電除塵器振打控制系統(tǒng)設(shè)計方法的改進(jìn)
【摘要】：通過對某電廠一電除塵器的振打控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀的分析，提出提高電除塵器振打控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和自動化水平的方法，并根據(jù)現(xiàn)場工人多年的運行經(jīng)驗重新編寫了振打程序。
【關(guān)鍵詞】：可編程控制器；電除塵器；振打控制系統(tǒng)
中國分類號：TP3
我國是世界上大氣污染最嚴(yán)重的國家之一，由于我國是以煤為主要能源的國家，大氣污染以煙塵和二氧化硫為主的煙煤型污染，其中火電廠環(huán)境問題尤為嚴(yán)重。電除塵器將越來越受到重視。解決這一問題，就有必要對電除塵器振打控制部分進(jìn)行研究分析，結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行升級改造，從而提高電除塵器的可靠性。我國由于起步晚，技術(shù)基礎(chǔ)底子薄，要滿足國家的環(huán)保指標(biāo)，其治理量大面廣時間短，目前國內(nèi)有少數(shù)企業(yè)在研究電除塵器集散控制系統(tǒng)并開始應(yīng)用例如福建龍凈環(huán)保股份有限公司等，大多數(shù)集成國外產(chǎn)品和自主開發(fā)少部分產(chǎn)品。國際上例如瑞典Flakt公司、德國Lurgi公司、美國GE公司、EE公司等均在研究電除塵技術(shù)。通過總結(jié)長期實驗研究成果和消化吸收國劍。先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗開發(fā)研制出一批結(jié)構(gòu)新穎的電除塵器。
1.電除塵器振打控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
振打控制系統(tǒng)分為監(jiān)控層，控制層，設(shè)備層三層。監(jiān)控層由1臺上位機組成，通過上位機可以在中央控制室監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，并可以直接在上位機上啟動現(xiàn)場設(shè)備；控制層由可編程控制器、空氣開關(guān)、繼電器、接觸器、熱繼電器和電纜等組成，它接受并執(zhí)行監(jiān)控層的指令，是控制系統(tǒng)的重要組成部分；設(shè)備層是分布在現(xiàn)場的閥門、電機和檢測儀表等。
改系統(tǒng)的監(jiān)控層和控制層的任何一個出故障都會造成整個電廠的生產(chǎn)停機，給企業(yè)造成很大的損失。目前該電廠的電除塵器的振打控制系統(tǒng)控制層采用施耐德的PLC（非雙機熱備）作為主控制器，一臺工控機作為監(jiān)控層。在這種情況下如果監(jiān)控層或控制層出現(xiàn)故障整個電廠的設(shè)備都的停機，給電廠造成不可沽量的損失。
2.系統(tǒng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)
針對上述對某電廠一的電除塵器的振打控制系統(tǒng)的分析，針對性的提出了解決方案。
（1）考慮到在電廠整個設(shè)備運行過程中電除塵器可以短時間停運和整個發(fā)電系統(tǒng)不停機的前提下：
a.種輸入輸出備用模塊和一備用CPU，當(dāng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)故障時，可以在短時間內(nèi)換掉故障的器件；
b.對監(jiān)控層提出了熱備用的方案，即采用再提供一臺工控機，使它與原有的工控機并列運行，大幅度的提高了系統(tǒng)的可靠性。
（2）基于現(xiàn)場工人對系統(tǒng)多年運行的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的運行方式比較簡單并且工人的勞動強度大，自動化水平低。現(xiàn)有的控制系統(tǒng)只有自動和手動的控制方式且自動的控制方式較為簡單，還需要人工手動操作。針對這種情況，由現(xiàn)場工人提出的控制方式，我們又重新編寫了控制程序，提高了振動控制系統(tǒng)的自動化水平，達(dá)到了可無人值守。
a.自動：八個料倉按照一定的時序自動啟停閥門和風(fēng)機，將灰排出。操作人員不需要任何操作，故障時系統(tǒng)自動停機。
b.半自動：操作人員可以任意選取運行的需要運行的閥門并可設(shè)定運行的周期（八個料倉全部卸灰一次為一個周期），啟勸后，系統(tǒng)按一定時序啟停選取的閥門，達(dá)到運行周期時系統(tǒng)自動停止。
c.手動：操作人員可以任意啟停任一臺閥門。這種方式用于系統(tǒng)調(diào)試。
