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。