制氢操纵培训手册.docx
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制氢操纵培训手册
操纵培训手册
第一部份描述
一.系统介绍
氢气生产系统设计了一个平安、靠得住的操作系统，一旦制氢系统的某部份犯错，操纵系统有声光报警、提示报警内容、切断整流柜的直流输出功能。
氢气生产的操纵系统，利用了一台可编程操纵器来治理整个系统的调剂和报警处置，提高了自动化水平，减轻了劳动强度，给氢气生产提供了一个平安、靠得住的、有效的操作系统。
操作人员能够不需调整、监视，由可编程操纵器通进程序来操纵系统的压力、液位、温度，操纵器不断监视由变送器送入的运行状况信号，所有的运行要求如：
自动补水、报警连锁，都由可编程操纵器来完成，。
电解槽的直流电源是由整流柜提供，整流柜的直流电的输出通过PLC及运算机操纵，也可手动调剂电位器，使电流达到额定值740A，它的工作原理是桥式、全波整流。
当发生故障时，发作声光报警，及时切断直流电的供给，而且可通过外部连锁使整流柜停止，提高了系统的平安性。
整流柜面板上装有直流电压表、左、右电流表。
其整流原理祥见整流原理图及操作手册。
配电柜是提供整个制氢站的电源，将主电源分成五路给操纵柜、整流柜、冷却水装置、照明、检修。
二.操纵描述
可编程操纵器由两个CPU单元和一个I/O模块单元组成，并配备了热备冗余系统，当一个CPU单元发生故障时自动切换到备用CPU单元。
I/O模块单元要紧由输入输出模块及电源模块组成。
I/O清单
序号
控制点
控制点信号
控制点对应的参数
一、开关量输入点（DI）
1
气源压力低
干接点
2
系统压力高
干接点
3
冷却水压力低
干接点
4
循环泵状态
干接点
5
补水泵状态
干接点
6
整流柜状态
干接点
7
整流柜自动/手动
干接点
8
整流柜故障
干接点
9
冷却水泵1状态
干接点
10
冷却水泵2状态
干接点
11
供氢母管压力高
干接点
12
防爆风机状态
干接点
13
除盐水出口温度高
干接点
14
氢气测报仪报警
干接点
15
消音确认按钮
干接点
二、开关量输出点（DO）
1
碱液循环泵控制
DC24V
2
补水泵控制
DC24V
3
除盐水泵1控制
DC24V
4
除盐水泵2控制
DC24V
5
联锁整流柜
DC24V
6
系统报警
DC24V
7
纯水箱补水控制
DC24V
8
除盐水箱补水控制
DC24V
9
干燥装置切换阀
DC24V
共4点
10
干燥装置加热控制
DC24V
共2点
11
干燥装置加热电源控制
DC24V
12
储氢罐充气控制
DC24V
共2点
13
补氢控制
DC24V
共2点
14
框架1粗氢送气/放空切换
DC24V
15
框架1产品氢送气/放空
DC24V
三、模拟量输入点（AI）
1
电解槽工作压力
4～20mA
2
氢分离器液位
4～20mA
3
氧分离器液位
4～20mA
4
碱液循环量
4～20mA
5
碱液循环温度
铂电阻
Pt100
6
氧槽温
铂电阻
Pt100
7
氢槽温
铂电阻
Pt100
8
干燥塔1温度
铂电阻
Pt100
9
干燥塔2温度
铂电阻
Pt100
10
氢中含氧量
4～20mA
11
氧中含氢量
4～20mA
12
产品氢气露点
4～20mA
13
储氢罐1压力
4～20mA
14
储氢罐2压力
4～20mA
15
整流柜电压
4～20mA
16
整流柜电流
4～20mA
17
原料水箱液位
4～20mA
18
冷却水箱液位
4～20mA
19
氢气测报仪
4～20mA
2点
四、模拟量输出点（AI）
1
压力调节输出
4～20mA
2
差压调节输出
4～20mA
3
温度调节输出
4～20mA
4
氢气产量调节输出
4～20mA
三.操纵调剂回路：
1.压力调剂
压力调剂在操纵系统中是超级重要的调剂回路，压力调剂的好坏，直接阻碍系统的各项指标，可避免压力太高造成事故。
