本實用新型涉及天然氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)。本實用新型還涉及一種具有該防爆DCS系統(tǒng)的撬裝式天然氣液化裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，天然氣液化工廠的自動化程度較高，其內(nèi)部的儀器、儀表、設(shè)備等數(shù)量較多；同時，天然氣液化工廠屬于?；沸袠I(yè)，主要裝置處于爆炸危險區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)場安裝的儀表或設(shè)備必須防爆。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常將現(xiàn)場儀表采用防爆產(chǎn)品，而將非防爆的控制系統(tǒng)放在安全區(qū)域的控制室內(nèi)，現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)之間通過硬接線傳輸信號。因此，天然氣液化工廠的自控電纜數(shù)量和安裝工作量較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)，該防爆DCS系統(tǒng)極大減少了布線接線的工作量。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述防爆DCS系統(tǒng)的撬裝式天然氣液化裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)，包括與現(xiàn)場儀表通過本安電纜進行信號傳輸?shù)谋景卜植际絀/O站，現(xiàn)場儀表與所述本安分布式I/O站均位于爆炸危險區(qū)域內(nèi)；所述本安分布式I/O站通過耦合器與能夠接入本安分布式I/O站中各個站點的控制器連接，還包括能夠與所述耦合器通過以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)的上位機。

相對于上述背景技術(shù)，本實用新型提供的防爆DCS系統(tǒng)，將現(xiàn)有技術(shù)中的分布式I/O站設(shè)置為本安分布式I/O站，并且本安分布式I/O站與現(xiàn)場儀表之間通過本安電纜進行信號傳輸；現(xiàn)場儀表與本安分布式I/O站均位于爆炸危險區(qū)域內(nèi)，仍然可以確?，F(xiàn)場儀表與本安分布式I/O站的正常工作；由于本安分布式I/O站自身防爆，無需密閉的隔爆外殼保護或正壓通風(fēng)，特別適用于環(huán)境溫度高、公用工程條件差的場合。由現(xiàn)場儀表輸出的信號通過本安電纜接入本安分布式I/O站，經(jīng)過本安分布式I/O站進行I/O模塊處理后，接入耦合器，耦合器將通訊信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的協(xié)議，然后接入控制層的網(wǎng)絡(luò)；通過控制層網(wǎng)絡(luò)，控制器能夠訪問接入網(wǎng)絡(luò)中的各分布式站點，即本安分布式I/O站通過耦合器與能夠接入本安分布式I/O站中各個站點的控制器連接；與此同時，控制器還接入工業(yè)以太網(wǎng)，并通過以太網(wǎng)與上位機進行交換數(shù)據(jù)。如此設(shè)置的防爆DCS系統(tǒng)，極大減少了布線接線的工作量，同時本安分布式I/O站自身防爆，無需附加防爆措施，對現(xiàn)場條件要求低。

優(yōu)選地，所述本安分布式I/O站、所述耦合器以及所述控制器分別安裝于不同撬塊。

優(yōu)選地，所述本安分布式I/O站設(shè)有防雨防塵部。

優(yōu)選地，所述本安分布式I/O站與所述耦合器之間設(shè)有通訊模塊。

優(yōu)選地，所述通訊模塊與所述控制器設(shè)于遠(yuǎn)離爆炸危險區(qū)域的安全區(qū)域內(nèi)。

優(yōu)選地，所述耦合器具體為本安耦合器。

本實用新型還提供一種撬裝式天然氣液化裝置，包括上述任一項所述的防爆DCS系統(tǒng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例所提供的用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1-現(xiàn)場儀表、2-本安分布式I/O站、3-耦合器、4-控制器、5-上位機。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1，圖1為本實用新型實施例所提供的用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本文中主題出現(xiàn)的防爆DCS系統(tǒng)，其中DCS是指分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System)，在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。

本文中針對本安的通常含義是指：本質(zhì)安全，是通過安全柵限能達(dá)到防爆的目的，即通過的能量產(chǎn)生的火花不足以引起爆炸。本安主要是應(yīng)用于防爆的場合，主要方法就是限制設(shè)備的工作電流在一定的程度之下，這樣就不會引起火花導(dǎo)致爆炸。

本安電纜是指具有分布低電容和低分布電感、并具有極好的屏蔽性能和抗干擾性能，因而適用于有防爆要求的場合的集散系統(tǒng)和自動化檢測控制系統(tǒng)等電路中作傳輸線。本安分布式I/O站2即為防爆型分布式I/O站，是指針對現(xiàn)有技術(shù)中的分布式I/O站增加了防爆功能。本安耦合器的含義與本安分布式I/O站2類似，本文不作贅述。

針對撬裝式的含義，指將功能組件集成于一個整體底座上，可以整體安裝、移動的一種集成方式。

本實用新型提供一種用于撬裝式天然氣液化裝置的防爆DCS系統(tǒng)，如說明書附圖1所示，主要包括現(xiàn)場儀表1、本安分布式I/O站2、耦合器3、控制器4和上位機5。

