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。