本技術方案適用于***集團VOC氣體監控技術條件,監控車間內VOC氣體含量,及時有效改善工作條件。它提出儀表設備的功能設計、結構、性能等方面的技術要求。
本方案將現場VOC檢測儀的數據通過西門S7-300PLC進行采集,并將采集的數據傳送到控制室及云端。數據傳送到控制室采用光纖以太網進行傳送,云端采用GPRS無線方式進行傳送,滿足連續工作和連續采集。同時,系統設計短信報警功能,根據需要設置要接收,如果有報警,系統將會把報警數據以短信的方式發送到對應的手機上面。配置一臺上位機進行實時數據顯示控制和故障辨別。上位機可以同時與多臺設備進行通信,完成設置、監視及控制。同時系統可以接收廠界諸多工況數據已到達在工業4.0及5G大數據下監控平臺。
選型描述:
我公司選用了英國Bebur公司*的GT-3280系列現場顯示VOC氣體測儀,VOC氣體檢測儀采用PID光離子傳感器,所有傳感器都帶有防雨罩/防塵罩,更好的保護傳感器的使用壽命。
AT-2005遠端控制系統放置于控制室,接收現場模擬4-20mA,報警值可編程設定及實現聯鎖控制等功能。現場和控制室同時顯示和報警,通知工作人員,及時改善環境對職業健康發揮重要作用。
由英國BEBUR公司的GT-3280型VOC氣體檢測探頭現場帶顯示和高低聲光報警,4-20Ma輸送到遠端控制吸統組成一套完整的氣體監測系統。該系統的優點:
1、 設定任意范圍的報警點;
2、 現場儀表顯示報警值,并提供聲光報警,實現現場工作人員及時了解情況。并輸出4—20mA電流,儀表提供繼電器輸出,啟動后續設備,如風機,泵等設備;
3、 實時在線監測:實現實時在線監測設備檢測數據,遠程查看現場參數。減少工作管理人員在控制室與現場間來回跑動。在線監測分為本地監測和遠程監測兩種方式,本地監測位于現場附近;遠程監測位于現場較遠或跨區域異地位置。
4、 自動報警:當數據超過閥值時,系統自動發出報警及控制信號,為管理者及時提供報警聲光信息,通過系統的設備定位功能,可快速定位報警位置,展開救援。用戶可靈活根據應用需要配置前端設備報警裝置,實現自動報警應急處理,減少人工處理流程,可設置短息預警及報警功能。
5、 數據管理:監測平臺將前端設備數據采集后,系統自動對數據進行存儲,分析處理,以可視化圖形,列表展現給用戶,為企業安全建設提供有力支持。
6、 歷史數據查詢:系統中的歷史記錄主要分布在三個區域,檢測儀、集中控制器,服務器數據庫。通過輸入設備信息或者選擇日期,查找相關的歷史數據,為數據的統計以及事故后的分析提供依據,有助于管理者了解動態。
7、 報警信息統計及查詢:系統自動對已發生的事故信息進行統計,通過日志查詢可查看歷史報警信息,為管理者加強安全生產管理提供依據。
8、 用戶運維管理:監測平臺可對用戶進行權限、任務、基本信息進行管理,方便用戶分級,分區域管理,為管理者提供責任明確,任務分配清晰的管理平臺。
9、 設備管理:通過監測平臺,用戶可對遠程設備進行管理,啟用,關閉,參數更新、狀態監測等操作,現場設備可進行位置規劃,與地圖聯動,實時掌握現場設備運行情況,減少管理人員現場巡查;
10、 數據服務:通過監測平臺可向第三方系統提供數據服務,例如與環保局,安監局,DCS及PLC等綜合監測系統對接,實現數據共享,數據轉換服務;
系統配置
1、VOC氣體檢測報警儀
英國BEBUR公司的GT-3280系列
VOC氣體檢測探頭(現場帶顯示和高低聲光報警)
氣體檢測器性能指標
GT-3280型氣體檢測儀表(檢測氣體:VOC)特點:
A、儀表外觀設計精美、結構緊密、防水性能好,鋁鎂合金外殼防腐性能*。
B、 隔爆型鋁鎂合金外殼及低功耗電路設計,無需配接安全柵。
C、 先進的傳感器技術,采樣靈敏度高,反應速度快,溫度漂移小。
D、傳感器使用壽命長。
E、采用CPU智能微處理器技術,外圍器件少,零點漂移小,線性度高。
F、標準的4-20mA信號輸出繼電器信號輸出,先進的無線電抗干擾電路設計,傳輸距離遠。
G、現場顯示并提供現場高低聲光報警.