現(xiàn)場儀表1與本安分布式I/O站2之間通過本安電纜進行信號傳輸，且現(xiàn)場儀表1、本安分布式I/O站2與本安電纜均位于爆炸危險區(qū)域內(nèi)；由于上述三者均屬于防爆部件，因此在爆炸危險區(qū)域內(nèi)，三者仍然能夠正常運行。

本安現(xiàn)場儀表1輸出的信號通過本安電纜接入本安分布式I/O站2，經(jīng)本安分布式I/O站2的I/O模塊處理后，接入耦合器3，耦合器3將通訊信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)協(xié)議，然后接入控制層網(wǎng)絡(luò)；通過控制層網(wǎng)絡(luò)，控制器4能夠訪問接入網(wǎng)絡(luò)中的本安分布式I/O站2的各分布式站點；同時，控制器4還接入工業(yè)以太網(wǎng)，并通過以太網(wǎng)與上位機5交換數(shù)據(jù)。

上述部件之間的通信可以采用PROFIBUS總線標(biāo)準(zhǔn)；其中，PROFIBUS是過程現(xiàn)場總線(Process Field Bus)的縮寫，于1989年正式成為現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)。耦合器3可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的RS485-IS耦合器；經(jīng)本安分布式I/O站2的I/O模塊處理后，可以由通訊模塊通過PROFIBUS RS 485-IS本安通訊接入RS 485-IS耦合器，RS 485-IS耦合器將通訊信號轉(zhuǎn)換為PROFIBUS DP協(xié)議，然后接入控制層PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)；通過控制層PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)，控制器4能夠訪問接入網(wǎng)絡(luò)中的各分布式站點。如說明書附圖1，上位機5還可以包括操作員站和工程師站；位于附圖1上方的圖示電腦即為操作員站，位于附圖1下方的圖示電腦即為工程師站。

其中，本安分布式I/O站2、耦合器3以及控制器4分別安裝于不同撬塊。如此設(shè)置，能夠方便將各個部件運輸至現(xiàn)場，布置靈活，使得在現(xiàn)場的布線簡單，現(xiàn)場儀表1的信號電纜可就地集中，減少了布線和接線的工作量，進而提高工作效率。

與此同時，采用上述設(shè)置方式，本安分布式I/O站2與耦合器3之間只需一根通訊電纜，大量的安裝工作可在工廠完成，現(xiàn)場只需接通電源、插上通訊線，極大減少現(xiàn)場施工量。

本安分布式I/O站2設(shè)有防雨防塵部。如上文所述，本安分布式I/O站2自身防爆，采取適當(dāng)?shù)姆烙攴缐m措施即可，而無需密閉的隔爆外殼保護或正壓通風(fēng)，特別適用于環(huán)境溫度高、公用工程條件差的場合。防雨防塵部可以具體為防雨防塵外殼，設(shè)于本安分布式I/O站2所需防雨防塵的部位。

本安分布式I/O站2與耦合器3之間設(shè)有通訊模塊。即，經(jīng)本安分布式I/O站2的I/O模塊處理后，可以由通訊模塊通過PROFIBUS RS 485-IS本安通訊接入RS 485-IS耦合器，RS 485-IS耦合器將通訊信號轉(zhuǎn)換為PROFIBUS DP協(xié)議，然后接入控制層PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)。

通訊模塊與控制器4設(shè)于遠(yuǎn)離爆炸危險區(qū)域的安全區(qū)域內(nèi)。本實用新型中，防爆DCS系統(tǒng)的主要設(shè)備和布線安裝在現(xiàn)場，即爆炸危險區(qū)域內(nèi)，只有非防爆的控制器4和通訊模塊需要安裝在安全區(qū)域，進而能夠減少中控室的面積需求，節(jié)約空間，方便布置。

上述耦合器3可以設(shè)置為本安耦合器。為了確保防爆DCS系統(tǒng)的工作正常，置于爆炸危險區(qū)域內(nèi)的各個部件外側(cè)均設(shè)有監(jiān)視器；即，現(xiàn)場儀表1的四周、本安分布式I/O站2的四周以及耦合器3的四周均設(shè)有監(jiān)視器，且監(jiān)視器與上位機5的操作員站相連，以便在操作員站中實時觀測到爆炸危險區(qū)域內(nèi)的各個部件的外部狀態(tài)；針對明顯可以觀測到的缺陷及時報警，利用現(xiàn)有技術(shù)中視頻圖像處理的方式自行監(jiān)測上述部件外側(cè)是否開裂或存在裂縫等，一旦監(jiān)測到裂縫，則及時報警向操作員站、工程師站以及爆炸危險區(qū)域內(nèi)的人員報警，控制爆炸危險區(qū)域內(nèi)的報警裝置開啟報警模式，以確保及時排除危險，保證人身與設(shè)備安全。

本實用新型所提供的一種具有防爆DCS系統(tǒng)的撬裝式天然氣液化裝置，包括上述具體實施例所描述的防爆DCS系統(tǒng)；撬裝式天然氣液化裝置的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù)，本文不再展開。

以上對本實用新型所提供的撬裝式天然氣液化裝置及其防爆DCS系統(tǒng)進行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。