深圳市西部电力5、6号机组续建工程 — 除灰渣程控系统

项目介绍

从2002年5月到2003年6月，我公司承担了深圳市西部电力2×300MW发电机组辅机部分除灰、渣程控系统的设计、安 装及调试工作，在这个系统中，应用了西门子的S7-400H 双机热备PLC系统、工业以太网通讯、远程I/O、现场总线 技术和WINCC组态软件，通过工程的实施，确实感觉到 西门子工业自动化技术的博大精深，为系统的可靠运行, 提供了强大的技术支持。

程控系统的组成:

本系统由五个基本的子系统组成：
— 水力除灰程控系统
— 5＃机组石子煤程控系统
— 6＃机组石子煤程控系统
— 5＃机组捞渣机程控系统
— 6＃机组捞渣机程控系统

其中水力除灰程控系统、5＃石子煤程控系统、6＃石子煤程控系统由我公司提供硬件、软件系统、程序编制及 网络组态，5＃捞渣机程控系统、6＃捞渣机程控系统由 德国TECHNIP公司提供。

· 本系统两台上位监控计算机采用西门子RACK PCIL40工 控机，配置CP1613工业以太网通讯处理器，WINCC组 态软件(64K开发版)，利用S7-REDCONNECT软件构建起 冗余的以太网通讯。PLC控制系统采用西门子S7-414H双 机热备CPU，PS407双电源模板，CP443-1双以太网通讯 模板，由CP443-1模板与CP1613通讯处理器组成冗余的 以太网通讯网络。三个远程I/O控制站采用西门子ET200M 由IM153-2和S7300的标准模块组成，与S7414H的DP通 讯接口组成冗余的PROFIBUS-DP网络。三个远程I/O控 制站分别控制水力除灰程控系统、5＃石子煤程控系统 和6＃石子煤程控系统，5＃捞渣机程控系统、6＃捞渣 机程控系统采用西门子S7300(CPU315-2DP)系列PLC, 配置CP343-1以太网通讯模块和OP7系列操作面板作为 就地监控界面。我公司通过光纤与其建立以太网通讯网 络，利用西门子高速、稳定的网络通讯功能，实现了五个系统的集中监控。

水力除灰除渣程控系统:

(一) 水力除灰除渣程控系统由以下几部分组成：
· 灰浆泵及水力除灰系统：
· 冲洗水泵系统：
· 密封冷却水泵系统：
· 排浆泵系统：
· 排水泵系统：
· 加湿水泵系统：
· 5号捞渣机系统：
· 6号捞渣机系统：
· 石子煤沟系统：

(二) 在系统界面上，可以选择手动或程控方式对上述系统的各个设备进行控制，监控设备的运行状态及故障信息记录、显示设备的运行参数。(参见附图)

程序及流程控制：（以灰浆泵系统为例）

1#灰浆泵系统：

· 手动功能：点击1#灰浆泵，弹出手动—程控功能选择窗口，点击旋钮，选择手动功能。
⑴ 1#灰浆泵启动和停止操作，并有相应的状态指示。条件：1#灰浆泵在远方操作状态1#灰浆泵无故障 灰浆泵房前池无低液位报警
⑵ 1#灰浆泵冷却水电动门打开和关闭操作，并有相应的到位状态指示。
⑶ 1#灰浆泵灌引水电动门打开、关闭和停止操作，并有相应的到位状态指示。
⑷ 1#灰浆泵出口电动门打开、关闭和停止操作，并有相应的到位状态指示。

· 程控功能：
点击1#灰浆泵，弹出手动—程控功能选择窗口，点击旋钮, 选择程控功能。
⑴ 程控启动流程:
( 注意：执行程控启动时，应有程控关闭完成的状态指示) 条件：灰浆泵房冲洗水总电动门打开
①、1#灰浆泵冷 却水电动门打开。2分钟内无到位状态指示或电动门故障时,系统报警。
②、1#灰浆泵灌引水电动门打开。2分钟内无到位状态指示或电动门故障时，系统报警。
③、1#灰浆泵启动。5秒钟内无启动状态指示或泵故障时系统报警。启动条件：1#灰浆泵冷却水电动门打开到位；1#灰浆泵灌引水电动门打开到位；灰浆泵房前池无低液位报警；1#灰浆泵无故障;1#灰浆泵在远方操作状态；密封冷却 水泵系统运行停止条件：1#灰浆泵故障；灰浆泵房前池低液位报警.
④、1#灰浆泵出口电动门打开。1#灰浆泵电流值上升到额定电流的百分之八十（约75A）时，出口电动门停止，打开超时或电动门故障时，系统报警。
⑤、1#灰浆泵运行3分钟后，1#灰浆泵灌引水电动门关闭。2分钟内无到位状态指示或电动门故障时，系统报警启动完成，有相应的启动完成状态指示。