H、該儀表具有優良的通用性和性能價格比,安裝方便、維護量小、費用低。
VOC氣體檢測儀技術指標
型號 GT3280
檢測原理 PID原理
檢測氣體 VOC
重復性 ≤±2%F.S
線性 ≤±2%F.S
T90反應時間 <30秒
自我診斷時間間 2次/秒
置零 3-6個月
校準 4-8個月
用戶接口 遙控器
顯示 背光LCD,氣體濃度、報警值顯示
輸出 4-20mA模擬信號,同時擁有繼電器輸出
工作電壓 24VDC
連接 模擬3線制
工作溫度 -40℃~70℃
工作濕度 0-100%RH
工作壓力 大氣壓±10%
報警 現場光報警
防護等級 IP66
防爆等級 EEx d IIC T6, Class I ,Division 1 , Groups A,B,C,D,T6
2、AT-2005遠端控制系統
2.1、設備配置清單
序號 名稱 型號 單位 數量 生產廠家
1 電源 NDR-240-24 臺 1 明緯
2 程序控制器 Smart CPU S7-300 臺 1 西門子
3 模擬量輸入模塊 EM AE08 (電壓、電流) 臺 2 西門子
4 模擬量隔離配電模塊 XGP-460 只 12 新泰
5 220V電源防雷器 個 1 國優
6 接線端子 SAKDU 只 50 魏德米勒
7 控制柜 600*500*400 臺 1 新泰
8 操作臺 1000*800*600 臺 2 新泰
9 輔料 導線、線槽等 套 1 國優
10 工控機 OptiPlex XE2 臺 1 DELL
11 顯示器 24“ 液晶 臺 1 DELL
12 GPRS模塊 H7710 塊 1 宏電
13 遠端軟件 套 1 新泰
14 組態軟件 運行版/128點 臺 1 組態王
2.2、主要設備選型說明
2.2.1 無線模塊
GPRS是位于第三代(3G)和第四代(4G)移動通訊技術之間,是當前解決移動通信信息服務的一種相當成熟和廣泛的業務,它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度快。GPRS的推出,為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺,為推動移動遠程辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比,GPRS網絡具有租用費用低、方便快捷、無線遠程監控,不受地域制約等優點。
無線模塊
功能特性:
多種連接方式 工業級5G/4G/3G/2G無線通訊模塊
多種通信協議 透明數據通信協議,可以自定義注冊包和心跳包內容
兼容桑榮協議和宏電協議,支持亞控組態王、三維力控、杰控等市場主流組態軟件
多協議支持 支持PPP、TCP/IP協議棧
數據中心支持 動態域名(DDNS)和固定IP地址訪問
支持與3個數據中心并行通信
多數據中心備份傳輸
高效 超大串口緩存50KB
靈活在線模式 支持在線。心跳間隔可設
支持數據、短信、電話振鈴、定時上下線等多種工作模式節省功耗
方便工作模式 可以設置自動連接和單次連接的工作模式
可靠的保障機制 可配置定時重啟功能
無GSM信號或多次連接不成功,DTU自動重啟
易維護性 支持短信遠程配置和軟件本地升級
定時執行任務 可以在設定時間或設定時間間隔自動執行預設AT指令或向下位機發出指令
隨機附帶COMWAY無線串口軟件、COMWAY DTU配置軟件、TCP&UDP測試工具軟件,方便用戶快速搭建測試環境和調試系統通訊。COMWAY無線串口軟件支持亞控、三維力控和杰控等市場主流組態軟件,適用于PLC、智能電表等設備遠程控制和數據采集。
公司向用戶提供客戶端的基于COMWAY通訊協議的無線串口API程序以及相關開發例程,同時提供產品定制服務,協助用戶將WG-8010-485 GPRS DTU連接到其已有的系統。
