本实用新型涉及天然气设备技术领域，特别涉及一种用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统。本实用新型还涉及一种具有该防爆DCS系统的撬装式天然气液化装置。
背景技术：
众所周知，天然气液化工厂的自动化程度较高，其内部的仪器、仪表、设备等数量较多；同时，天然气液化工厂属于危化品行业，主要装置处于爆炸危险区域内，现场安装的仪表或设备必须防爆。
在现有技术中，通常将现场仪表采用防爆产品，而将非防爆的控制系统放在安全区域的控制室内，现场仪表与控制系统之间通过硬接线传输信号。因此，天然气液化工厂的自控电缆数量和安装工作量较大。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统，该防爆DCS系统极大减少了布线接线的工作量。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述防爆DCS系统的撬装式天然气液化装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统，包括与现场仪表通过本安电缆进行信号传输的本安分布式I/O站，现场仪表与所述本安分布式I/O站均位于爆炸危险区域内；所述本安分布式I/O站通过耦合器与能够接入本安分布式I/O站中各个站点的控制器连接，还包括能够与所述耦合器通过以太网交换数据的上位机。
相对于上述背景技术，本实用新型提供的防爆DCS系统，将现有技术中的分布式I/O站设置为本安分布式I/O站，并且本安分布式I/O站与现场仪表之间通过本安电缆进行信号传输；现场仪表与本安分布式I/O站均位于爆炸危险区域内，仍然可以确保现场仪表与本安分布式I/O站的正常工作；由于本安分布式I/O站自身防爆，无需密闭的隔爆外壳保护或正压通风，特别适用于环境温度高、公用工程条件差的场合。由现场仪表输出的信号通过本安电缆接入本安分布式I/O站，经过本安分布式I/O站进行I/O模块处理后，接入耦合器，耦合器将通讯信号转换为相应的协议，然后接入控制层的网络；通过控制层网络，控制器能够访问接入网络中的各分布式站点，即本安分布式I/O站通过耦合器与能够接入本安分布式I/O站中各个站点的控制器连接；与此同时，控制器还接入工业以太网，并通过以太网与上位机进行交换数据。如此设置的防爆DCS系统，极大减少了布线接线的工作量，同时本安分布式I/O站自身防爆，无需附加防爆措施，对现场条件要求低。
优选地，所述本安分布式I/O站、所述耦合器以及所述控制器分别安装于不同撬块。
优选地，所述本安分布式I/O站设有防雨防尘部。
优选地，所述本安分布式I/O站与所述耦合器之间设有通讯模块。
优选地，所述通讯模块与所述控制器设于远离爆炸危险区域的安全区域内。
优选地，所述耦合器具体为本安耦合器。
本实用新型还提供一种撬装式天然气液化装置，包括上述任一项所述的防爆DCS系统。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统的结构示意图。
其中：
1-现场仪表、2-本安分布式I/O站、3-耦合器、4-控制器、5-上位机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统的结构示意图。
本文中主题出现的防爆DCS系统，其中DCS是指分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
本文中针对本安的通常含义是指：本质安全，是通过安全栅限能达到防爆的目的，即通过的能量产生的火花不足以引起爆炸。本安主要是应用于防爆的场合，主要方法就是限制设备的工作电流在一定的程度之下，这样就不会引起火花导致爆炸。
本安电缆是指具有分布低电容和低分布电感、并具有极好的屏蔽性能和抗干扰性能，因而适用于有防爆要求的场合的集散系统和自动化检测控制系统等电路中作传输线。本安分布式I/O站2即为防爆型分布式I/O站，是指针对现有技术中的分布式I/O站增加了防爆功能。本安耦合器的含义与本安分布式I/O站2类似，本文不作赘述。
针对撬装式的含义，指将功能组件集成于一个整体底座上，可以整体安装、移动的一种集成方式。
