STEC控制器在垃圾焚燒發(fā)電廠中的應(yīng)用
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3、自動(dòng)控制系統(tǒng)在垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用
毫無(wú)疑問(wèn)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，已在國(guó)內(nèi)外許多大型發(fā)電機(jī)組上成功應(yīng)用的分散控制系統(tǒng)(DCS)是可以應(yīng)用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的控制的。但這種傳統(tǒng)意義上的DCS具有一定的局限性，如投資較大，分散化程度和開(kāi)放性程度均不夠高，建設(shè)周期長(zhǎng)等等，均不適合于中小型規(guī)模機(jī)組的控制應(yīng)用。
目前，網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和電子技術(shù)等領(lǐng)域的高速發(fā)展，PAC在原有概念上的PLC和工控機(jī)的控制系統(tǒng)吸納新技術(shù)，形成一種分散度更高的PAC現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。它將在中、小規(guī)模的應(yīng)用中大大超過(guò)了傳統(tǒng)的DCS。它的主要特點(diǎn)有：
1) 引入WEB技術(shù)，將控制向遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)瀏覽、過(guò)程監(jiān)視、組態(tài)維護(hù)等功能。
2) 引入ETHERNET局域網(wǎng)技術(shù)，使控制系統(tǒng)能與管理網(wǎng)資源共享。
3) 引入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，將系統(tǒng)硬件由集中布置轉(zhuǎn)向分散布置，使之高度分散化。
4) 提高系統(tǒng)的抗干擾能力，降低控制系統(tǒng)對(duì)接地系統(tǒng)及環(huán)境的要求，降低工程造價(jià)。
正是由于這種新型的過(guò)程控制系統(tǒng)的上述特點(diǎn)，使其比較適合于垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)用。
4、工程應(yīng)用情況介紹
垃圾焚燒發(fā)電廠安裝兩條垃圾焚燒線(每條垃圾焚燒線日處理垃圾能力為225噸)，一臺(tái)6兆瓦凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，母管制。全廠設(shè)置一套現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)， 以全廠集中操作與各工段分散控制相結(jié)合的系統(tǒng)運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電廠整體生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)監(jiān)視、生產(chǎn)操作、過(guò)程控制、事件報(bào)警、運(yùn)行聯(lián)鎖、安全保護(hù)。完成數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)和聯(lián)鎖保護(hù)(PRO)等系統(tǒng)功能。
垃圾焚燒發(fā)電廠的其他生產(chǎn)過(guò)程，如焚燒線燃燒控制、煙氣處理系統(tǒng)、汽機(jī)數(shù)字電調(diào)和垃圾吊控制等系統(tǒng)將通過(guò)數(shù)據(jù)通訊方式分別接入現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)，建立全廠生產(chǎn)運(yùn)行管理。
根據(jù)系統(tǒng)性能價(jià)格比盡可能高、系統(tǒng)性能穩(wěn)定和系統(tǒng)組態(tài)維護(hù)方便的要求，同時(shí)針對(duì)本機(jī)組的特點(diǎn)和控制要求，經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研和論證，最終確定采用北京碩人時(shí)代科技有限公司的STEC系列的PAC控制系統(tǒng)完成其控制功能。此系統(tǒng)在本工程的基本結(jié)構(gòu)為：
系統(tǒng)共配置3臺(tái)操作員站(其中一臺(tái)兼工程師站)，全部才用STEC系列的控制器：因?yàn)镻AC控制器具有了傳統(tǒng)的工控機(jī)加上傳統(tǒng)的PLC的功能,所以控制器主要控制余熱鍋爐及垃圾焚燒線輔助部分以及控制汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備。本系統(tǒng)采用了STEC2000系列主板及I/O模件，通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制器與控制器相連。系統(tǒng)配置的總I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)1800點(diǎn)左右。系統(tǒng)配置了5臺(tái)打印機(jī)CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，其中報(bào)表打印機(jī)3臺(tái)、圖形打印機(jī)1臺(tái)、工程師站配打印機(jī)1臺(tái)。
控制器主機(jī)均通過(guò)以太網(wǎng)口和現(xiàn)場(chǎng)的冗余以太環(huán)網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線相連,各種I/O擴(kuò)展模塊直接插入STEC2000的主機(jī)。該系統(tǒng)按工藝流程分成共配置26個(gè)STEC2000的控制器主機(jī)，控制器主機(jī)間的通訊是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)以太網(wǎng)總線完成的，傳輸介質(zhì)為光纖，控制器主機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率10Mbit/s。
1) 操作員站按服務(wù)器――客戶機(jī)方式配置，一對(duì)冗余服務(wù)器通過(guò)冗余的工業(yè)以太網(wǎng)(速率100MHz)與三臺(tái)客戶機(jī)相連。
2) CPU由高效控制器STEC2000控制器主機(jī)組成，CPU之間、CPU與冗余服務(wù)器間的數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)冗余工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，工業(yè)以太網(wǎng)和服務(wù)器完成操作員站與CPU以及CPU間的數(shù)據(jù)交換功能。
3) 控制器主機(jī)均通過(guò)冗余的現(xiàn)場(chǎng)以太網(wǎng)總線，控制主機(jī)的各個(gè)擴(kuò)展插槽帶一定數(shù)量的I/O擴(kuò)展模件。
機(jī)組投產(chǎn)后，運(yùn)行人員在主控室，就可以完成全廠各部分的控制，包括焚燒鍋爐、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)等等。并且可以通過(guò)INTERNET網(wǎng)絡(luò)，從任何地方對(duì)全廠的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。該機(jī)組的自動(dòng)化水平在全國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組中處于領(lǐng)先地位。
該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)緊張的組態(tài)設(shè)計(jì)、調(diào)試階段后投入使用，目前已穩(wěn)定運(yùn)行了一年。
5、結(jié)束語(yǔ)
隨著垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展，控制系統(tǒng)性能的不斷提高，可以預(yù)見(jiàn)，STEC2000控制系統(tǒng)在垃圾焚燒機(jī)組控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的了解和研究的深入，智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備將應(yīng)用到電廠，構(gòu)成完整的FCS，會(huì)進(jìn)一步提高垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化和管理水平。
評(píng)論