技術規格:
GSM/GPRS通訊參數:
標準:GSM/GPRS
頻帶選擇:雙頻900/1800
GPRS Multi-slot Class: Class 10
GPRS Terminal Device Class: Class B
GPRS Coding Schemes: CS1 to CS4
SIM卡參數:
SIM Control: 1.8v and 3v
串口參數: RS-232
串口通訊參數:
波特率:300-115200
數據位:5,6,7,8
停止位:1,1.5,2(當校驗位=None)
校驗位:NONE, EVEN, ODD, SPACE, Mark
串口管腳定義:
RS-485: A、B
支持的軟件和協議:
協議:TCP, UDP
外形尺寸:
外殼材料:鐵
重量:190克
尺寸:112.3mm×70mm×22mm(含螺絲高度)(不包括天線和安裝把手)
環境參數:
工作溫度:-30℃~75℃
工作濕度:5到95%RH
電源要求:
輸入電壓:5 to 36 VDC
平均工作電流:150 to 250mA@ 5v
工作電流: 2A@+5VDC
待機電流: 20mA@+5VDC
適用領域
LED屏遠程無線發布
電力集中抄表
城市路燈控制
煤氣、自來水集中抄表
供熱系統實時數據采集
氣象信息采集
工業控制PLC遠程數據采集
2.3.2計算機
OptiPlex XE2是一款穩定且經久耐用的臺式PC,具有生命周期、耐熱性和的管理功能。
在溫度較高、粉塵較多和空間有限的區域中(甚至在機柜中),放心運行您的臺式機。堅固的機箱設計和耐用的風扇可提供高耐熱性,能承受溫度高達45 °C的工作環境。
通過多種機箱選項,進行靈活部署。選擇針對有限的工作空間進行了優化的小型機(SFF)機箱,或者支持舊式PCI卡的可擴展微塔式機(MT)。
借助OptiPlex XE2的OEM版本,支持您的原始設備制造商(OEM)或零售銷售點(POS)解決方案。
借助高達第四代英特爾®酷睿™i3及以上處理器,提高工作效率
支持 Windows XP 、Windows 7 Professional 或 Windows 8 Pro
可配32 GB1的內存和集成顯卡。
使用硬盤(HDD)、固態硬盤(SSD)和高性能固態混合硬盤(SSHD)選項,存儲容量可達2 TB2。
同時支持多達三臺顯示器,實現真正的多任務處理。
本身支持PS/2、串接端口(RS-232)、VGA和多達10個USB端口(包括可選的供電USB),連接多個新舊外圍設備。
本機配置:CPUI3/硬盤500G/內在4G/光驅DVDRW/顯示器23寸/顯卡HD4000/USB鼠標鍵盤
2.3.3 力控軟件
監控組態軟件組態王支持3000個以上的IO通訊驅動程序,支持通過RS232\RS422\RS485、電臺、電話輪巡撥號、以太網、移動GPRS、CDMA、GSM、Zigbee網絡等方式與遠程現場設備進行通訊,支持與國內外主流的SCADA軟硬件、DCS、PAC、IPC等設備通信與聯網。
目前的地理信息系統、視頻監控系統、虛擬現實技術、三維圖像技術、GDI+技術紛紛集成在SCADA系統中,可以與各類第三方軟件系統進行無縫交互,支持組件的協同工作,系統除了提供多種快速的分析曲線、報表、報警的模板外,還提供以下多種系統擴展開發工具:
畫面導航:導航器基于全局和畫面分別設計,可以自由擺放,可自由設計菜單、工具條、導航樹等,自動綁定腳本和系統動作。
多媒體:與不同廠家視頻、音頻等多媒體技術完美結合,支持容器播放與Web集成。
地理信息系統:支持MapInfo與ArcGIS的地圖文件格式,支持組件方式集成GIS-GPS的功能方便充分融合。
