摘要:现代现场控制系统不仅追求可靠性、稳定性,更为重要的是追求可靠性、稳定性以及经济性的最佳效应。具有IPC和PLC整合特性、WinCE Based的WinCon8000工控设备,其性价比远比常规PLC设备等更具竞争,使控制系统架构有了新的特点。本文详细地介绍了WinCon8000在油库消防监控系统中的具体应用时的硬件、软件设计,并对其经济性作了分析。实践证明,系统设计满足了设计要求,WinCE Based的WinCon8000控制器将在基于Web的现场级的控制发挥关键性的角色,其应用领域将会越来越广泛。
1 项目需求
目前,国内一些爆炸或火灾事件频繁发生,给国家、集体以及个人造成了不可估量的损失,而造成爆炸或火灾事件大多是其安防措施不到位,或者对安防监控系统不够重视造成的,因此,国家对易燃易爆场所的消防监控越来越重视,对其要求也越来越严格,特别是对中心城市的大型石化储罐库(以下称油库)的安防监控是指令下达,必须整改,做到万无一失。因此,油库的安防自动监测与信息管理自动化系统日益被人们所重视。为了适应这一发展趋势,根据油库特殊的火灾危险性和易燃液体泄漏监测实际需要,开发研制了一套基于ICPDAS(泓格科技)的WinCon8000的网络油库监控管理系统。本系统由油罐区温度、烟雾能见度等监控、安防控制和信息管理系统组成,大大提高了油库的安防管理水平。系统对4个储罐区的温度、烟雾能见度等进行实时监测和报警,并可与上位机通信,实现对储罐区的安防信息实时显示,并可进行声光报警器、讯响器、消防电话及消防广播等。
2 系统架构
2.1 系统组成
油库储罐区的消防设备主要包括安防监控设备、火灾警报装置、灭火设备及安全操作设备。安防监控设备主要对油库的温度、烟雾能见度实时监测。火灾警报装置是为了在安全参数出现异常或火灾发生时产生及时报警,主要设备有警铃、水力警铃、事故广播等。灭火设备是为了在火灾初期有效的控制火势,及时扑灭初起火灾,主要设备有消防炮、泡沫泵、自动喷淋泵和高压水枪等。安全操作设备是为了在安全参数出现异常时对物料管线及各种控制阀门进行控制和操作,如压力阀、抽水泵等。
石化储罐区中各种消防设备对联动控制的要求不同,有些设备要求在出现异常时直接启动,如警铃;有些设备在出现异常后需要延时启动,如消防水泵需在火灾确认后启动;有些设备则需要在启动后,对系统返回状态信号,如泡沫泵等。石化储罐区具有联动要求的主要设备有消防水泵、泡沫泵、安全阀、声光报警器、讯响器、消防电话及消防广播等,这些联动主要由WinCon8000现地控制单元实施。考虑到石化储罐区消防水泵、泡沫泵等设备数量少、重要性强且分散布置,多采用专线方式直接控制或专线与总线复合控制方式,使用DC24V 标准驱动信号直接送入消防设备配电箱驱动,以确保这些设备动作的高度可靠性。整个系统架构图见图1所示。
2.2 现地主要控制器WinCon8000简介
WinCon-8000是ICPDAS(泓格公司)近期为适应PC操作系统由DOS转到Windows系统,以Embedded硬设备的核心,装有Intel Strong ARM CPU 和Windows CE.NET 4.1操作系统的领先级的面向工业控制、流程控制以及嵌入式控制的应用平台。由于内嵌Windows CE.NET操作系统,与常规的Windows操作系统相比,它有硬实时(hard real-time )能力,较小的内核,快速引导,在深层的中断处理能力能得到确定的控制,以及低成本等特性。在WinCon-8000上使用Windows CE .NET 4.1,就赋予它可以运行PC-based控制软件的能力,如Visual Basic.NET、Visual C#、Embedded Visual C++、以及一些基于PC的SCADA软件、Soft PLC等等。另外WinCon-8000设有VGA接口,使用户能直接连普通的LCD监视器,而无需再去接昂贵的HMI或工业PC。与常规的工业PC或PLC系统相比,WinCon-8000确实是一个低价高性能的选择。