www国产亚洲精品久久网站丨日韩三级视频在线丨韩日少妇丨日韩在线成年视频人网站观看丨亚欧欧美人成视频在线丨国产精品专区免费观看软件丨久久av无码精品人妻系列果冻丨第一136av福利视频导航

1.  概述

 隨著環(huán)保要求的越來(lái)越高，對(duì)電廠排放超標(biāo)的煙氣進(jìn)行脫硫處理已是現(xiàn)代電廠建設(shè)的重要組成部分。目前，我國(guó)已有石灰石/石膏濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化法、常壓循環(huán)流化床法、海水脫硫法、電子束法、煙氣循環(huán)流化床等 10 多種方法，其中石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝在煙氣脫硫工藝中約占 90 %以上。而就全世界而言，脫硫工程最多的國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)，他們主要采取煙氣脫硫的方法，而且其中 85%以上是用石灰石/石膏濕法工藝。發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明,石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是一種最成熟的脫硫工藝技術(shù)。現(xiàn)基于SIEMENS公司的PCS 7系統(tǒng)，為某新建電廠的 2×300MW 燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)石灰石/石膏濕法煙氣脫硫控制系統(tǒng)。

SIMATIC PCS 7 是 SIEMENS 公司結(jié)合先進(jìn)的電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、圖形及圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的自動(dòng)化控制理論，在 S5、S7 系列可編程控制器及 TELEPERM 系列集散控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，面向所有過(guò)程控制應(yīng)用場(chǎng)合開(kāi)發(fā)的先進(jìn)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)既采用了 DCS 的系統(tǒng)構(gòu)架，擁有一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，又利用了 PLC 的硬件平臺(tái)，可謂綜合了 PLC 和 DCS 的優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)先進(jìn)的全集成(TIA)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

2.  濕法脫硫系統(tǒng)概述

鍋爐引風(fēng)機(jī)排出的煙氣通過(guò)布袋除塵器除塵后，經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓以克服脫硫系統(tǒng)的阻力，進(jìn)入煙氣換熱器（GGH）進(jìn)行降溫，降溫是為保護(hù)吸收塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。經(jīng)降溫的煙氣進(jìn)入吸收塔與噴淋的石灰石漿液接觸，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及加入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最后生成二水石膏，由吸收塔排漿泵排出，進(jìn)入一、二級(jí)石膏脫水系統(tǒng)，最后由傳送帶運(yùn)至石膏儲(chǔ)倉(cāng)。脫硫后的凈煙氣依次經(jīng)過(guò)除霧器除去水滴，再經(jīng)過(guò)煙氣換熱器加熱升溫后，通過(guò)原有煙囪排入大氣。濕法脫硫系統(tǒng)工藝如圖1。

根據(jù)上述工藝，在控制系統(tǒng)中，兼顧到操作畫(huà)面切換速度和系統(tǒng)流程的完整性，把整個(gè)工藝流程分為如下幾個(gè)子系統(tǒng)：

a) #1 單元機(jī)組脫硫系統(tǒng)：煙氣系統(tǒng)、煙氣換熱系統(tǒng)、增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)和吸收塔集水坑系統(tǒng)；

b) #2 單元機(jī)組脫硫系統(tǒng)和#1 單元機(jī)組脫硫系統(tǒng)劃分相同；

c) 公用系統(tǒng)：石灰石卸料系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、石膏儲(chǔ)倉(cāng)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、工業(yè)水及工藝水系統(tǒng)、事故漿液池系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)；

d) 電氣系統(tǒng)：脫硫 PC 段電氣系統(tǒng)和脫硫保安段電氣系統(tǒng)。

3.  控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

PCS 7 控制系統(tǒng)所有軟件都放在 SIMATIC Manager 管理器下集中管理，主要具有以下功能：創(chuàng)建項(xiàng)目、硬件組態(tài)及參數(shù)設(shè)定、硬件網(wǎng)絡(luò)配置、控制邏輯組態(tài)、調(diào)試程序和人機(jī)界面設(shè)計(jì)。下面按照脫硫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程具體介紹各功能的實(shí)現(xiàn)。