在正常情況下系統(tǒng)的運行處于自動控制狀態(tài)下；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可切換止半自動的控制狀態(tài)下運行，此時維修人員可以將故障的設(shè)備進(jìn)行更換。 [ 3.軟件設(shè)計
編程軟件使用MODICON編程軟件concept2.5?？紤]到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，所有的功能和模擬量計算、累積、比較及邏輯判斷均在PLC內(nèi)完成，在正常工作條件下，可獨立對整個系統(tǒng)進(jìn)行全自動控制，不需要上位機的參與。
軟件由主程序和4個子程序（自動、半自動、手動、模擬量轉(zhuǎn)換）組成。分別為自動、半自動、手動分配標(biāo)志位，在主程序中循環(huán)檢測三個標(biāo)志位，檢測到那個標(biāo)志位置1則調(diào)用相應(yīng)的子程序。這樣程序運行周期短。自動子程序按運行周期設(shè)置一個計時器，隨著計時器的遞增達(dá)根據(jù)時序依次啟停閥門，達(dá)到排灰的目的。
4.結(jié)語
該電廠的電除塵器改造后，系統(tǒng)自動化程度極大提高，降低了現(xiàn)場工人的工作量，同時工人誤操作的幾率下降，提高了系統(tǒng)的可靠性。改進(jìn)后的控制系統(tǒng)提供與全廠信息管理系統(tǒng)的接口，使得廠內(nèi)管理層能隨時掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)，有利于全廠的調(diào)度。該系統(tǒng)自投運以來，用戶反映良好，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1] 儲云峰，施耐德電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]，機械工業(yè)出版社，2007
[2] 張昌俊、彭黎輝、張寶芬，電除塵器低壓供電控制系統(tǒng)[J]，電工技術(shù)，2003（11）：47-49。
[3] 王誠福、劉躍平，PLC在電除塵器低壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A]，第七屆全國電除塵器學(xué)術(shù)會議論，1997:279-282
[4]王玲、葉林、薛志軍，靜電除塵電源微機控制系統(tǒng)的研制[J] ，河北工業(yè)科技，2004，21（1）：4-7
[5]原永濤，火力發(fā)電廠電除塵技術(shù)[M] ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[來
【關(guān)鍵詞】：可編程控制器；電除塵器；振打控制系統(tǒng)
中國分類號：TP3
我國是世界上大氣污染最嚴(yán)重的國家之一，由于我國是以煤為主要能源的國家，大氣污染以煙塵和二氧化硫為主的煙煤型污染，其中火電廠環(huán)境問題尤為嚴(yán)重。電除塵器將越來越受到重視。解決這一問題，就有必要對電除塵器振打控制部分進(jìn)行研究分析，結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行升級改造，從而提高電除塵器的可靠性。我國由于起步晚，技術(shù)基礎(chǔ)底子薄，要滿足國家的環(huán)保指標(biāo)，其治理量大面廣時間短，目前國內(nèi)有少數(shù)企業(yè)在研究電除塵器集散控制系統(tǒng)并開始應(yīng)用例如福建龍凈環(huán)保股份有限公司等，大多數(shù)集成國外產(chǎn)品和自主開發(fā)少部分產(chǎn)品。國際上例如瑞典Flakt公司、德國Lurgi公司、美國GE公司、EE公司等均在研究電除塵技術(shù)。通過總結(jié)長期實驗研究成果和消化吸收國劍。先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗開發(fā)研制出一批結(jié)構(gòu)新穎的電除塵器。
1.電除塵器振打控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
振打控制系統(tǒng)分為監(jiān)控層，控制層，設(shè)備層三層。監(jiān)控層由1臺上位機組成，通過上位機可以在中央控制室監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，并可以直接在上位機上啟動現(xiàn)場設(shè)備；控制層由可編程控制器、空氣開關(guān)、繼電器、接觸器、熱繼電器和電纜等組成，它接受并執(zhí)行監(jiān)控層的指令，是控制系統(tǒng)的重要組成部分；設(shè)備層是分布在現(xiàn)場的閥門、電機和檢測儀表等。
