TSXPLUS系统在可燃气体报警系统的应用介绍

（天津渤海石化有限公司，天津300452）

1 前言

近年来，我国社会经济不断发展，化工行业发展速度也逐渐加快，但在化工安全中还存在一定的问题，为了减少各种气体中毒人员伤亡事故，国家要求可燃气体控制系统应为单独的控制系统。

2 丙烯生产过程中的报警系统

天津渤海石化有限公司是天津渤海化工集团直属大型国有全资子公司，拥有60万t/a丙烷脱氢制丙烯（PDH）生产线，是国内重要的丙烯产品供应商。

此公司的丙烯生产工艺过程中，应用了天然气、氧气、丙烯、一氧化碳、氯气等多种易燃易爆气体和有毒有害气体。生产现场依据不同生产部位物料的种类，安装布置了天然气、氧气、丙烯、一氧化碳、氯气等多种可燃气体传感器和有毒气体报警仪，用于测量空气中不同气体的含量。这些测量信号的传感器与控制器及分布在现场的各种报警器、警示灯等组成一个报警系统（GDS系统），以感知判断环境是否安全，设备是否正常工作、管道是否泄漏。GDS系统保证人员的生命安全、设备的正常使用以及生产的顺利运行。

3 选用TSXPLUS系统

在生产线建设时，这个系统GDS是与承担生产过程控制的DCS系统融合为一体的，随着生产规模的扩大以及国家对安全要求的提高、公司对安全生产的重视，公司对GDS系统进行了改造，将整个GDS系统从DCS系统中独立出来，成为单独的一套控制系统，同时保留与DCS系统的数据共享，方便操作人员掌握现场的各种信息。选用了TSXPLUS系统实现整个GDS系统的控制功能。

3．1 集中控制

现场的可燃（有毒）气体传感器及报警器分布区域广跨度大，依据设备的集聚度划分为罐区和主装置区两个区域，两个控制室的信号分别通过光纤与主控制室的控制柜相连，由主控室实现集中控制。（见图1）

3．2 连接方式

TSXPLUS系统支持各个机架的星型和总线型两种拓展连接方式，此项目分布在三处的四个机架以安装在P101柜的主机架为中心，采用星型连接的方式，用单模光纤连接成一个完整的系统。每个机架上有3个相互冗余的BI通讯板卡，用于实现各个机架上IO板卡与处理器PM01间的数据链路连接,是机架扩展的接口卡。每个板卡上有A、B、C 3个SFP类型的光纤接口，这样3个BI板卡可以与另外的3个机架同时进行三重冗余的数据交换。

本项目中，P01柜中的扩展机架EC01中的3个BI板卡上都采用A光纤接口与主机架MC01中的A组光纤口用3m的光纤跳线直接相连，实现此扩展机架与主机架间的数据通讯。

图1 布局图

主机架BI板卡的B组和C组光纤接口通过光纤跳线都连接到光纤盒101，由连接101光纤盒的光纤通往主控制室，分别连接到主控制室的301光纤盒和302光纤盒。连接301光纤盒的跳线一端与来自主机架B组光纤口光纤链路相连接，另一端连接到P301控制柜内的扩展机架的A组光纤接口，完成此扩展机架的连接。从罐区来的光纤连接到302光纤盒，与来自主机架C组光纤口光纤链路相连接，在罐区控制室内连接到光纤盒201，通过光纤跳线连接到罐区扩展机架的A组光纤接口上，完成此扩展机架的连接。

TSXPLUS系统的三重冗余处理器PM01是整个系统的“大脑”，只能安装在主机架MC01对应的槽位中。IO板卡在主机架和扩展机架中都可以安装。通讯板卡CM01是TSXPLUS系统与系统外以通讯方式进行信息交换的通道，包括与工程师站和操作员站的通讯，与其他设备基于COM口连接的通讯以及与GPS的系统的校时通讯等。通讯板卡CM01也只能安装在主机架MC01中。此项目中安装了2个CM01通讯板卡，分别安装在不同的槽位上，是相互备用的关系。

此项目工程师站和操作员站安装在主控制室中，需要用带光纤接口的交换机301、302将电信号转换成光信号，用光纤跳线、光纤，跨过光纤盒301、光纤盒101、带光纤接口的交换机101、102，再转换成电信号采用超五类网线用RJ45水晶接头直接与CM01板卡的2个网段的网口相连，形成冗余的网络，实现工程师站、操作员站与TSXPLUS系统的通讯连接。

3．3 人工操作

此系统接入可燃（有毒）气体传感器信号，在系统中进行逻辑处理，当气体浓度值达到报警限值时，在操作员画面信息报警区有警示提醒出现，同时在辅操台中对应区域的灯会亮起并以固定频率闪烁。此信号报警值恢复到正常值时，报警信息中有相应的提示信息出现，警示灯不会熄灭，当操作人员按下辅操台上的确认按钮或者在操作画面上按下确认按钮时，警示灯才会灭掉。

此报警系统在生产正常时不用人工监视干预，只在现场信号有报警时才需要人工干预处理，操作人员在值班时不需要一直在此系统工位值守，可以将注意力集中在过程生产的DCS系统上。

4 总结

TSXPLUS系统可以很方便的与第三方设备进行数据通讯交换,编程支持ST、LD、FBD三种格式的编程语言，FB功能块，系统编制功能块方便快捷简单，易于学习掌握。