电解水制氢工艺描述Word文件下载.docx

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（TT101）

（电解液温度）

冷却泵LQB

控制冷却泵LQB的启停。

1、氢气压力PH由压力变送器PT101变送为4~20mA直流信号，依据氢气压力PH控制电

解电源DDY（电解电源DDY由一个开关量信号控制运转与停止）、电源冷却泵

DLB和循环泵

XHB（电源冷却泵DLB和循环泵XHB与电解电源DDY同步受氢气压力PH控制）的通断，氢气压

力能够在触摸屏上设置：

○1氢气压力上限设定值（简称压力设定上限）PHH的设置范围（参照值）；

○2氢气压力下限设定值（简称压力设定下限）PHL的设置范围（参照值）。

参照值就是第一次开机设置时（或许长时中断电数据丢掉时）介绍使用的数值。

○3当氢气压力PH高于压力设定上限PHH，PH＞PHH，DO1输出为OFF,电解电源DDY、电源泵DLB和循环泵XHB停止运转；

○4氢气压力PH低于压力设定下限PHL，PH＜PHL，DO1输出为ON,电解电源DDY、电源泵DLB和循环泵XHB通电运转。

2、当电解系统温度（实质为电解系统电解液的温度，简称电解温度）TE由温度变送器TT101变送为4~20mA直流信号，依据电解温度TE控制电解电源DDY的通断，电解温控温度可在触摸屏上设置：

○1电解系统温度上限设定值（简称电解温控上限）TEH设置范围55~95°

C（参照值90°

C）；

○2电解系统温度下限设定值（简称电解温控下限）TEL设置范围50~90°

C（参照值85°

C）。

○3当电解系统温度TE超出电解温控上限TEH，TE＞TEH，发出报警信号，DO9输出为ON，同

时DO1输出为OFF，电解电源DDY、电源泵DLB和循环泵XHB停止运转，但这时其余系统持续正常工作。

○4当电解系统温度TE低于电解温控下限TEL，TE＜TEL，排除报警，DO9为OFF，电解系统恢复正常工作。

3、依据电解温度TE控制冷却泵LQB的通断，冷却温控温度上下限可在触摸屏上设置：

○1电解冷却温度上限设定值（简称冷却温控上限）TCH设置范围30~90°

○2电解冷却温度下限设定值（简称冷却温控下限）TCL设置范围30~90°

○3当电解温度TE超出冷却温控上限TCH，TE＞TCH，DO2输出为OFF，冷却泵LQB停止运转。

○4当电解温度TE低于冷却温控下限TCL，TE＜TCL，排除报警，DO9为OFF，电解系统恢复

正常工作。

电解与冷却控制流程框图以下：

AI1（

氢

气

压

力

PH

＞

AI2（

电

解

温

度

E

O

DO1为OFF,电解停止

R

产生报警（共8个报警）

DO9

＜

系

统

A

1

DO1为ON,电解开始

排除报警（共8个报警）

OFF

ND

S

SET

TE＜TCL,DO2为ON,冷却泵运转

Q

TE＞T,DO2为OFF,冷却泵运转

CH

二、气水分别罐补水控制

表2气水分别罐补水控制对应输入与输出关系表

DI1（L1L）氢气加碱罐液位下限

氢气加碱罐补水

依据氢气加碱罐和氧气加碱

DI2（L1H）氢气加碱罐液位上限

DO3

电磁阀BV1

罐液位控制氢气加碱罐补水

DI3（L2L）氧气加碱罐液位下限

DO4

电磁阀BV1和氧气气加碱罐

DI4（L2H）氧气加碱罐液位上限

电磁阀BV2

补水电磁阀BV2的开闭

氢气加碱罐和氧气加碱罐各安装了一套液位开关，控制补水电磁阀

BV1和BV2。

氢气加

碱罐液位开关的下限接点为L1L（对应数字量输入编号为DI1），氢气加碱罐液位开关的上限接点为L1H（DI2），氧气加碱罐液位开关的下限接点为L2L（DI3），氧气加碱罐液位开关的上限接点为L2H（DI4）。