視頻:與視頻監控系統進行良好的集成,支持SCADA畫面如何與視頻畫面進行聯動,可以與數字視頻技術基于服務器端與客戶端方式的開放融合。
報表曲線工具:兼容Excel工作表文件,提供類Excel的絕大部分功能,提供豐富的報表操作函數集、支持復雜腳本控制,包括腳本調用和事件腳本。提供多種曲線組件,賦予用戶豐富的選擇,包括趨勢曲線、XY曲線、餅圖、棒圖,通過客戶簡單的鼠標點選和拖動即可展現其強大的數據表現能力。利用顏色風格管理箱和多種線型的選擇工具可以制作出不同風格的曲線來配合客戶的特定工程。
報警系統:對報警和事件進行了更深的精煉和升華,引入了報警組和報警標簽概念,增強了對報警信息的分類、過濾、管理能力。相信這套系統可以滿足用戶更高的需求,獲得使用者的認可。
3.4 現場控制器
PLC選用S7-300(Smart)作為主控器。S7-300Smart系列適用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復雜的自動化控制,應用領域極為廣泛,覆蓋所有與自動監測,自動化控制有關的工業及民用領域,包括各種紡織機械,中央空調,印刷空調,印刷機械,民用設施,環境保護設備等等。
特點:
A、*的可靠性
B、便捷的操作
C、豐富的指令集
CPU模塊
CPU-ST300的主要功能有:
模塊化中型 PLC 系統,滿足中、小規模的控制要求
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
簡單實用的分布式結構和通用的網絡能力,使得應用十分靈活
無風扇設計的結構,使用戶的維護簡便
當控制任務增加時,可自由擴展
大量的集成功能使它功能強勁
S7-300的通用技術規范
防護等級:IP20,符合IEC60529
環境溫度
水平安裝:0-60ºC
垂直安裝:0-40ºC
相對濕度:5-95%,無凝結(RH等級2,符合IEC61131-2)
大氣壓:795-1080hPa
隔離
24VDC電路:測試電壓500VDC
230VAC電路:測試電壓1460VAC
電磁兼容性
符合EMC規程的要求
噪聲抑制,符合IEC61000-6-2,
測試符合:IEC61000-4-2,61000-4-3,IEC61000-4-4,IEC61000-4-5,IEC61000-4-6
輻射干擾符合EN50081-2
測試符合EN55011,*,第1組
機械等級:IEC60068,Part2-6/10up58Hz;
振動,測試條件符合:恒定振幅0.075mm;
沖擊測試符合:
58-150Hz;
恒定加速度1g;
振動周期:在三個互相垂直軸的每個方向上,每根軸為10個振動周期。
IEC60068,Part2-27/半波:沖擊強度15g(峰值),持續時間11ms
2.4、方案特別說明
2.4.1 運行費用
GPRS是以移動、電信等公司為服務商提供的有償服務,運行費用根據使用的GPRS流量按月收取。費用根據地方不同略有差異,一臺設備一個月的固定費用在30元左右。用戶應提前存入定量的話費以保證運行。
2.4.2 網絡服務與安全
正常使用時,上位機或者下位機(現場控制器)等是直接與IntelNet連接的,如果設備要正常工作,上位機必須與數據中心連接。數據中心交換平臺的安全由GPRS供應商負責,控制室必須由甲方負責。
正常情況下,只要安裝有殺毒軟件并保持更新、保證接入的設備是安全的不用本機訪問其它網站、定期維護就能保證安全。
2.4.3 GSM卡購買
用戶根據設備的數量,在移動平臺服務商處購買等量的GSM卡以保證設備正常接入。
3、技術和售后服務及承諾
3.1供貨方將免費提供現場服務,包括安裝指導、培訓和調試。
序號 技術服務內容 計劃人日數 合計 備 注
1 安裝指導、調試 1-3天/1-2人 5天
