PLC在石灰石制粉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

概 述：石灰石制粉系統(tǒng)是電廠煙氣濕法脫硫系統(tǒng)的一個重要組成部分，本文主要闡述了其工藝流程及PLC在石灰石制粉控制系統(tǒng)中的靈活應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：制粉系統(tǒng)，PLC，控制系統(tǒng)

Abstrcts: Limestone milling system is an important part of the power plant flue gas wet desulfurization systems, This paper explains its process and flexible application of PLC in the limestone milling control system.

Keywords: milling system,PLC, control system

0、前言

　　隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高，對環(huán)境治理的重要性也越來越為大家所重視。電廠煙氣脫硫的石灰石制粉系統(tǒng)成為電廠環(huán)保中脫硫系統(tǒng)的一部分。同時，在這一領(lǐng)域的自動化技術(shù)的應(yīng)用，也隨著自動化水平的提高，而不斷提出更新更高的要求，并在這一領(lǐng)域也得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1、 制粉系統(tǒng)的組成及工藝流程

　　1.1制粉系統(tǒng)的組成

　　石灰石干磨制粉系統(tǒng)，由臥式球磨機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)、分級機(jī)、旋風(fēng)分離器和袋式收塵器組成一負(fù)壓循環(huán)運行系統(tǒng)。在所有條件下，球磨機(jī)能確保向脫硫系統(tǒng)工藝供應(yīng)足量的石灰石粉細(xì)度至少應(yīng)為90%小于250目篩的粉量。球磨機(jī)出口的石灰石粉在高壓風(fēng)機(jī)的作用下，被氣流送至分級機(jī)進(jìn)行分離，在離心分離作用下，大顆粒經(jīng)回料管返回球磨機(jī)入口繼續(xù)研磨，符合粒徑要求的風(fēng)粉氣流經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出大多數(shù)石灰石粉后，排至袋式收塵器收集。旋風(fēng)分離器和布袋收塵器分離和收集下來的石灰石粉經(jīng)皮帶輸送機(jī)送入斗式提升機(jī)入口，經(jīng)斗式提升機(jī)送至石灰石粉倉。旋風(fēng)分離器出口的部分含塵氣流，在磨機(jī)出料口負(fù)壓的作用下，經(jīng)系統(tǒng)回風(fēng)管返回主風(fēng)管下灰口前，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。另有5%左右的含塵氣流經(jīng)放風(fēng)調(diào)節(jié)蝶閥進(jìn)入布袋除塵器，凈化后排入大氣。為調(diào)節(jié)細(xì)度，分級機(jī)設(shè)有二次風(fēng)，二次風(fēng)量取自系統(tǒng)回風(fēng)管。 經(jīng)高效選粉機(jī)分選的合格石灰石粉存貯于石灰石粉倉內(nèi)。成品粉經(jīng)倉底給料機(jī)排出，經(jīng)密封罐車輸送至脫硫區(qū)日粉倉（設(shè)2套進(jìn)料裝置），再經(jīng)日粉倉底部的給料裝置進(jìn)入石灰石漿液箱制漿后泵送至吸收塔補(bǔ)充與SO2反應(yīng)消耗了的吸收劑。

　　1.2制粉系統(tǒng)工藝流程：

　　

2、控制系統(tǒng)設(shè)計和配置

　　根據(jù)制粉工藝的控制系統(tǒng)要求，本系統(tǒng)的主要控制設(shè)備由：石灰石卸料子系統(tǒng)、石灰石磨制子系統(tǒng)等部分組成。其控制對象主要集中在：磨制系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)子組、輸送子組、球磨機(jī)子組、稱重皮帶給料機(jī)子組、及各系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的順啟和順停等。

　　2.1控制系統(tǒng)的組成

　　可編程控制器PLC由法國Schneider公司的MODICON昆騰系列PLC及遠(yuǎn)程操作站組成，具體配置如下：CPU采用140CUP11303，輸入輸出點數(shù)為：DI點共224點, DO點共96點，AI點共48點， AO點共8點， RTD點共16點， EH點共5點?？侷O點數(shù)為：399點。PLC通過以太網(wǎng)模塊140NOE77101與上位控制計算機(jī)的通訊模板連接，相應(yīng)的系統(tǒng)編程軟件為MODICON的CONCEPT2.6。