制氢系统的运行压力能够设定，压力可在必然的范围内进行调剂，制氢系统的压力通过压力变送器（PT）测得，4-20mA的信号直接送至可编程操纵器，PLC通过比较设定值与实际值的误差值，通过PID功能，输出相应的调剂信号4-20mA，到PV调剂阀门（氧侧调剂阀）的开度。
若是实际压力超出设定压力值,那么通过计算后,输出信号使得调剂阀PV开度变大，使得实际压力降低，最终使得系统实际运行压力在设定值下稳固运行。
反之那么小。
此调剂回路为正作用、内给定。
20mA时，阀门开度最大。
系统运行压力不宜过小或过大一样运行在比较好。
二、液位调剂
液位调剂是一个超级重要的自动调剂回路，液位调剂的好坏可避免氢气与氧气混合，避免爆炸，提高气体纯度，提高平安。
若是氢气与氧气压力一样，那么咱们以为氢液与氧液的高度一样高，氢氧液位被氢侧差压变送器测得，氧液位被氧侧差压变送器不断测得，4-20mA信号送至可编程操纵器进行计算。
依照体会，把氢液位作为设定值，氧液位作为实际值，利用PLC内部的功能PID计算，得出差值，并输出相应的调剂值4-20mA信号，到调剂阀LV（氢侧调剂阀），最后使得二者液位相同。
若是氢液位比氧液位高，那么氢气压力比氧气压力低，通过PID计算，应是减小调剂阀的开度，使得氢气压力升高，氢液将随之降低。
反之那么变高。
液位调剂是正作用，外给定。
20mA时，阀门开度最大，氢氧液位差不宜过大，操纵在±50mm内较好。
3.温度调剂
温度调剂也是三个调剂回路中一个比较重要的调剂回路，它可使电解槽在一个稳固的温度下运行，能够避免电解槽过热，节约电能，使氢气生产运行在平安的条件下。
槽温调剂是通过调剂冷却水的流量，来操纵循环碱温的温度，从而，操纵电解槽的温度，因为电解电流是必然的，那么电解槽产生的热量是必然的，因此电解槽的温度是通过碱温来间接操纵的。
碱温由温度传感器测得，电阻信号送至PLC，PLC通过比较设定值与实际值的误差值，通过PID功能，输出相应的4-20mA电流信号，到TV（冷却水调剂阀）来调剂调剂阀的开度。
若是KOH的温度超过设定温度，通过PLC计算误差值，输出信号使调剂阀的开度变大，增加冷却水的流量，使的碱温降低，反之那么变大。
此调剂回路为内给定，反作用，20mA时，阀门开度最小。
槽温操纵在80℃（碱温设定值在60-65℃）左右比较好。
四.连锁报警
系统报警的设置，以便及时提示操作人员系统存在的故障，在发生连锁故障时，框架Ⅰ放空阀自动打开。
操作人员必需确信并排除故障后，方可继续制氢。
操纵系统设有八个报警点，其中有七个报警点可直接连锁整流柜，连锁点有：
氢液位上、下限报警、氧液位上、下限报警，碱液流量下限报警，氧槽温高报警，系统压力高报警，其他的气源压力低报警点只是报警并非连锁。
氢、氧液位报警连锁只有在连锁转换开关在“连锁”位置时，才能连锁停止整流柜。
五.上位运算机
上位运算机内装美国通用电气公司（GE）的IFIX监控软件，它能显示运行参数，设定运行要求，改变调剂参数，设定报警值等功能，是PLC的终端设备。
它装有全中文的操作界面，只要开机后按界面提示操作即可。
第二部份电气操作与维修
一.操作步骤
（一）.试车预备
在进行第一次操作前，必需检查电缆连接情形，必需做到电缆连接正确无误，以避免因电器短路造成电器元件的烧毁，造成没必要要的麻烦。
1.合上配电柜内的主电源开关
2.别聚散上配电柜内的QM1-QM8，给每一个柜都送上电源，检查合上情形；如有短路现象，应排除
3.合上操纵柜的电源开关
消音,观看运算机及盘面指示灯情形
检查PLC及各变送器是不是有指示,如没有应检查接线和变送器、DC24V电源
检查上位机显示各条信息与设计要求是不是相符.
检查上位机各条信息数值与实际情形是不是相符.
设定报警值,及自动加水位.
模拟报警,判定报警指示与实际情形是不是相符,如不符应检查,排除故障.
给框架和操纵柜送上气源,调剂空气过滤减压气将气源压力调至.
设定气源压力表下限报警点为.
检查气路管线连接是不是正确,是不是有漏气现象,如有应排除.
检查电气转换器气源压力是不是为
检查气动薄膜调剂阀.