1、补水电磁阀BV1、BV2的开阀条件（同时开阀）

液位开关L1L接通（DI1为ON）或许液位开关关L2L接通（DI3为ON），DO3、DO4输出为ON，同时翻开补水电磁阀BV1和BV2。

2、补水电磁阀BV1、BV2的关阀条件（分别关阀）

当加碱罐的液位开关L1H断开（DI2为OFF）时，DO3输出为OFF，封闭补水电磁阀BV1。

当加碱罐的液位开关L2H断开（DI4为OFF）时，DO4输出为OFF，封闭补水电磁阀BV2。

3、氢气加碱罐的液位状态显示三种：

低液位、正常、高液位

低液位：

液位开关L1L接通（DI1为ON）+液位开关L1H接通（DI2为ON）。

正常：

液位开关L1L断开（DI1为OFF）+液位开关L1H接通（DI2为ON）。

高液位：

液位开关L1L断开（DI1为OFF）+液位开关L1H断开（DI2为OFF）。

4、氧气加碱罐的液位状态显示三种：

液位开关L2L接通（DI3为ON）+液位开关L2H接通（DI4为ON）。

液位开关L2L断开（DI3为OFF）+液位开关L2H接通（DI4为ON）。

液位开关L2L断开（DI3为OFF）+液位开关L2H断开（DI4为OFF）。

气水分别罐补水流程框图以下：

氢气加碱罐

L1L

氧气加碱罐

L2L

1DO3为ON,BV1开启

1DO4为ON,BV2开启

0DO3为OFF,BV1封闭

0DO4为OFF,BV2封闭

·

三、补水泵BSB及补水电磁阀BV3、BV4控制

氢气清洗罐和氧气清洗罐上分别安装了一套液位开关，氢气清洗罐上的液位开关的下限

开关为L3L（DI5）、上限开关为L3H（DI6），氧气清洗罐上的液位开关的下限开关为L4L（DI7），

上限开关为L4H（DI8），用于控制补水泵BSB和补水电磁阀BV3、BV4。

表3

清洗罐补水控制输入与输出对应关系表

DI5（L3L）

氢气清洗罐液位下限

氢气清洗罐补

（下限为低液位）

依据氢气清洗罐液位，控制补

DO5

水电磁阀BV3

DI6（L3H）

氢气清洗罐液位上限

水泵BSB启停和氢气清洗罐

DO6

氧气清洗罐补

（上限为高液位）

补水电磁阀BV3、氧气清洗罐

DO7

水电磁阀BV4

DI7（L4L）

氧气清洗罐液位下限

补水电磁阀BV4的开闭

补水泵BSB

DI8（L4H）

氧气清洗罐液位上限

1、开泵条件和开阀条件（泵和两个补水电磁阀同时翻开）

L3L的下限开关（DI5）和L4L的下限开关（DI7）随意一个接通或许两个所有接通，接通补水泵电源（DO7为ON），同时翻开补水电磁阀BV3、BV4（DO5、DO6为ON）。