本实用新型提供一种用于撬装式天然气液化装置的防爆DCS系统，如说明书附图1所示，主要包括现场仪表1、本安分布式I/O站2、耦合器3、控制器4和上位机5。
现场仪表1与本安分布式I/O站2之间通过本安电缆进行信号传输，且现场仪表1、本安分布式I/O站2与本安电缆均位于爆炸危险区域内；由于上述三者均属于防爆部件，因此在爆炸危险区域内，三者仍然能够正常运行。
本安现场仪表1输出的信号通过本安电缆接入本安分布式I/O站2，经本安分布式I/O站2的I/O模块处理后，接入耦合器3，耦合器3将通讯信号转换为相应协议，然后接入控制层网络；通过控制层网络，控制器4能够访问接入网络中的本安分布式I/O站2的各分布式站点；同时，控制器4还接入工业以太网，并通过以太网与上位机5交换数据。
上述部件之间的通信可以采用PROFIBUS总线标准；其中，PROFIBUS是过程现场总线(Process Field Bus)的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。耦合器3可以采用现有技术中的RS485-IS耦合器；经本安分布式I/O站2的I/O模块处理后，可以由通讯模块通过PROFIBUS RS 485-IS本安通讯接入RS 485-IS耦合器，RS 485-IS耦合器将通讯信号转换为PROFIBUS DP协议，然后接入控制层PROFIBUS DP网络；通过控制层PROFIBUS DP网络，控制器4能够访问接入网络中的各分布式站点。如说明书附图1，上位机5还可以包括操作员站和工程师站；位于附图1上方的图示电脑即为操作员站，位于附图1下方的图示电脑即为工程师站。
其中，本安分布式I/O站2、耦合器3以及控制器4分别安装于不同撬块。如此设置，能够方便将各个部件运输至现场，布置灵活，使得在现场的布线简单，现场仪表1的信号电缆可就地集中，减少了布线和接线的工作量，进而提高工作效率。
与此同时，采用上述设置方式，本安分布式I/O站2与耦合器3之间只需一根通讯电缆，大量的安装工作可在工厂完成，现场只需接通电源、插上通讯线，极大减少现场施工量。
本安分布式I/O站2设有防雨防尘部。如上文所述，本安分布式I/O站2自身防爆，采取适当的防雨防尘措施即可，而无需密闭的隔爆外壳保护或正压通风，特别适用于环境温度高、公用工程条件差的场合。防雨防尘部可以具体为防雨防尘外壳，设于本安分布式I/O站2所需防雨防尘的部位。
本安分布式I/O站2与耦合器3之间设有通讯模块。即，经本安分布式I/O站2的I/O模块处理后，可以由通讯模块通过PROFIBUS RS 485-IS本安通讯接入RS 485-IS耦合器，RS 485-IS耦合器将通讯信号转换为PROFIBUS DP协议，然后接入控制层PROFIBUS DP网络。
通讯模块与控制器4设于远离爆炸危险区域的安全区域内。本实用新型中，防爆DCS系统的主要设备和布线安装在现场，即爆炸危险区域内，只有非防爆的控制器4和通讯模块需要安装在安全区域，进而能够减少中控室的面积需求，节约空间，方便布置。
上述耦合器3可以设置为本安耦合器。为了确保防爆DCS系统的工作正常，置于爆炸危险区域内的各个部件外侧均设有监视器；即，现场仪表1的四周、本安分布式I/O站2的四周以及耦合器3的四周均设有监视器，且监视器与上位机5的操作员站相连，以便在操作员站中实时观测到爆炸危险区域内的各个部件的外部状态；针对明显可以观测到的缺陷及时报警，利用现有技术中视频图像处理的方式自行监测上述部件外侧是否开裂或存在裂缝等，一旦监测到裂缝，则及时报警向操作员站、工程师站以及爆炸危险区域内的人员报警，控制爆炸危险区域内的报警装置开启报警模式，以确保及时排除危险，保证人身与设备安全。
本实用新型所提供的一种具有防爆DCS系统的撬装式天然气液化装置，包括上述具体实施例所描述的防爆DCS系统；撬装式天然气液化装置的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
以上对本实用新型所提供的撬装式天然气液化装置及其防爆DCS系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。