PCS7于220T/H循环流化床锅炉中的应用

项目简介

山东晨鸣集团是集制浆造纸于一体的大型企业集团，是全 国造纸行业第一家A、B股上市公司，下属多家企业，年 商品浆及纸品生产能力60万吨，并且于去年已经通过 ISO14001环保体系认证。本项目应用客户是位于山东寿 光的15万吨高级铜版纸工程自备热电站。

本项目中控制系统设计包括两台220T/H循环流化床锅炉 及其辅助设备、一台50MW双抽凝汽式汽轮发电机组及其 辅助设备以及除氧给水、减温减压器等系统。我公司采用 了西门子公司的PCS7控制理念，成功地实现了PCS7系统 在纸业自备电厂中的应用，为我公司积累了丰富的经验。

工艺系统

本项目符合标准的电站工艺，工艺流程图如下图所示，本机组基本运行方式为两炉一机母管制、定压运行(同时存 在单台炉机运行的工况)。正常时，减温减压器不投入运 行；当汽机故障时，减温减压器投入运行，保证热用户汽 源的稳定。SIEMENS PCS7 PS过程控制系统的模拟量(MCS)、顺序控制(SCS)、数据采集和处理(DAS)、燃烧器 管理系统(FSSS)、汽机跳闸保护(ETS)等功能，以满足各 种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。

锅炉、汽机和主要辅机可设置保护系统，当检测到危险工况或关键的过程变量超过允许值时使系统及辅机跳闸，采 用冗余和分散的跳闸原则以获得防止系统拒动和误动的充 分保证。

系统特点

· 为了保证系统的稳定运行，我们采用的系统软件平台为 英文WINDOWS NT4.0系统。

· 采用了应用于电站控制的PS软件包，组态方便合理，节 省了大量的时间和人力并且易于扩展。

· 在OS上应用了客户机－服务器系统

· 冗余功能

- 硬件冗余：控制器冗余系统可以实现双控制冗余切换的功能，当主控的CPU出现故障时，另一CPU自动地 接替主控CPU的工作，切换时间为毫秒级。

- 通讯冗余功能：在本项目中采用了符合PROFIBUS-DP 协议的ET200MI/O站冗余通讯接口和电缆，实现了 与双CPU的冗余通讯。

- 电源冗余:在给CPU和模件供电中采用了电源冗余配置。

· 过程控制系统的监视、报警和自诊断功能高度集中在CRT上和在打印机上打印，控制系统可在功能和物理上 进行分散。

结束语

在控制系统具体设计中，我们采用了应用于电站控制的 PS软件包，使得组态方便合理，易于扩展并节省了大量 的时间和人力。在冗余功能控制方面，控制器冗余系统可 以实现双控制冗余切换的功能，切换时间为毫秒级；通讯 上采用了符合PROFIBUS-DP协议的ET200MI/O站冗余通讯接口和电缆，实现了与双CPU的冗余通讯；此外还在给CPU和模件供电中采用了电源冗余配置。另外，过程控制 系统的监视、报警和自诊断功能都高度集中在CRT上和在 打印机上打印，控制系统可在功能和物理上进行分散。

本文摘自《西门子专家会议论文集》 作者：杨杰、刘兆全、谢江涛、朱灵埔