化工企业自动化改造项目中,本安型控制系统的设计与实施始终是一个重点难点。近期某石化厂区就因控制柜防爆等级不达标,被安监部门勒令整改。如何在易燃易爆环境下,确保PLC系统安全可靠运行?
01 问题诊断
某石化企业反馈:二期醇类储罐区改造后,PLC控制柜经常出现"MC-24V"报警,且现场仪表信号偶发性丢失。经排查发现:
控制柜IP65防护等级在易燃气体环境下存在安全隐患
本安栅损坏导致4-20mA模拟量采集异常
防爆接线盒密封失效,潮气侵蚀端子排
关键影响:
储罐液位采集准确率低于85%
每月需更换2-3次防爆接线端子
停产整改损失约50万元/天
02 实施步骤
硬件选型
PLC主机:FX5U-32MT/ES(带本安型电源模块)
模拟量模块:FX5-4AD-ADP(配套MTL5541隔离式本安栅)
防爆箱体:ExdIIBT4级防爆认证,316L不锈钢材质
系统配置
GX Works3 Ver.1.080(支持本安型模块配置)
通信协议:MODBUS RTU(波特率9600,误差≤0.1%)
现场总线:RS485防爆型网络(冗余双通道)
核心程序
LD M8000 //上电初始化OUT M100 //本安回路自检标志AND X000 //防爆箱体门禁信号= M101 //系统安全联锁BMOV K4X10 D100 //模拟量数据缓存CMP D100 K4000 //越限报警判断
调试验证
使用本安型万用表测试回路电压≤24V
模拟量信号强制输入测试(0%、50%、100%量程)
防爆箱体密封性检测(标准:1.5倍工作压力/24小时)
03 安全备忘录
❗️断电操作清单:
更换本安栅模块前必须断开总电源
防爆箱体开盖作业需专人监护
端子排更换须等待30分钟放电
❗️在线调试管控:
禁止修改本安回路相关程序
PLC在线监视限制30分钟以内
模拟量强制指令需双人复核
❗️机械联动防护:
储罐进料阀门需设置机械联锁
紧急停止按钮串接至安全继电器
防爆限位开关安装间距≥50mm
每一次化工企业自动化改造,都是在与风险赛跑。唯有将安全意识融入设计细节,才能真正构建起可靠的本安防爆控制系统。