关于仪表系统电源安全配置的研究

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1、关于仪表系统电源安全配置的研究：通过对石油化工、煤化工等企业仪表供电系统电源的分类和分析，根据不同仪表设备的特性，分别详细介绍了其对应220VAC和24VDC两种电源的仪表供电配置方案；从实际出发，提出了在供电配置过程中需要注意的一些事项。　　关键词：仪表电源UPS供电配置冗余　　：TH86：A：1007-9416(2011)11-0235-02　　　　1、前言　　随着现代化生产技术的发展，自动化技术在大型石化、煤化工、煤矿、冶金等连续运行的工业中使用的越来越频繁，但是，作为仪表系统的供电并没有像工业装置中的易燃

2、、易爆、有毒有害特性一样受到重视。　　作为生产的要求，尽可能保证所有仪表设备的正常运行，装置安全操作、运行的前提是仪表设备的平稳运行。作为仪表系统来说，最重要的就是其持续供电的保障。DCS、SIS、PLC、安全栅、继电器等现场仪表，在失去电源的情况下，就无法保证正常的监控，所以仪表电源系统是装置安全很重要的一道防线。而且，随着控制系统的大量使用以及工艺前后流程的联系，导致各个控制系统之间都有大量的交互信号，从而把整个装置揉成了一个由各个控制系统组成的大控制系统[1]。　　2、仪表主要用电设备　　仪表系统的电源，从

3、简单地说，就是有关仪表的。从信号的走向说起，现场的设备主要有：现场仪表，现场仪表操作面板，现场的转换器等；进入室内后的设备主要有：安全栅，隔离栅，报警器，中间继电器，24V电源，辅操台按钮、灯等；控制层面的设备主要有：控制器I/O，通讯卡，处理器，备用电池，交换机，服务器，操作站，工程师站等。　　3、仪表主要用电设备的供电特点　　(1)DCS是装置过程控制的核心。这类控制系统，均具有冗余电源配置的能力，仅需要两路独立供电即可满足系统的正常运行。　　(2)SIS，ESD，FSSS，ESD，ITCC等控制系统是装置的

4、安全保障，控制器本身通道都是按照冗余进行配置的，均具有冗余电源的能力。在一个安全等级上考虑，此类控制系统I/O对应通路上设备的电源的安全一般依靠24VDC电源的冗余来保障。　　(3)现场仪表大都使用24V直流电源，虽然作为部分个体重要性不是很强，但是作为整体的保障，也是需要保障。　　(4)现场仪表部分220VAC供电的，即使参与联锁，也只能依靠静态开关等设备来实现其电源的相对冗余。　　4、仪表系统供电的一些方案　　4.1220V电源　　(1)整体系统电源；整个仪表系统一般使用独立的两路220V电源提供电源的UPS

5、电源，一路市电。也可以使用独立两路220V电源提供电源的UPS，一路市电，以及两路UPS并接进入静态开关的输出作为第四路。为了使静态开关在切换过程中，对后续设备的影响减少到更小，一般会配置一个同步控制器。虽然从理论上说静态开关可以在极短的时间内进行开关切换，所以其输出的电源更加的安全，但是静态开关在某些情况下可能会导致误动作或不动作，从而降低了它作为双路UPS无扰切换的安全特性。　　(2)控制系统；作为DCS，SIS，PLC等控制系统，其中具有冗余处理和通讯能力的，一般都具有冗余电源的能力。根据厂家不一样，一般有

6、两种：同一供电底板的，只要任一电源运行，所有均正常运行；隔离供电底板的，相应电源正常时，相应的处理器和通讯卡正常运行，此时使用两个UPS对应两路电源即可。　　(3)服务器、工程师站和操作站；根据要求，如果有本身支持双路电源的话，可以使用两路UPS；如不支持的话，根据操作权限、功能等，把操作站等份的分给两路UPS。一般来说服务器需要使用双路的，如果部分工程师站或操作站不可冗余，根据事故情况下是否需要，也可以使用具有双路电源的主机，或者直接选用直流电源供电的主机、直流电源使其冗余的。　　(4)X络结构；对于X络使用的

7、交换机，通讯中继器，光纤转换器等，尽可能使用具有冗余电源的，或者直流电源供电的。一般控制系统通讯都是冗余的，也可对其冗余的两路分别使用两路UPS电源来供电，距离较远的也要使用同一路电X下属UPS的电源，以保证在某电X故障的情况下的正常通讯。此情况也适应有远程站的控制系统，或者说一个在较大区域内的X络或控制器，以保证至少一个完整X路所有组件的正常运行，从而保证整个系统的运行[2]。　　4.224V电源　　(1)只有一路24V电源连接触点的；此类比较多，比如不具备底板供电能力的安全栅、隔离栅，中间继电器，X络交换机，

8、中继器等等。此类设备大多牵涉到某一个回路，但是在重要性上，由于属于控制器与现场的连接的隔离层，所以与控制系统一样属于多重保护的对象。此类供电只能使用双24V电源加24V电源冗余模块来实现，如(图1)所示。　　(2)具备双路供电能力的；此类设备主要牵涉到一些专用设备，比如一些能支持多路安全栅的底板，控制器厂家专用的接线板，工业交换机，中继器，一些控制器的I/O卡件等。此类由