3.1 硬件組態(tài)及參數(shù)設(shè)定

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步就是創(chuàng)建個(gè)項(xiàng)目，然后在 HW Config 界面下，從 PCS 7 系統(tǒng)庫(kù)里選擇所需的硬件，比如 CPU、I/O 卡件、通訊模塊等，以恰當(dāng)?shù)姆绞浇M織起來(lái)，再針對(duì)相應(yīng)的硬件進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)定。硬件組態(tài)本質(zhì)上是對(duì)控制系統(tǒng)主站硬件的軟件描述，在此基礎(chǔ)上根據(jù) I/O 測(cè)點(diǎn)清單創(chuàng)建符號(hào)表，進(jìn)行硬件通道分配。

3.2 硬件網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

硬件網(wǎng)絡(luò)組態(tài)即為工程師站、服務(wù)器、操作員站和控制系統(tǒng)主站的 CPU 配置通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)相互間的通訊。在 SIMATIC Manager 管理器的 Network Configure 編輯界面下對(duì)硬件網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。

3.3 控制邏輯組態(tài)

控制邏輯是用SIMATIC Manager管理器下的CFC（連續(xù)功能圖）來(lái)組態(tài)的，CFC是一種用于連續(xù)過(guò)程自動(dòng)化控制的圖形組態(tài)工具。系統(tǒng)預(yù)定義了不同的功能塊，如PID控制、閥門(mén)控制和電機(jī)控制等，只需要根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象，從庫(kù)里找到相應(yīng)的功能塊并放在恰當(dāng)?shù)奈恢茫M態(tài)參數(shù)，通過(guò)強(qiáng)大的自動(dòng)尋徑和完整的消息組態(tài)函數(shù)實(shí)現(xiàn)連接。

3.4 人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)

WinCC（Windows Control Center）是一個(gè)功能強(qiáng)大的 HMI 系統(tǒng)，首先，通過(guò) WinCC圖形編輯器可以很方便的設(shè)計(jì)操作和監(jiān)視畫(huà)面，并且 PCS 7 系統(tǒng)擁有一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，所以 WinCC 可以直接訪問(wèn)已在硬件組態(tài)中定義的符號(hào)表，從而建立了自動(dòng)化系統(tǒng)和 HMI 系統(tǒng)之間的通訊鏈路；其次，報(bào)警和消息系統(tǒng)可以通過(guò) WinCC 報(bào)警記錄編輯器來(lái)組態(tài)，但在 PCS 7 系統(tǒng)中可以直接在控制邏輯組態(tài)時(shí)選用相應(yīng)的功能塊，通過(guò)編譯自動(dòng)生成報(bào)警和消息變量，而不必在 WinCC 中單獨(dú)組態(tài)，提高了系統(tǒng)應(yīng)用的便利性；再次，還能通過(guò) WinCC 變量記錄編輯器用來(lái)組態(tài)歸檔系統(tǒng)，歸檔是在 Microsoft SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫(kù)中完成的，并可以通過(guò)歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)來(lái)查看變量在不同時(shí)刻的值。而且 WinCC 還是一個(gè)開(kāi)放式的系統(tǒng)，可與各種 PLC 連接。

4.  控制系統(tǒng)硬件配置

本控制系統(tǒng)分為 1 號(hào)和 2 號(hào)兩套完全相同的煙氣脫硫系統(tǒng)，大約有 1556 個(gè)控制設(shè)備：模擬輸入信號(hào)（AI）410 點(diǎn)、輸出信號(hào)（AO）16 點(diǎn)，熱電阻（RTD）163 點(diǎn)，信號(hào)類(lèi)型有 4～ 20 mA，1～5 VDC，和熱電阻輸入信號(hào)等。開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)（DI）1534 點(diǎn)，輸出信號(hào)（DO） 726 點(diǎn)。控制對(duì)象有閥門(mén)、電機(jī)和 PID 執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，基本包括了過(guò)程控制系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)中所有典型設(shè)備,是一個(gè)復(fù)雜的大型控制系統(tǒng)。

