西門子S7-300軟冗余系統(tǒng)在垃圾處理自控系統(tǒng)中的應用
2.附加系統(tǒng)設備主要有變頻器、壓力變送器、溫度傳感器、智能儀表和控制繼電器等,大部分設備與PLC之間全部采用硬連接,硬件配置及網(wǎng)絡結構見下圖:
3.多種方案的比較
過于系統(tǒng)選型方案的比較,由于以前工程的冗余控制系統(tǒng)一直使用國內的DCS系統(tǒng)或者PLC的硬冗余系統(tǒng),但從使用效果以及造價成本方面考慮,國外DCS系統(tǒng)價格非常昂貴,國內DCS系統(tǒng)又不是特別穩(wěn)定;用PLC硬冗余系統(tǒng)也存在價格比較貴的原因;通過比較,決定用價格相對便宜而性能又比較穩(wěn)定的西門子軟冗余系統(tǒng)嘗試使用。
四、控制系統(tǒng)完成功能
1.本系統(tǒng)的主要工作分以下幾個方面:
Ø 軟冗余功能的完成
軟件冗余是西門子公司實現(xiàn)冗余功能的一種低成本解決方案,可以應用于對主備系統(tǒng)切換時間要求不高的控制系統(tǒng)中,節(jié)約成本。但在垃圾焚燒項目中對設備的控制要求非常嚴格,也就是說控制設備在冗余切換中絕對不能斷開,所以本人根據(jù)西門子公司的軟冗余手冊進行調試和編程,最后效果非常好,絕對不會出現(xiàn)切換設備中斷的現(xiàn)象,所以給下面的工作帶來了巨大信心,具體調試過程在西門子的“軟冗余文章”全部有描述,在此不做過多的描述。
Ø 控制功能的完成
本系統(tǒng)的自動控制功能主要分以下幾個部分:
l 一次風機、二次風機以及引風機的聯(lián)動控制
在本系統(tǒng)中,焚燒系統(tǒng)的焚燒爐體轉動的速度、加料電機的轉速、一次風機、二次風機以及引風機的運轉頻率全部聯(lián)動控制;當引風機開啟后,一次風機、二次風機才能開啟,根據(jù)溫度和煙氣的氧氣含量控制爐體轉動的速度、加料電機的轉速、一次風機、二次風機的頻率進行調速控制,直接利用STEP 7的PID 模塊,直接可通過DB 模塊直接設定設定值以及積分時間,非常簡便;一燃室的煙氣溫度控制到850度,二燃室的煙氣溫度控制到1200度,使之不產生二惡英;一燃室溫度過高時增大進料電機速度,同時減小一次風風機速度,同時要保證煙氣的氧氣含量在19-21之間,反之亦然;二燃室溫度過高時增減小一次風風機速度,同時增加二次風風機速度,同時要保證煙氣的氧氣含量在19-21之間,反之亦然;并且在控制一二次風的時候,必須自動調節(jié)引風機速度,保證煙道壓力保證在-150PA左右。
l 堿液站的自動控制
在除酸噴霧塔中需要噴灑堿液以保證煙氣的酸堿度,同上面一樣直接利用STEP 7的PID 模塊,直接可通過DB 模塊直接設定設定值以及積分時間,非常簡便;
l 布袋除塵器的自動控制
設定溫度值,利用PLC 內部的比較指令,溫度范圍在130-190度之間時,啟動布袋除塵器,超出范圍時,通過PLC程序啟動旁通閥,保護布袋。
l 鍋爐給水自動控制
鍋爐汽包水位是確保安全生產和維護正常供汽的主要條件,一般要求水位維持在設計水位的±50mm 范圍內;設定鍋爐給水水位,通過PID 模塊自動調節(jié)給水閥門的開度,從而達到控制鍋爐水位的功能。
系統(tǒng)最終檢測結果:
l PLC 系統(tǒng)采集正常,數(shù)據(jù)顯示和動作控制的時間不超過500ms ,數(shù)據(jù)交換的準確率為100%;
l PROFIBUS 傳輸正常,沒有掉落模塊的情況出現(xiàn);
l PLC 數(shù)據(jù)傳輸精確,模擬量的精確度可以達到13BIT;
l 冗余系統(tǒng)正常,沒有出現(xiàn)主從系統(tǒng)切換時中斷,切換時一切控制正常,包括控制繼電器不會斷開、模擬量輸出控制變頻器轉速不會丟失等;
l 模擬屏顯示正常、數(shù)據(jù)刷新正常,數(shù)據(jù)刷新速度為1000ms;
2.在本項目的調試過程中,應該說是非常順利的,只是在最開始的時候由于軟冗余系統(tǒng)在深圳比較少用,所以在剛開始調試時比較擔心,但經(jīng)過西門子公司的技術支持,調試非常順利,在剛開始就確認冗余切換沒問題。
3.工藝及主要設備組態(tài)界面
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