改系統(tǒng)的監(jiān)控層和控制層的任何一個出故障都會造成整個電廠的生產(chǎn)停機，給企業(yè)造成很大的損失。目前該電廠的電除塵器的振打控制系統(tǒng)控制層采用施耐德的PLC（非雙機熱備）作為主控制器，一臺工控機作為監(jiān)控層。在這種情況下如果監(jiān)控層或控制層出現(xiàn)故障整個電廠的設(shè)備都的停機，給電廠造成不可沽量的損失。
2.系統(tǒng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)
針對上述對某電廠一的電除塵器的振打控制系統(tǒng)的分析，針對性的提出了解決方案。
（1）考慮到在電廠整個設(shè)備運行過程中電除塵器可以短時間停運和整個發(fā)電系統(tǒng)不停機的前提下：
a.種輸入輸出備用模塊和一備用CPU，當(dāng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)故障時，可以在短時間內(nèi)換掉故障的器件；
b.對監(jiān)控層提出了熱備用的方案，即采用再提供一臺工控機，使它與原有的工控機并列運行，大幅度的提高了系統(tǒng)的可靠性。
（2）基于現(xiàn)場工人對系統(tǒng)多年運行的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的運行方式比較簡單并且工人的勞動強度大，自動化水平低。現(xiàn)有的控制系統(tǒng)只有自動和手動的控制方式且自動的控制方式較為簡單，還需要人工手動操作。針對這種情況，由現(xiàn)場工人提出的控制方式，我們又重新編寫了控制程序，提高了振動控制系統(tǒng)的自動化水平，達(dá)到了可無人值守。
a.自動：八個料倉按照一定的時序自動啟停閥門和風(fēng)機，將灰排出。操作人員不需要任何操作，故障時系統(tǒng)自動停機。
b.半自動：操作人員可以任意選取運行的需要運行的閥門并可設(shè)定運行的周期（八個料倉全部卸灰一次為一個周期），啟勸后，系統(tǒng)按一定時序啟停選取的閥門，達(dá)到運行周期時系統(tǒng)自動停止。
c.手動：操作人員可以任意啟停任一臺閥門。這種方式用于系統(tǒng)調(diào)試。
在正常情況下系統(tǒng)的運行處于自動控制狀態(tài)下；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可切換止半自動的控制狀態(tài)下運行，此時維修人員可以將故障的設(shè)備進(jìn)行更換。 [ 3.軟件設(shè)計
編程軟件使用MODICON編程軟件concept2.5?？紤]到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，所有的功能和模擬量計算、累積、比較及邏輯判斷均在PLC內(nèi)完成，在正常工作條件下，可獨立對整個系統(tǒng)進(jìn)行全自動控制，不需要上位機的參與。
軟件由主程序和4個子程序（自動、半自動、手動、模擬量轉(zhuǎn)換）組成。分別為自動、半自動、手動分配標(biāo)志位，在主程序中循環(huán)檢測三個標(biāo)志位，檢測到那個標(biāo)志位置1則調(diào)用相應(yīng)的子程序。這樣程序運行周期短。自動子程序按運行周期設(shè)置一個計時器，隨著計時器的遞增達(dá)根據(jù)時序依次啟停閥門，達(dá)到排灰的目的。
4.結(jié)語
該電廠的電除塵器改造后，系統(tǒng)自動化程度極大提高，降低了現(xiàn)場工人的工作量，同時工人誤操作的幾率下降，提高了系統(tǒng)的可靠性。改進(jìn)后的控制系統(tǒng)提供與全廠信息管理系統(tǒng)的接口，使得廠內(nèi)管理層能隨時掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)，有利于全廠的調(diào)度。該系統(tǒng)自投運以來，用戶反映良好，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1] 儲云峰，施耐德電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]，機械工業(yè)出版社，2007
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[4]王玲、葉林、薛志軍，靜電除塵電源微機控制系統(tǒng)的研制[J] ，河北工業(yè)科技，2004，21（1）：4-7
[5]原永濤，火力發(fā)電廠電除塵技術(shù)[M] ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[來
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