4.1 控制系統(tǒng)主站（DPU）

本系統(tǒng)共有５個(gè)控制系統(tǒng)主站（DPU），其中＃１、＃２脫硫系統(tǒng)各１個(gè)，公用系統(tǒng)２個(gè)，事故追憶系統(tǒng)（SOE）１個(gè)。除事故追憶系統(tǒng)主站配置了中央控制器（CPU）S7 414-3 （可以滿(mǎn)足對(duì)程序規(guī)模和指令處理速度以及復(fù)雜通訊的更高要求）、電源模件 PS 405 20A、時(shí)鐘同步模件 MCP、通訊模件 CP443-1 和 3 個(gè) 32 通道的 DI 模件外，其余主站都配有兩套CPU（S7 414-4H 型）互為冗余，是控制系統(tǒng)站的核心，并通過(guò) PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)擴(kuò)展若干層 ET200M I/O 站（包括 AI/AO、DI/DO 和通訊模件）。

4.2 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)由 7 臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成，運(yùn)行平臺(tái)為 Windows 2000。具體分配如下：

a) 1臺(tái)作為工程師站，采用P4 2.8G處理器、１G內(nèi)存、２塊120G硬盤(pán)構(gòu)成磁盤(pán)陣列、千兆以太網(wǎng)卡和CP1613通訊處理器（工業(yè)以太網(wǎng)卡）。其配置組態(tài)設(shè)計(jì)工具PCS7 V6.0，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì),如硬件配置、通訊網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、連續(xù)和順序過(guò)程運(yùn)行組態(tài)、操作和監(jiān)控策略設(shè)計(jì)、通道監(jiān)測(cè)、過(guò)程趨勢(shì)和參數(shù)的整定、以及對(duì)服務(wù)器和操作員站組態(tài)和下載等等。

b) 2 臺(tái)作為服務(wù)器兼做數(shù)據(jù)歸檔服務(wù)器，硬件配置與工程師站基本相同，但是多一個(gè)用于配置冗余服務(wù)器系統(tǒng)的串口。兩臺(tái)服務(wù)器互為熱備，若其中任何一臺(tái)發(fā)生故障，則 WinCC 客戶(hù)機(jī)自動(dòng)切換到當(dāng)前正常運(yùn)行的服務(wù)器，提高了系統(tǒng)的可靠性。服務(wù)器配置了 WinCC 服務(wù)器版。

c) 4 臺(tái)作為操作員站，硬件配置了P4 2.8G CPU、512M 內(nèi)存、80G 硬盤(pán)，操作員站和服務(wù)器以 Client/Server 模式配置運(yùn)行。配置 WinCC 運(yùn)行版作為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，并且互為熱備冗余，保證了上位系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

圖 2：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置

4.3 網(wǎng)絡(luò)配置

整個(gè)控制系統(tǒng)有三層通訊網(wǎng)絡(luò)組成：以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)配置示意圖如圖 2 所示。

a）以太網(wǎng)層：由光纖交換機(jī)（OSM）構(gòu)成的環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn) 100Mbps快速以太網(wǎng)連接，用于操作員站、2 臺(tái)服務(wù)器和 1 臺(tái)工程師站之間的交換數(shù)據(jù)。并且，OSM還具有冗余環(huán)網(wǎng)管理功能，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)都不影響到網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

b) 工業(yè)以太網(wǎng)層：同樣由 OSM 構(gòu)成的環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)，把服務(wù)器和工程師站配置的通訊處理器（CP1613）和 5 個(gè)控制系統(tǒng)主站（DPU）配置的通訊處理單元（CP 443-1）連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、工程師站與各控制系統(tǒng)主站的 CPU 之間的通訊。

c) 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)：PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是一種高速（數(shù)據(jù)傳輸速率 9.6Kbps～12Mbps）、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)，帶有令牌總線(xiàn)和主從模式的混合訪問(wèn)過(guò)程，用于控制系統(tǒng)主站的 CPU （主站）和分布式 ET200M I/O 站（從站）之間的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集和處理。

