DCS控制系統(tǒng)在焦?fàn)t地面除塵站的應(yīng)用-工業(yè)控制
引言
隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快．環(huán)境問題已經(jīng)成為關(guān)系到人類前途和命運(yùn)的尖銳而敏感的問題。生活在山西這塊沃土上．煤炭焦化產(chǎn)業(yè)由南到北隨處可見，而這些行業(yè)在給企業(yè)帶來巨大利潤的同時(shí)給我們的生活環(huán)境所帶來的工業(yè)粉塵污染也是令人痛心疾首。隨著國家環(huán)保治理力度的不斷加大．各企業(yè)在環(huán)保治理方面的投入也在日益加強(qiáng)。地處山西腹地的西山煤電集團(tuán)五麟焦化廠為響應(yīng)國家環(huán)保政策,為l、2號焦?fàn)t配置了一座地面除塵站，除塵站的控制系統(tǒng)采用了時(shí)下流行的DCS集散控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過控制地面除塵站的除塵主風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速配合調(diào)節(jié)爐前密封管道和地面除塵站連接管道間的非常閥的開與關(guān)，把攔焦車在導(dǎo)焦、焦?fàn)t在出焦時(shí)在攔焦車導(dǎo)焦柵和熄焦車等處產(chǎn)生大量陣發(fā)性的高溫?zé)焿m通過導(dǎo)焦車上的吸塵罩捕集后，經(jīng)過固定在爐前的膠帶密封管道和地面除塵站連接管道進(jìn)入除塵器本體進(jìn)行凈化處理，凈化后的煙氣經(jīng)除塵器上部集合管通過通風(fēng)機(jī)排人大氣，在除塵器中被捕集下來的粉塵經(jīng)雙層排灰閥進(jìn)入刮板運(yùn)輸機(jī)送入粉塵倉，最后由加濕卸灰機(jī)定期將粉塵裝入汽車后運(yùn)輸。
1 系統(tǒng)硬件配置
為了保證整個(gè)控制系統(tǒng)在安全、可靠的情況下長期運(yùn)行．系統(tǒng)配置了一個(gè)工程師站，一個(gè)操作員站兩個(gè)操作站和一套由西門子S7-300系列PLC產(chǎn)品控制系統(tǒng)。具體配置如下：
(1)操作站：操作站采用配置為PⅣ2．4G、512MB、80G、52XCDROM的研華工控機(jī)兩臺主機(jī)，21英寸彩色顯視器兩臺，單色打印機(jī)和UPS電源各一臺。
(2)PLC控制系統(tǒng)：PLC控制系統(tǒng)采用了西門子S7-300系列產(chǎn)品組成分布式I／0控制方式。主站由：S7-300-CPU一塊、電源模板一塊、通訊模板IM365一塊以及S7-300的I／O模塊組成。從站采用：由IM365接口模板以及S7-300的I／0模塊組成。現(xiàn)場輸入信號通過端子直接輸入PLC柜，輸出信號由輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)PLC-I／O模塊與現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)電器隔離。系統(tǒng)規(guī)模：開關(guān)量輸入點(diǎn)(DI)：176點(diǎn)；開關(guān)量輸出點(diǎn)(D0)：64點(diǎn)；模擬量輸入點(diǎn)(AI)32點(diǎn)。
(3)通訊：操作站OPS與PLC控制系統(tǒng)之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，由西門子通訊模塊CP5611網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)PROFIBUS通訊。通過(PG口、PC口)構(gòu)成高速的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間數(shù)據(jù)通訊。系統(tǒng)硬件構(gòu)成見圖l。
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2 集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)
DCS控制系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、冗余及自診斷技術(shù)．采用了多層分級的結(jié)構(gòu)，它把計(jì)算機(jī)、儀表和電控技術(shù)融合在一起．結(jié)合相應(yīng)的軟件，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、處理、工藝畫面顯示、參數(shù)超限報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警和報(bào)表打印等功能，而且并對主要工藝參數(shù)形成了歷史趨勢記錄，隨時(shí)查看，并設(shè)置了安全操作級別，既方便了管理，又使系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠，適用于電力、冶金、建材、造紙、煤化工、城市污水處理等行業(yè)中現(xiàn)代化生產(chǎn)的控制與管理需求。目前已成為工業(yè)過程控制的主流系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是：
(1)控制功能強(qiáng)。
(2)系統(tǒng)可靠性高。
(3)有良好的人機(jī)界面。
(4)軟、硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)。
(5)系統(tǒng)容易開發(fā)、擴(kuò)展。
(6)用組態(tài)軟件，編程簡單，操作方便，容易掌握。
(7)有良好的性價(jià)比。
3 控制方案
l、2#焦?fàn)t除塵控制系統(tǒng)所控制的電氣設(shè)備有：除塵主風(fēng)機(jī)、液力偶合器電動執(zhí)行器、非常閥、刮板運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)入口閥、倉壁振打器、雙層排灰閥、脈沖控制儀、料位計(jì)等。所有這些被控設(shè)備除料位計(jì)外均設(shè)有集控和就地控制兩種模式，現(xiàn)場維護(hù)非常方便。
本系統(tǒng)控制的難點(diǎn)是液力耦合風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和爐前密封管道和地面除塵站連接管道間的非常閥的開度調(diào)節(jié)，與它們一同要進(jìn)行連鎖控制的設(shè)備還有風(fēng)機(jī)前的風(fēng)門人口調(diào)節(jié)閥，如果這三者之間的連鎖問題處理的不當(dāng)，整個(gè)除塵站的本體將有可能毀于一旦。本系統(tǒng)控制的關(guān)鍵點(diǎn)是倉壁振打器、雙層排灰閥、刮板運(yùn)輸機(jī)、脈沖控制儀、料位計(jì)之間的連鎖控制。系統(tǒng)啟動之前要對所有被控設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測，不符合啟動要求時(shí)系統(tǒng)將無法啟動運(yùn)行。確保生產(chǎn)設(shè)備及操作人員的安全。
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