2 現場培訓 1-2天/1人
3.2在合同簽訂后1周內提供如下技術資料:
A.產品選型樣本、報價儀表產品和附件的技術說明;
B.終產品選型、儀表技術規格書和儀表附件的詳細說明;
C.外形尺寸圖
D.電氣接線圖;
E.氣動管路連接圖;
3.3提供隨設備裝運的技術文件:
A.裝箱單;
B.安裝、維護、操作手冊;
C.合格證及測試報告:包括產品質量證書、原產地證書、檢驗報告;
3.4售后服務
合同簽訂后,我公司將專人來負責保持同項目組的溝通,及時將工廠產品生產進度反饋給用戶,從而確保按時發貨。應設計人員及用戶的要求, 及時回復來自他們的技術咨詢。
3.5現場技術服務和培訓
•現場技術服務的內容和日程安排
•現場培訓內容和日程安排
•現場驗收和檢測的內容、工作程序:
a.儀表設備運抵安裝現場后,由供方與買方共同開箱檢查,發現問題,由供方負責解決。
b.在設備安裝和投運期間,供方將派遣有經驗的工程師到現場指導,協助并監督儀表設備的安裝以保證其投入正常運行。
4、文件交付
4.1 一般要求
4.1.1 賣方提供的資料應使用中國法定計量單位制。技術資料和圖紙的文種為中文。外方提供的圖紙和資料應翻譯成中文后隨同原文一并提交買方,圖紙資料以中文為準,圖紙資料除提供書面文件外還提供光盤,文字文件為word文件,圖形文件版本為AUTOCAD14。
4.1.2 資料的組織結構清晰、邏輯性強。資料內容要正確、準確、一致、清晰完整,滿足工程要求。
4.1.3 我方及時提交充分的資料,滿足工程進度要求。在技術協議簽定時給出全部技術資料清單和交付進度,并經買方確認。
4.1.4 我方提供的技術資料一般可分為投標階段,配合工程設計階段,設備檢驗階段,施工調試試運、性能驗收試驗和運行維護階段。我方保證滿足以上四個階段的具體要求。
4.1.5 對于其它沒有列入合同技術資料清單,卻是工程所必需的文件和資料,一經發現,我方也將及時免費提供。
4.1.6 買方要及時提供與合同設備設計制造有關的資料。
4.1.7 我方將在規定時間內提供文件。 1.8 為滿足本工程進度的整體需要,我方提供的資料將盡量保證準確。
4.1.9 制造廠供貨范圍內所有的設備等均應在終版的圖紙及供貨實物上標明具體內容以便在以后的配合中確定。
4.1.10我方將按照買方的進度和時間要求提供本規范書中規定的資料,同時根據買方要求及時、無條件地提供其所需的附加資料。
4.2 資料提交的基本要求
4.2.1技術協議簽訂1周后,我方將提供安裝詳圖、外形尺寸圖紙、安裝說明、接線圖等設計資料。
4.2.2 我方提供的終資料包括:各型說明書、使用手冊、維護手冊、接線圖、產品合格證、原產地證明書等。
4.2.3 設備檢驗所需要的技術資料
我方將提供滿足合同設備檢驗/見證所需的全部技術資料。
4.2.4 施工、調試、試運、性能試驗和運行維護所需的技術資料(買方提出具體清單和要求,我方細化,買方確認)包括但不限于:
4.2.4.1 提供設備安裝、調試和試運說明書,以及組裝、拆卸時所需用的技術資料。2.4.2 安裝、運行、維護、檢修所需的詳盡圖紙和技術文件。
4.2.4.3 設備的安裝、運行、維護、檢修說明書,包括設備結構特點、安裝程序和工藝要求、起動調試要領。運行操作規定和控制數據、定期校驗和維護說明等。
4.2.5 我方保證提供的其它技術資料(買方提出具體清單,我方細化,買方確認)包括以下但不限于:
4.2.5.1 質量合格證等出廠報告。
4.2.5.2 我方提供在設計、制造時所遵循的規范、標準和規定清單。
4.2.5.3 設備和備品管理資料文件,包括設備和備品發運和裝箱的詳細資料(各種清單),設備和備品存放與保管技術要求。
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