。
3、每個單回路報警控製器在出現一級報警、二級報警時都會發出不同的報警聲提示操作人員引起注意，有時甚至多個、亦或十幾、二十個報警音相互疊加、此起彼伏、此消彼漲、長時間報警對操作人員容易造成精神過度緊張，從而引起情緒波動、精神疲勞、漠然視之等對生產安全及人身安全產生不利的影響。
4、所有氣體報警控製器報警音在環境工況恢複正常時不能自動消音，必須人為逐個複位，根據煉焦生產特點：每半個小時交換機將進行一次交換，持續時間5分鍾，因此操作人員需要每半個小時至少對每一個控製器進行一次消音複位，持續時間5分鍾以上直至工況恢複正常。
5、地下室通風機在自動模式下與可燃氣體報警控製器在一級報警、二級聯動輸出接點形成一個自啟動回路，當可燃氣體報警控製器二級報警時，風機自動啟動，否則停止運轉。
6、交換機交換時地下室有預警聲光報警器提前3鍾報警目的是用於提示地下室作業人員立即撤離作業現場防止意外傷害。氣體報警係統聲光報警器報警音與交換機交換時的預警聲光報警器聲音相同或接近難以區分，隻能就近觀察光信號或抵近辨音區別報警出處。
7、報警控製器不能直觀、方便、一目了然的直接反映氣體探測器的安裝位置，也不能有效記錄曆史報警值，同時不能提供連續可追溯的有效數據記錄。
二、改造目的及實現方法
為了消除安全隱患、以人為本創造一個良好的生產環境，有效提高崗位人員對氣體高濃度區的識別速率方便準確查找煤氣泄露點快速消漏、降低氣體報警器故障頻次有效保證設備完好率、降低氣體報警器備件庫存減少庫存成本、增加曆史趨勢記錄為生產提供可參考、分析的科學依據、降低生產環境中煤氣含量進一步提升職工本職安全度，基於上述原因擬對其進行技術改造。
1、去除原有氫氣、一氧化碳氣體報警器控製器、電源模塊。
2、采用一套獨立的基於以太網通訊的PLC係統下位機采集氣體探測器信號並轉換為可直觀識別、帶色變顯示的基於上位機圖形化的氣體報警係統進行有毒、可燃氣體檢測、顯示和控製。
3、軸流風機的控製方式由從動排風改為主動排風，並由PLC係統進行相關判斷和控製。在煤氣交換機交換之前3分鍾，啟動排風係統風機；在煤氣交換機交換之後5分鍾，停止排風係統風機；其他時間受控於可燃、有毒氣體超標聯鎖排風或人工手動排風。
4、交換機交換預警聲光報警器和有毒、可燃氣體超標聲光報警器采用光變、人語報警方式以予區分。
5、交換機交換前主動排風信號取之於交換機自帶獨立PC係統輸出信號參與排風係統控製。