⑵ 程控关闭流程：(注意：执行程控关闭时，应有程控启动完成的状态指示) 条件：灰浆泵房冲洗水总电动门打开
①、1#灰浆泵灌引水电动门打开。2分钟内无到位状态指示或电动门故障时，系统报警
②、1#灰浆泵灌引水电动门打开到位，延时3分钟，1# 灰浆泵出口电动门关闭。4分钟内无到位状态指示 或电动门故障时，系统报警。
③、1#灰浆泵停止。条件：1#灰浆泵出口电动门关闭到位；1#灰浆泵在远方操作状态
④、1#灰浆泵停止后，1#灰浆泵灌引水电动门关闭,2分钟内无到位状态指示或电动门故障时，系统 报警。
⑤、1#灰浆泵停止3分钟 后，1#灰浆泵冷却 水电动门关闭，2分 钟内无到位状态指示或电动门故障时， 系统报警。关闭完成，有相应的关闭完成状态指示。

⑶ 故障联锁功能：
1#灰浆泵系统在下列条件同时满足时，程控功能自动启动。条件：1#灰浆泵系统在程控状态；1#灰浆泵系统联锁投入；2#灰浆泵系 统在手动或程控状态启动时，出现综合故障；2#灰浆泵未运行。
▲ 注意：①、1#灰浆泵系统由故障联锁自动启动后，不能执行手动或程控关闭功能，联锁切断后，才 能执行手动或程控关闭功能。
②、2#灰浆泵系统出现综合故障时，排除故障最好在手动状态。

(三) 在系统界面上，可以对德国TECHNIP公司的捞渣机程控系统实现远程的启动和停止控制，监控各设备的运行状态及故障信息，实时显示设备的运行参数。(见下图)

捞渣机系统： 手动功能：5/6号炉溢流水沟激流喷嘴冲洗水总电动门打开和关闭操作，并有相应的到位状态指示。

程控功能：5/6号捞渣机系统远程启动和停止操作，并有相应的状态指示。条件：5/6号捞渣机系统在远控状态

石子煤程控系统

· 石子煤程控系统由以下两个子系统组成：
① 5号石子煤系统；
② 6号石子煤系统。

· 在系统界面上，可以选择手动或程控方式对上述系统的各个设备进行控制，监控设备的运行状态及故障信息,记录显示设备的运行参数。（参见下图）

该子系统主要功能：
A、手动功能； B、程控功能； C、旁路功能； D、急停功能； E、报警功能。

系统综合功能：

· 系统报警及打印功能：
点击系统总览画面中的报警总览按键，进入报警记录画面，在该画面中，可查看所有报警点的详细信息，发生、离开和确认的时间等。

报警发生时，系统发出报警声响、报警指示灯亮，报警总览画面自动弹出，显示报 警信息，系统配置的针式打印机自动打印报警信息，点击报警总览画面中的消音按键或操作电源控制柜面板上的报警确认按钮，可以消除 报警声响，报警未离开时, 报警指示灯闪烁。点击报警总览画面左下角的返回按键，返回系统总览画面。

· 系统历史趋势图及查询功能：
点击系统总览画面中的趋势图按键，进入历史趋势图画面，在该画面中，可以动态的时实的查看系统采集的 运行参数和数据，利用其功能，可以查询一段时间内历史数据。

· 系统数据报表及打印功能：点击系统总览画面中的报表 打印按键，进入数据报表画面，在该报表中，系统运行参数和数据每一小时刷新并记录一次，保留最后八小时的全部数据。

结束语：

本系统已投入实际运行，系统性能稳定可靠，满足工艺要求，各项技术指标达到了基本的设计要求。由于工期紧、调试周期短，在系统程序和监控界面上还存在进一步细化的空间，一个技术完善、功能齐全、界面友好的控制系统，应 用于实践中能发挥良好的经济和社会效益，在火力发电行 业机组的辅机控制中也有着日益广阔的前景。