SIMATICPCS7在CFB電站循環(huán)硫化床鍋爐上的應(yīng)用

現(xiàn)在電站自控系統(tǒng)普遍采用分散控制系統(tǒng)(dcs)，siemens公司的simatic pcs7作為一種優(yōu)秀的過(guò)程控制系統(tǒng)，廣泛地用在鋼鐵、化工、電站行業(yè)，本文介紹了該系統(tǒng)在河南省某水泥廠(chǎng)自備電廠(chǎng)中的應(yīng)用情況和心得。 一、工程概述： 河南省某水泥廠(chǎng)自備電廠(chǎng)機(jī)組是由2520t/h水泥爐窯尾氣余熱爐、1545t/h補(bǔ)燃煤cfb鍋爐和1512mw的汽輪發(fā)電機(jī)組組成，主要是供廠(chǎng)內(nèi)水泥生產(chǎn)線(xiàn)用電及部分生活用熱。其中，補(bǔ)燃鍋爐是哈爾濱鍋爐廠(chǎng)引進(jìn)美國(guó)cpc技術(shù)生產(chǎn)的細(xì)粉高速循環(huán)流化床鍋爐，與一般循環(huán)流化床鍋爐的區(qū)別在于：在爐前右側(cè)布置了一臺(tái)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置(床料倉(cāng))，其工作原理為通過(guò)負(fù)壓系統(tǒng)從爐床抽取床料儲(chǔ)在倉(cāng)內(nèi)，并根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要將其中的床料回放入到爐床上來(lái)控制床料高度和溫度，以達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)荷的目的。而一般的cfb主要是通過(guò)各種型式的分離器分離煙氣中未燃盡顆粒，再以機(jī)械或非機(jī)械方式送回爐膛，通過(guò)調(diào)整回料量、給煤量和風(fēng)量等手段來(lái)調(diào)節(jié)床溫和負(fù)荷。另一區(qū)別是該類(lèi)爐的燃料粒度較一般cfb爐細(xì)，燃料溫度和石灰石投入方式不相同。項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位是天津水泥設(shè)計(jì)院，四川東方電腦工程公司負(fù)責(zé)提供dcs硬件，并完成dcs的設(shè)計(jì)組態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。 本項(xiàng)目采用siemens公司simatic pcs7集散控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)自備電站的控制和安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 二、pcs7系統(tǒng)的主要特點(diǎn) pcs7是一種模塊化的基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的新一代過(guò)程控制系統(tǒng)，結(jié)合了傳統(tǒng)dcs和plc控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將兩者的功能有機(jī)的結(jié)合在一起。系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的硬件平臺(tái)；所有軟件也都全部集成在simatic程序管理器下，有同樣統(tǒng)一的軟件平臺(tái)。系統(tǒng)大量采用了新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)配置上，使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)和profibus網(wǎng)絡(luò)。由于pcs7消除了dcs和plc系統(tǒng)間的界限，真正實(shí)現(xiàn)了儀控和電控的一體化，充分體現(xiàn)了全集成自動(dòng)化的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)應(yīng)用范圍變廣，是一種適用于現(xiàn)在、面向未來(lái)的開(kāi)放型過(guò)程控制系統(tǒng)。 三、本項(xiàng)目系統(tǒng)構(gòu)成： 1． 硬件: 采用三個(gè)過(guò)程控制機(jī)柜:1apl、2apl、3apl。在1apl、3apl內(nèi)各安裝1套過(guò)程控制器as4142dp。1apl中的過(guò)程控制器，處理循環(huán)流化床鍋爐部分的測(cè)點(diǎn)和調(diào)節(jié)回路，3apl中的過(guò)程控制器，處理汽輪發(fā)電機(jī)組和兩臺(tái)余熱鍋爐部分的測(cè)點(diǎn)和調(diào)節(jié)回路。共使用了13個(gè)et200m遠(yuǎn)程控制機(jī)架安裝各種i/o模塊。所處理信號(hào)如下: 過(guò)程狀態(tài)監(jiān)控管理設(shè)備為2臺(tái)os站，1臺(tái)es站，出于項(xiàng)目成本考慮，均采用siemens公司推薦的dell高性能商用計(jì)算機(jī)。配置為：pⅱ400，4.3g硬盤(pán)，128m內(nèi)存，帶8m顯存的集成顯卡，19"高分辨率svga彩色顯示器。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，dell公司的商用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。 系統(tǒng)打印機(jī)為3臺(tái)：epson mj-1500k+ 彩色噴墨打印機(jī)。選用該種打印機(jī)是基于以下因素: a) 噪音低 b) 使用彩色進(jìn)行不同級(jí)別和種類(lèi)的報(bào)警和信息記錄 c) 能使用寬行連續(xù)打印紙，這是普通噴墨打印機(jī)不具備的功能。 2. 網(wǎng)絡(luò) 本控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為下層控制網(wǎng)、上層管理網(wǎng)。 下層控制網(wǎng)采用同軸屏敝電纜，適合歐洲profibus標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)每個(gè)et200m上的im153－1通訊卡與as4142dp控制器互相連接，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、處理和控制器的通訊，為profibus－dp現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)。 上層管理網(wǎng)分為二類(lèi)。一類(lèi)為采用同軸電纜，適合歐洲profibus標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)os站、es站和控制器上的cp443－5通訊卡相連接，滿(mǎn)足操作員站、工程師站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。另一類(lèi)為采用同軸細(xì)纜，符合tcp/ip協(xié)議的管理以太網(wǎng)，通過(guò)os站、es站上的d-link網(wǎng)卡連接，主要實(shí)現(xiàn)工程師和操作員站之間文件管理、拷貝。 3．軟件 操作員站os和工程師站es均采用微軟英文版windows nt workstation v4.0作為操作系統(tǒng)，附加安裝版package 3和internet explorer 4.0，漢字處理采用中文之星for windows nt v2.0，使得除工程師組態(tài)以外的所有信息、界面均實(shí)現(xiàn)漢化。 操作員站另加載了simatic wincc rt 64k tags、 net profibus-s7、wincc advanced process ctrl.、wincc basic process ctrl．等監(jiān)控軟件。 在操作員站所加載軟件的基礎(chǔ)上，工程師站還加裝了simatic step7 basis v4.0、 cfc v4.0、s7-scl v4.0、sfc v4.x 等組態(tài)功能軟件。