2、关阀和关泵条件

当氢气清洗罐高液位接点L3H（DI6）断开，封闭补水电磁阀BV3（DO5为OFF）。

当氧气清洗罐高液位接点L4H（DI8）断开，封闭补水电磁阀BV4（DO6为OFF）。

当两个电磁阀BV3、BV4所有封闭后，封闭补水泵（DO7为OFF）。

3、氢气清洗罐的液位状态显示三种：

液位开关L3L接通（DI5为ON）+液位开关L3H接通（DI6为ON）。

液位开关L3L断开（DI5为OFF）+液位开关L3H接通（DI6为ON）。

液位开关L3L断开（DI5为OFF）+液位开关L3H断开（DI6为OFF）。

4、氧气清洗罐的液位状态显示三种：

液位开关L4L接通（DI7为ON）+液位开关L4H接通（DI8为ON）。

液位开关L4L断开（DI7为OFF）+液位开关L4H接通（DI8为ON）。

液位开关L4L断开（DI7为OFF）+液位开关L4H断开（DI8为OFF）。

清洗罐补水流程框图以下：

1DO5为ON,BV3开启

氢气清洗罐氧气清洗罐氧气清洗罐

氧气清洗罐

L3L

L4L

1DO6为ON,BV4开启

1DO7为ON,BSB开启

0DO5为OFF,BV3封闭

0DO6为OFF,BV4封闭

氢气清洗罐

0DO7为OFF,BSB封闭

四、差压调理系统（氢气与氧气压力均衡）

氧气与氢气压力的差压Pd由压力变送器PdT101变送为4~20mA直流信号，依据差压Pd

控制排氧电磁阀PV1的通断。

表4

排氧电磁阀PV1控制输入与输出对应关系表

AI3

氧气与氢气的压

DO8

降压排氧电磁

依据氧气与氢气的压差Pd，控制

差P（P）

阀PV1

降压排氧电磁阀PV1的开闭

d

Pd=氧气压力-氢气压力，排氧所需的差压上限设定值

（简称压差设定上限）PdH和排氧差压

下限设定值（简称压差设定下限）能够在触摸屏上设置：

○1压差设定上限PdH的设置范围为-3kPa~+3kPa，参照值0.50kPa；

○2压差设定下限PdL的设置范围为-3kPa~+3kPa，参照值-0.50kPa）；

○3当差压Pd超出压差设定上限PdH，Pd＞PdH，DO8输出为ON，排氧电磁阀PV1开启。

○4当差压Pd低于压差设定下限PdL，Pd＞PdL，DO8输出为OFF，排氧电磁阀PV1封闭。

⑤报警压差设定值PdA的设置范围为，参照值，当氧气与氢气的

差压Pd的绝对值│Pd│＞PdA，发出报警信号，DO9为ON，DO1为OFF。

差压调理系统流程框图以下：

AI3（

差压

Pd＞S

P＞PDO8为ON,排氧阀开启

dH

P＜

P＜P

dL,DO8为OFF,排氧阀

五、刹时流量与累计流量

氢气的流量QH由流量变送器FT101变送为4~20mA直流信号，要求在触摸屏上显示刹时

流量QH和累计流量QA。

表5

氢气流量信号与输入输出对应关系表

AI4

流量变送器FT101

无

显示刹时流量QH和累计流量QA

六、报警显示、记录与查问

要求在触摸屏设一个报警记录查问页面，将所有报警准时间次序记录下来，在触摸屏上能够查阅，储存器记录满了，循环抹除前方的记录，此外在该页面设一个报警除去按钮，按

一下除去按钮，停止报警，DO9为OFF，但若仍旧知足报警条件，间隔60秒，持续报警（DO9

为ON）。

为了防备处于报警临界点时继电器屡次动作，以及扰乱惹起的报警，要求知足报警条件

达到3秒以上，才能发出报警信号（DO9为ON），同一个报警源每两次报警之间需要间隔3

秒，也就是说，当报警条件除去后，报警自动除去，假如又达到报警条件，起码延缓3秒才

能再次报警，假如是人工除去报警，同一报警源需要延缓60秒才能再次报警。

1、当氢气压力PH＞（PHH）时报警，DO9为ON，同时DO1为OFF；

报警时显示的

报警名称为“氢气压力过高”。

2、当系统温度（AI1）超出温度设定上限时报警,报警名称为“电解液温度过高”

3、当氢气加碱罐液位过低，同时氧气加碱罐液位过高时报警，DO9为ON），DO1为OFF，

由于加碱罐与气水分别罐连通，加碱罐与气水分别罐的液位完整同样，报警名称为“两个气

水分别罐水位相差过大（氧高氢低）”