　　遠(yuǎn)程操作站即上位機(jī)采用臺灣研華工控機(jī)，操作系統(tǒng)采用windows2000 sp4操作平臺，上位機(jī)畫面組態(tài)軟件采用GE公司的IFIX4.0;工控組態(tài)軟件iFIX是Intellution Dynamics自動化軟件產(chǎn)品家族中HMI/SCADA最重要的組件，它以iCORE核心，包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理兩個基本功能，是基于WindowsNT/2000平臺上的功能強(qiáng)大的自動化監(jiān)視與控制的軟件解決方案。它運用了Microsoft系列工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，支持ODBC、VBA、Active控件、ADO、Intetnet和OPC,因此具有不可比擬的開放性及兼容性。

3、系統(tǒng)操作說明

　　3.1本系統(tǒng)的操作按控制要求，做如下說明：

　　3.1.1所有的手/自動控制都通過上位機(jī)組態(tài)畫面進(jìn)行操作。

　　當(dāng)信號處于就地控制時，即：RM信號為“1”時，所對應(yīng)的相關(guān)信號處于就地控制狀態(tài)，上位機(jī)的手/自動都無法操作，由現(xiàn)場手動操作

　　3.1.2當(dāng)上位機(jī)相應(yīng)設(shè)備附近出現(xiàn)“R”時，表示該對應(yīng)設(shè)備處于上位機(jī)手動控制狀態(tài)，可以對該設(shè)備進(jìn)行單獨的開停操作。

　　3.1.3所有需要進(jìn)行設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，通過上位機(jī)進(jìn)行設(shè)置。

　　其中，通用的操作參數(shù)，如：閥位設(shè)定值，報警設(shè)定值通過單獨設(shè)置畫面進(jìn)行設(shè)置;其他對應(yīng)各個設(shè)備，有不同設(shè)置要求的參數(shù)設(shè)置，在對應(yīng)設(shè)備的設(shè)置畫面中設(shè)置。

　　3.1.4所有引入的設(shè)備運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)，全部通過上位機(jī)畫面顯示。

　　本系統(tǒng)共設(shè)1幅主控制畫面，另有兩幅分畫面，它們是：斷路器控制畫面，稀油站監(jiān)視畫面。在每幅畫面上均可實現(xiàn)不同的功能。

　　3.2 上位機(jī)的開機(jī)和關(guān)機(jī)

　　開機(jī)，首先打開計算機(jī)的電源，等一段時間，系統(tǒng)啟動并自動進(jìn)入上位機(jī)監(jiān)控畫面。

　　如果PLC系統(tǒng)是關(guān)機(jī)后的第一次重新開機(jī)，則首先應(yīng)登錄，將各個模擬量的參數(shù)，如時間，液位的高低設(shè)定，壓力值的高低設(shè)定等等，按照工藝的要求將上述參數(shù)設(shè)置正確。

　　關(guān)機(jī)，用鼠標(biāo)點擊“退出系統(tǒng)”按扭，點擊“yes”后退出系統(tǒng)。在開始- - 關(guān)閉系統(tǒng)，選擇關(guān)閉計算機(jī)，按回車鍵，即可關(guān)閉計算機(jī)。

　　3.3 畫面的操作

　　IFIX軟件啟動后，系統(tǒng)自動進(jìn)入主流程畫面，在這畫面中，用戶可以點擊登錄按鈕，在彈出的對話框中輸入自己的帳戶和密碼。只有用戶登錄以后，才可以進(jìn)行設(shè)備的操作、參數(shù)的設(shè)定以及部分畫面的切換。

　　主畫面說明如下：

　　3.4 系統(tǒng)的手動控制

　　在主控制畫面上，用鼠標(biāo)左鍵單擊設(shè)備，可彈出含手動/自動、啟動、停止等按鈕的設(shè)備操作菜單。通過單擊按鈕，可進(jìn)行設(shè)備的操作如“手動或自動”，“自動或停止”等等。如下圖所示：

　　各設(shè)備可獨立進(jìn)行手/自動功能切換（這里指的是在現(xiàn)場設(shè)備處于遠(yuǎn)控狀態(tài)下，上位機(jī)的手/自動切換。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備處于就地狀態(tài)時，在該設(shè)備附近將出現(xiàn)“L”字樣，此時該設(shè)備在上位機(jī)是無法操作的）。