4.合上整流柜的电源开关
用示波器检查交流380V电源的项序是不是与整流柜的接线柱的相序号一致
检查整流柜的各项报警和操纵柜连锁整流柜情形
检查整流柜到电解槽的正负接线
（二）.试车
将动力柜“补水泵”转换开关打在中间位置（暂停自动补水）。
检查框架各手动阀状态是不是得正确.
启动碱液泵将碱液流量操纵在额定600L/H值.
在上位上设定工作压力为,设定碱液温度为60℃.
检查是不是有报警,如有应检查排除后再进行下一步.
检查各变送器指示值与直读仪表数情形是不是相符,或远传信号和表盘读数是不是相符.
给电解槽送上小电流.
检查运行情形,如有异样,当即停整流柜,排除故障后,再给电解槽送上小电流.
调整PID调剂参数,使系统调剂在最正确状态,稳固运行
运行一段时刻后,可慢慢增加电流.
将“补水泵”转换开关打在“自动”.
待槽温升至50℃后可增加工作压力的设定值.
待电解槽运行一小时后,方可打开气体取样口,将样气引入分析仪气路箱操纵气体流量在400ml/h.
打开分析仪电路箱电源.
待氢氧槽温超过80℃,可将碱温的设定值适当降低或升高,以便将槽温操纵在85℃左右.
2.当氢气纯度知足要求时,系统自动切换氢气输送阀,将氢气送至储罐，氢气输送阀门也可通过点击操纵按钮来实现，当显现连锁故障时自动放空。
（三）.停车
将框架1的放空阀打开.
将“自动补水”转换开关打在“手动”,先关掉分析仪电源,再关闭取样口阀.
1.3停整流柜.
将碱温设定值降至0℃,让电解槽降温，将压力设定设在.
待电解槽温度降至50℃以下，可将工作压力设定值缓慢降至0（泄压）.
待压力降至0，可停碱液泵.
关电源.
二.保护
避免故障的方法是良好的保护，各个仪表良好地利用和调校。
1.按期检查差压变送器，排放气相中的液体和液相中的气体.
2.按期检查空气过滤减压气的输出压力是不是为.
3.按期检查各变送器的工作情形,将产生故障迹象时,应及时排除
4.按期检查24VDC电源,不要让电压值偏离较大.
5.按期CPU、调剂阀、电气转换器.
三.故障判定与处置
下面所列故障及故障判定、排除方法，可帮忙操作者及时排除故障。
如不在以下所说范围内请与生产商联系。
现象
可能的原因
消除方法
1.氢液位高报警
2.氧液位高报警
1.压力调节阀失灵
2.差压变送器失灵
3.电气转换器失灵
4.变送器信号不准
5.程序出错
6.框架Ⅰ有漏点
更换阀门
更换变送器
更换电气转器
调整变送器号
重下载程序
3.氢液位低报警
4.氧液位低报警
1.压力调节阀失灵
2.差压调节阀失灵
3.电气转换器失灵
4.变送器信号不准
5.程序出错
6.补水泵坏
更换阀门
更换变送器
更换电气转器
调整变送器号
重下载程序
维修补水泵
6.碱液循环量低报警
1.碱液泵坏
2.流量变送器坏
3.EM235模块坏
4.程序出错
5.碱液过滤器堵
维修碱液泵
调整变送器号
更换模块
重下载程序
清洗过滤器
7.氢槽温高报警
1.气动调节阀坏
更换调节阀
8.氧槽温高报警
2.电气转换器坏
3.温度模块坏
4.程序出错
5.无冷却水
6.冷却水温度过高
更换电气转器
更换模块
重下载程序
检查冷却水
降低冷却水温度
9.气源压力低报警
1.无气源
2.气源压力不够
3.电接点压力表坏
打开气源阀
提高气源压力
更换压力表
10.氢管压高报警
1.储罐压力过高
2.开错阀
储罐更换
重开阀
11.调节阀不动作
1.电气转换器失灵
2.变送器信号不准
模块坏
4.程序出错
5.无气源
更换电气转器
调整变送器
更换模块
重下载程序
打开起源阀
12.信号显示为零
1.变送器坏
更换变送器
13.液位偏差大
参数设定不当
2.变送器有偏差
设定PID参数
调节变送器信号
14.指示灯无指示
1.无电源
2.指示灯坏
打开电源
更换指示灯
以上列出的为运行进程中常见故障的处置方式.
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