4、当氧气加碱罐液位过低，同时氢气加碱罐液位过高时报警，DO9为ON），DO1为OFF，

报警名称为“两个气水分别罐水位相差过大（氧低氢高）”。

5、当氢气清洗罐液位过低，同时氧气清洗罐液位过高时报警，DO9为ON，同时切断电解

电源，DO1为OFF，报警名称为“两个清洗罐水位相差过大（氧高氢低）”。

6、当氧气清洗罐液位过低，同时氢气清洗罐液位过高时报警，DO9为ON，DO1为OFF，

报警名称为“两个清洗罐水位相差过大（氧低氢高）”。

7、当氧气与氢气的差压Pd的绝对值大于报警差压设定值PdA，│Pd│＞PdA，发出报警信号，

DO9为ON，DO1为OFF，报警名称为“氢氧压力相差过大。

8、当大功率真流电解电源DDY出现故障，电解电源DDY送来一个故障信号（DI13为ON），

发出报警信号，DO9为ON，同时封闭电解电源，DO1为OFF，报警时显示的报警名称为“直流

电解电源故障”。

报警流程框图以下：

氢气压力

电解温度

T＞T

EH

氢气加碱

氧气加碱

L2H

L1H

1DO9为ON

氢气清洗

氧气清洗

L4H

L3H

氧氢差压

│Pd│＞

电源故障（DDY），

七、PLC主页面显示内容

八、氢氧分别系统I/O点表

1、模拟量（AI）输入合计4点，见表5。

表5、模拟量输入（AI）点表

序号

数目

信号根源及种类

安装地点

压力变送器PT101

氢气气水分别器上部

氢气系统压力，量程

2

温度变送器TT101

氧气气水分别器顶部

电解系统温度，量程0~150°

C

3

差压变送器PdT101

两个气水分别器之间

氧气与氢气的压差，量程-5kPa~+5kPa

4

脱水罐后氢气管道上

氢气流量，刹时流量量程0-45m3

合计

所有为4~20mADC标准信号

2、数字量输入（DI）合计14点，见表6。

表6、数字量输入（DI）点表

来自液位计L1

氢气系统的加碱罐上

液位过低，低液位接点

L1L接通

液位过高，高液位接点

L1H断开

来自液位计L2

氧气系统的加碱罐上

L2L接通

L2H断开

5

来自液位计L3

氢气系统的清洗罐上

L3L接通

6

L3H断开

7

来自液位计L4

氧气系统的清洗罐上

L4L接通

8

L4H断开

9

来自电解循环泵接触器

控制箱内

电解循环泵运转，接触器KM1协助触头接通

10

来自电解冷却泵接触器

电解冷却泵运转，接触器KM2协助触头接通

11

来自电源冷却泵接触器

电源冷却泵运转，接触器KM3协助触头接通

12

来自补水泵接触器

补水泵运转，接触器KM4协助触头接通

13

来自直流电解电源DDY直流电解电源箱

直流电解电源DDY故障，电源故障触点接通

14

流量变送器

流量变送器发出流量脉冲信号，用于累计流量

3、模拟量输出（AO）本次没有使用。

4、数字量输出（DO）共9点，见表7。

表7、数字量输出（DO）点表

信号用途

（1）控制大功率真

直流电解电源本体

当氢气压力（AI1）P低于压力设定下

流电解电源DDY，

上预留了一个控制接点

限P时，电解电源DDY运转，开始电解，

HL

（2）控制电解液

循环泵XHB安装在

同时接通循环泵XHB、电源冷却泵DLB的

循环泵XHB,

电解液循环管道上

电源（DO1为ON）

（3）控制电源冷却

电源冷却泵DLB安

当氢气压力高于压力设定上限时，电

水循环泵（简称电

装在电解电源DDY水冷

解电源DY停止输出电流，同时封闭循环泵

源泵）DLB

系统的管路上。

XHB、电源冷却泵DLB的电源（DO1为OFF）

控制电解冷却水

电解冷却水循环泵（简

当电解温度（AI3）TE超出冷却设定上限时，

循环泵（简称冷却

称冷却泵）安装在电解

DO2为ON，接通冷却泵LQB，当电解液温

泵）LQB

冷却水循环管路上。

度低于冷却设定下限时，DO2为OFF，封闭

冷却泵LQB的电源。

控制氢气气水分

BV3安装在氢气气水分

当氢气气水分别罐和氧气气水分别罐

离罐补水电磁阀

离罐与氢气清洗罐之间

低液位接点随意一个或两个同时接通时，

BV3

的管道上

同时翻开BV3、BV4（DO3、DO4为ON）。

控制氧气气水分

BV4安装在氧气气水分

当氢气气水分别罐高液位接点断开

离罐与氧气气体清洗罐

时，封闭氢气补水电磁阀BV3（DO3为OFF）,

BV4

之间的管道上

当氧气气水分别罐高液位接点断开

时，封闭氧气补水电磁阀BV4（DO4为OFF）。

控制补水泵BSB。

安装在氢气和氧气清洗

当氢气和氧气清洗罐低液位接点随意

控制氢气清洗罐

罐补水管路上。

一个或两个同时接通时，同时翻开补水泵

安装在氢气清洗罐

BSB、BV1、BV2（DO5、DO6、DO7同时为ON）。

BV1

补水电磁阀BV1

与补水泵之间的管道上

当氢气清洗罐高液位接点断开时，关

控制氧气清洗罐

BV2安装在氧气清洗罐

闭氢气清洗罐补水电磁阀BV1（DO6为OFF）

补水电磁阀BV2

当氧气清洗罐高液位接点断开时，关

闭氢气清洗罐补水电磁阀BV2（DO7为OFF）

当两个清洗罐高液位接点所有断开时，关

闭补水泵BSB（DO5为OFF）。

氧气降压排气电

氧气降压排气电磁阀

当压差Pd大于压差设定上限，翻开降