深圳市西部電力5、6號機組續建工程 — 除灰渣程控系統

項目介紹

從2002年5月到2003年6月，我公司承擔了深圳市西部電力2×300MW發電機組輔機部分除灰、渣程控系統的設計、安 裝及調試工作，在這個系統中，應用了西門子的S7-400H 雙機熱備PLC系統、工業以太網通訊、遠程I/O、現場總線 技術和WINCC組態軟件，通過工程的實施，確實感覺到 西門子工業自動化技術的博大精深，為系統的可靠運行, 提供了強大的技術支持。

程控系統的組成:

本系統由五個基本的子系統組成：
— 水力除灰程控系統
— 5＃機組石子煤程控系統
— 6＃機組石子煤程控系統
— 5＃機組撈渣機程控系統
— 6＃機組撈渣機程控系統

其中水力除灰程控系統、5＃石子煤程控系統、6＃石子煤程控系統由我公司提供硬件、軟件系統、程序編制及 網絡組態，5＃撈渣機程控系統、6＃撈渣機程控系統由 德國TECHNIP公司提供。

· 本系統兩臺上位監控計算機采用西門子RACK PCIL40工 控機，配置CP1613工業以太網通訊處理器，WINCC組 態軟件(64K開發版)，利用S7-REDCONNECT軟件構建起 冗余的以太網通訊。PLC控制系統采用西門子S7-414H雙 機熱備CPU，PS407雙電源模板，CP443-1雙以太網通訊 模板，由CP443-1模板與CP1613通訊處理器組成冗余的 以太網通訊網絡。三個遠程I/O控制站采用西門子ET200M 由IM153-2和S7300的標準模塊組成，與S7414H的DP通 訊接口組成冗余的PROFIBUS-DP網絡。三個遠程I/O控 制站分別控制水力除灰程控系統、5＃石子煤程控系統 和6＃石子煤程控系統，5＃撈渣機程控系統、6＃撈渣 機程控系統采用西門子S7300(CPU315-2DP)系列PLC, 配置CP343-1以太網通訊模塊和OP7系列操作面板作為 就地監控界面。我公司通過光纖與其建立以太網通訊網 絡，利用西門子高速、穩定的網絡通訊功能，實現了五個系統的集中監控。

水力除灰除渣程控系統:

(一) 水力除灰除渣程控系統由以下幾部分組成：
· 灰漿泵及水力除灰系統：
· 沖洗水泵系統：
· 密封冷卻水泵系統：
· 排漿泵系統：
· 排水泵系統：
· 加濕水泵系統：
· 5號撈渣機系統：
· 6號撈渣機系統：
· 石子煤溝系統：

(二) 在系統界面上，可以選擇手動或程控方式對上述系統的各個設備進行控制，監控設備的運行狀態及故障信息記錄、顯示設備的運行參數。(參見附圖)

程序及流程控制：（以灰漿泵系統為例）

1#灰漿泵系統：

· 手動功能：點擊1#灰漿泵，彈出手動—程控功能選擇窗口，點擊旋鈕，選擇手動功能。
⑴ 1#灰漿泵啟動和停止操作，并有相應的狀態指示。條件：1#灰漿泵在遠方操作狀態1#灰漿泵無故障 灰漿泵房前池無低液位報警
⑵ 1#灰漿泵冷卻水電動門打開和關閉操作，并有相應的到位狀態指示。
⑶ 1#灰漿泵灌引水電動門打開、關閉和停止操作，并有相應的到位狀態指示。
⑷ 1#灰漿泵出口電動門打開、關閉和停止操作，并有相應的到位狀態指示。

· 程控功能：
點擊1#灰漿泵，彈出手動—程控功能選擇窗口，點擊旋鈕, 選擇程控功能。
⑴ 程控啟動流程:
( 注意：執行程控啟動時，應有程控關閉完成的狀態指示) 條件：灰漿泵房沖洗水總電動門打開
①、1#灰漿泵冷 卻水電動門打開。2分鐘內無到位狀態指示或電動門故障時,系統報警。
②、1#灰漿泵灌引水電動門打開。2分鐘內無到位狀態指示或電動門故障時，系統報警。
③、1#灰漿泵啟動。5秒鐘內無啟動狀態指示或泵故障時系統報警。啟動條件：1#灰漿泵冷卻水電動門打開到位；1#灰漿泵灌引水電動門打開到位；灰漿泵房前池無低液位報警；1#灰漿泵無故障;1#灰漿泵在遠方操作狀態；密封冷卻 水泵系統運行停止條件：1#灰漿泵故障；灰漿泵房前池低液位報警.
④、1#灰漿泵出口電動門打開。1#灰漿泵電流值上升到額定電流的百分之八十（約75A）時，出口電動門停止，打開超時或電動門故障時，系統報警。
⑤、1#灰漿泵運行3分鐘后，1#灰漿泵灌引水電動門關閉。2分鐘內無到位狀態指示或電動門故障時，系統報警啟動完成，有相應的啟動完成狀態指示。