5.  控制功能實(shí)現(xiàn)

DCS 系統(tǒng)主要具備模擬量控制（MCS）和開(kāi)關(guān)量順序控制（SCS）的功能，在 PCS 7 控制系統(tǒng)中可以很方便的實(shí)現(xiàn)這兩種功能。

5.1 石灰石漿液流量控制

石灰石漿液流量控制本質(zhì)上是保證有足量的Ca²⁺和SO₂反應(yīng)，所以主控回路是根據(jù)煙氣中SO₂脫硫量的需要調(diào)節(jié)供給吸收塔的石灰石漿液流量。脫硫量是通過(guò)測(cè)量原煙氣流量和吸收塔進(jìn)出口的SO2含量而得到。由于CaCO3流量的調(diào)節(jié)影響著吸收塔反應(yīng)池中漿液的PH值，為了使化學(xué)反應(yīng)更完全，應(yīng)該將PH 值保持在5.8～6.2之間；當(dāng)PH值降低，所需的CaCO3流量應(yīng)按某一修正系數(shù)增加。在機(jī)組負(fù)荷變化比較大的時(shí)候，PH值不參與控制回路的修正，只由主回路進(jìn)行漿液流量調(diào)節(jié)；而當(dāng)機(jī)組負(fù)荷較穩(wěn)定的時(shí)候，將實(shí)際測(cè)量的PH值與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)PH值控制器產(chǎn)生一個(gè)修正系數(shù)，對(duì)所需的CaCO3流量進(jìn)行修正。將經(jīng)PH值修正后的所需CaCO3流量與實(shí)際的CaCO3流量進(jìn)行比較，通過(guò)PID控制器控制石灰石漿液調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。控制回路如圖3所示。在PCS 7 系統(tǒng)庫(kù)中，有設(shè)計(jì)好的PID調(diào)節(jié)器功能塊，可直接在CFC中拖放使用，既應(yīng)用方便又節(jié)省了設(shè)計(jì)的時(shí)間和工作量。

5.2 開(kāi)關(guān)量順序控制

輔機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)和啟停控制以及一些主要閥門(mén)的開(kāi)閉控制由 DCS 中的開(kāi)關(guān)量順序控制系統(tǒng)（SCS）來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)功能組或子組級(jí)的控制，以減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度防止誤操作。比如石膏旋流器底流到吸收塔的順序控制：

步驟 1：打開(kāi)石膏旋流器底流到吸收塔的閥門(mén)；

步驟 2：關(guān)閉石膏旋流器到脫水機(jī)的閥門(mén)；

步驟 3：結(jié)束；

應(yīng)用 CFC 設(shè)計(jì)這樣的順序控制邏輯非常方便，因?yàn)?PCS 7 系統(tǒng)庫(kù)提供了 SGC 和 STEP 功能塊。SGC 功能塊具有步管理功能，可用于順序啟動(dòng)和順序關(guān)閉的控制過(guò)程，而且在 WinCC 中有標(biāo)準(zhǔn)的控制面板，可以方便的監(jiān)視執(zhí)行流程，如果在某步出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)給出報(bào)警提示，還可以由運(yùn)行人員執(zhí)行強(qiáng)制跳步功能。STEP 步功能塊可以很方便的設(shè)置每步要執(zhí)行的命令，以及每步執(zhí)行時(shí)需要等待、監(jiān)視和強(qiáng)制跳步的時(shí)間。在設(shè)計(jì)控制邏輯的時(shí)候只需要根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的流程把功能塊以恰當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來(lái)即可，如圖 4 所示。