控制培训手册第一部分描述一.系统介绍氢气生产系统设计了一个安全、可靠的操作系统，一旦制氢系统的某部分出错，控制系统有声光报警、提示报警内容、切断整流柜的直流输出功能。氢气生产的控制系统，使用了一台可编程控制器来管理整个系统的调节和报警处理，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安全、可靠的、有效的操作系统。操作人员可以不需调整、监视，由可编程控制器通过程序来控制系统的压力、液位、温度，控制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，都由可编程控制器来完成，。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及计算机控制，也可手动调节电位器，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，发出声光报警，及时切断直流电的供给，并且可通过外部连锁使整流柜停止，提高了系统的安全性。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控制柜、整流柜、冷却水装置、照明、检修。二.控制描述可编程控制器由两个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模块单元主要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0.2MPa2系统压力高干接点3.3MPa3冷却水压力低干接点0.2MPa4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1.1MPa12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DC24V2补水泵控制DC24V3除盐水泵1控制DC24V4除盐水泵2控制DC24V5联锁整流柜DC24V6系统报警DC24V7纯水箱补水控制DC24V8除盐水箱补水控制DC24V9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DC24V12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DC24V15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4～20mA2氢分离器液位4～20mA3氧分离器液位4～20mA4碱液循环量4～20mA5碱液循环温度铂电阻Pt1006氧槽温铂电阻Pt1007氢槽温铂电阻Pt1008干燥塔1温度铂电阻Pt1009干燥塔2温度铂电阻Pt10010氢中含氧量4～20mA11氧中含氢量4～20mA12产品氢气露点4～20mA13储氢罐1压力4～20mA14储氢罐2压力4～20mA15整流柜电压4～20mA16整流柜电流4～20mA17原料水箱液位4～20mA18冷却水箱液位4～20mA19氢气测报仪4～20mA2点四、模拟量输出点（AI）1压力调节输出4～20mA2差压调节输出4～20mA3温度调节输出4～20mA4氢气产量调节输出4～20mA三.控制调节回路：1.压力调节压力调节在控制系统中是非常重要的调节回路，压力调节的好坏，直接影响系统的各项指标，可防止压力过高造成事故。制氢系统的运行压力可以设定，压力可在一定的范围内进行调节，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控制器，PLC通过比较设定值与实际值的偏差值，通过PID功能，输出相应的调节信号4-20mA，到PV调节阀门（氧侧调节阀）的开度。如果实际压力超出设定压力值,那么通过计算后,输出信号使得调节阀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定运行。反之则小。此调节回路为正作用、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般运行在2.5Mpa比较好。2、液位调节液位调节是一个非常重要的自动调节回路，液位调节的好坏可防止氢气与氧气混合，防止爆炸，提高气体纯度，提高安全。如果氢气与氧气压力一样，那么我们认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信号送至可编程控制器进行计算。根据经验，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，并输出相应的调节值4-20mA信号，到调节阀LV（氢侧调节阀），最后使得两者液位相同。如果氢液位比氧液位高，那么氢气压力比氧气压力低，通过PID计算，应是减小调节阀的开度，使得氢气压力升高，氢液将随之降低。