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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。本文作者: 张晶