　　在“手動”狀態(tài)下對設(shè)備進(jìn)行啟、停控制之前，應(yīng)該先判斷該設(shè)備是否允許進(jìn)行啟動。按控制系統(tǒng)說明要求，在上位機(jī)上進(jìn)行的手動啟動或停止是無連鎖條件的，即如果要手動啟動或停止一臺電動馬達(dá)或電氣設(shè)備，那么該設(shè)備可能不允許的條件均被忽略。因此，在允許該設(shè)備手動啟動、停止之前，應(yīng)該先判斷一臺設(shè)備是否可以進(jìn)行啟動。

　　3.5 系統(tǒng)的自動控制

　　系統(tǒng)的自動控制，主要是指PLC自動完成對某個環(huán)節(jié)的各個相關(guān)設(shè)備所進(jìn)行的連續(xù)的或自動調(diào)節(jié)的控制過程。

　　在將設(shè)備投入自控狀態(tài)之前，首先應(yīng)仔細(xì)檢查，確認(rèn)該部分設(shè)備均無異常的情況下，才能進(jìn)行手/自動的切換，使設(shè)備進(jìn)入自動控制的狀態(tài)。

　　但操作人員在某一環(huán)節(jié)切入自動后，PLC就得到相應(yīng)的自控條件，此時計算機(jī)將自動判斷控制條件，并發(fā)出相應(yīng)的控制信號。

　　在計算機(jī)執(zhí)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)某個設(shè)備的啟動條件不滿足時，則相關(guān)設(shè)備都將自動停止。

　　在自動控制中，允許操作員根據(jù)現(xiàn)場情況，隨時可以將自動狀態(tài)轉(zhuǎn)化為手動狀態(tài)，此時系統(tǒng)的設(shè)備將保持轉(zhuǎn)化之前的工作狀態(tài)。在轉(zhuǎn)化成手動狀態(tài)后，操作員可以繼續(xù)進(jìn)行手動控制。

　　注: 給料機(jī)01HTK21AF001和電動調(diào)節(jié)閥01HTK10AA101系統(tǒng)是比較特殊的，如下圖所示：

　　3.6 系統(tǒng)的功能

　　本系統(tǒng)除了正常的畫面顯示、操作之外，可以實現(xiàn)以下功能：

　　1、 可以進(jìn)行模擬量數(shù)據(jù)的查看;

　　2、 可以進(jìn)行報警狀態(tài)的查看;

　　3、 可以進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，參數(shù)設(shè)置主要包括：運行時間和停止時間的設(shè)置，循環(huán)時間的設(shè)置，限位值的設(shè)置等等;

　　4、 可以進(jìn)行歷史趨勢的查看;（主要是模擬量的數(shù)據(jù)變化趨勢）。

　　5、 在總圖可以顯示或隱藏設(shè)備號。

　　6、 在總圖中料位及流量，重量的數(shù)據(jù)都有顯示。

　　3.6.1 模擬量數(shù)據(jù)顯示查看

　　點擊主畫面上的按鈕可選擇查看，如下圖所示：

　　彈出畫面如下：

　　3.6.2 報警查看

　　當(dāng)有報警發(fā)生時，PLC控制柜上的報警蜂鳴器會發(fā)出聲報警提示，這時可在上位機(jī)畫面上操作“確認(rèn)”按鈕來消除鈴聲，也可以通過PLC控制柜上按“確認(rèn)”按鈕來消除鈴聲。在上位機(jī)畫面上操作“復(fù)位”按鈕或通過PLC控制柜上的“復(fù)位”按鈕來復(fù)位報警。

　　報警的內(nèi)容，可以通過報警條的查看來顯示。

　　

　　報警條只是提示有報警發(fā)生，要想查看確切的報警點和報警信息，可以點擊“報警”。

　　3.6.3參數(shù)的設(shè)置

　　參數(shù)的設(shè)置需要在參數(shù)設(shè)置畫面上進(jìn)行。

　　參數(shù)設(shè)置主要包括：設(shè)備閥開度，報警值的設(shè)置，等等。

　　與設(shè)備相關(guān)的模擬量顯示在該設(shè)備附近，用鼠標(biāo)左鍵單擊顯示框，彈出模擬量限值設(shè)置窗口，在這窗口里，可以對該模擬量的限值進(jìn)行設(shè)定。

　　3.6.4趨勢的查看

　　趨勢圖分為實時趨勢與歷史趨勢兩種，用戶可以選擇進(jìn)入。

4、結(jié)束語

　　本控制系統(tǒng)自從投運到現(xiàn)在一直非常穩(wěn)定，為電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定了非常重要的基礎(chǔ)，保證了主機(jī)組的脫硫率和投運率，給電廠的環(huán)保作出了重大貢獻(xiàn)。