⑵ 程控關閉流程：(注意：執行程控關閉時，應有程控啟動完成的狀態指示) 條件：灰漿泵房沖洗水總電動門打開
①、1#灰漿泵灌引水電動門打開。2分鐘內無到位狀態指示或電動門故障時，系統報警
②、1#灰漿泵灌引水電動門打開到位，延時3分鐘，1# 灰漿泵出口電動門關閉。4分鐘內無到位狀態指示 或電動門故障時，系統報警。
③、1#灰漿泵停止。條件：1#灰漿泵出口電動門關閉到位；1#灰漿泵在遠方操作狀態
④、1#灰漿泵停止后，1#灰漿泵灌引水電動門關閉,2分鐘內無到位狀態指示或電動門故障時，系統 報警。
⑤、1#灰漿泵停止3分鐘 后，1#灰漿泵冷卻 水電動門關閉，2分 鐘內無到位狀態指示或電動門故障時， 系統報警。關閉完成，有相應的關閉完成狀態指示。

⑶ 故障聯鎖功能：
1#灰漿泵系統在下列條件同時滿足時，程控功能自動啟動。條件：1#灰漿泵系統在程控狀態；1#灰漿泵系統聯鎖投入；2#灰漿泵系 統在手動或程控狀態啟動時，出現綜合故障；2#灰漿泵未運行。
▲ 注意：①、1#灰漿泵系統由故障聯鎖自動啟動后，不能執行手動或程控關閉功能，聯鎖切斷后，才 能執行手動或程控關閉功能。
②、2#灰漿泵系統出現綜合故障時，排除故障最好在手動狀態。

(三) 在系統界面上，可以對德國TECHNIP公司的撈渣機程控系統實現遠程的啟動和停止控制，監控各設備的運行狀態及故障信息，實時顯示設備的運行參數。(見下圖)

撈渣機系統： 手動功能：5/6號爐溢流水溝激流噴嘴沖洗水總電動門打開和關閉操作，并有相應的到位狀態指示。

程控功能：5/6號撈渣機系統遠程啟動和停止操作，并有相應的狀態指示。條件：5/6號撈渣機系統在遠控狀態

石子煤程控系統

· 石子煤程控系統由以下兩個子系統組成：
① 5號石子煤系統；
② 6號石子煤系統。

· 在系統界面上，可以選擇手動或程控方式對上述系統的各個設備進行控制，監控設備的運行狀態及故障信息,記錄顯示設備的運行參數。（參見下圖）

該子系統主要功能：
A、手動功能； B、程控功能； C、旁路功能； D、急停功能； E、報警功能。

系統綜合功能：

· 系統報警及打印功能：
點擊系統總覽畫面中的報警總覽按鍵，進入報警記錄畫面，在該畫面中，可查看所有報警點的詳細信息，發生、離開和確認的時間等。

報警發生時，系統發出報警聲響、報警指示燈亮，報警總覽畫面自動彈出，顯示報 警信息，系統配置的針式打印機自動打印報警信息，點擊報警總覽畫面中的消音按鍵或操作電源控制柜面板上的報警確認按鈕，可以消除 報警聲響，報警未離開時, 報警指示燈閃爍。點擊報警總覽畫面左下角的返回按鍵，返回系統總覽畫面。

· 系統歷史趨勢圖及查詢功能：
點擊系統總覽畫面中的趨勢圖按鍵，進入歷史趨勢圖畫面，在該畫面中，可以動態的時實的查看系統采集的 運行參數和數據，利用其功能，可以查詢一段時間內歷史數據。

· 系統數據報表及打印功能：點擊系統總覽畫面中的報表 打印按鍵，進入數據報表畫面，在該報表中，系統運行參數和數據每一小時刷新并記錄一次，保留最后八小時的全部數據。

結束語：

本系統已投入實際運行，系統性能穩定可靠，滿足工藝要求，各項技術指標達到了基本的設計要求。由于工期緊、調試周期短，在系統程序和監控界面上還存在進一步細化的空間，一個技術完善、功能齊全、界面友好的控制系統，應 用于實踐中能發揮良好的經濟和社會效益，在火力發電行 業機組的輔機控制中也有著日益廣闊的前景。