在火力發電廠鍋爐的單爐/單dan磨mo燃ran煤mei的de計ji量liang準zhun確que問wen題ti一yi直zhi是shi影ying響xiang電dian廠chang發fa電dian成cheng本ben正zheng平ping衡heng統tong計ji的de頑wan症zheng，更geng是shi燃ran煤mei發fa熱re量liang和he鍋guo爐lu燃ran燒shao效xiao率lv統tong計ji計ji算suan尚shang無wu法fa解jie決jue的de棘ji手shou問wen題ti。因yin此ci，目mu前qian國guo內nei絕jue大da多duo數shu稍shao早zao些xie的de火huo力li發fa電dian廠chang由you於yu沒mei有you測ce取qu單dan爐lu燃ran煤mei計ji量liang的de準zhun確que方fang法fa，其qi成cheng本ben核he算suan往wang往wang依yi據ju反fan平ping衡heng法fa來lai求qiu取qu發fa電dian煤mei耗hao和he單dan位wei生sheng產chan成cheng本ben，亦yi無wu法fa在zai開kai放fang的de電dian力li市shi場chang上shang網wang競jing價jia中zhong準zhun確que地di知zhi道dao生sheng產chan成cheng本ben。前qian不bu久jiu某mou電dian廠chang委wei托tuo本ben公gong司si對dui該gai廠chang的de輸shu煤mei控kong製zhi和he入ru爐lu煤mei計ji量liang係xi統tong進jin行xing全quan麵mian改gai造zao以yi解jie決jue生sheng產chan成cheng本ben核he算suan問wen題ti。鑒jian於yu該gai工gong程cheng要yao在zai整zheng個ge電dian廠chang正zheng常chang發fa電dian的de情qing況kuang下xia進jin行xing，且qie改gai造zao的de內nei容rong比bi較jiao大da，涉she及ji的de麵mian比bi較jiao廣guang。因yin此ci決jue定ding分fen兩liang步bu對dui該gai項xiang目mu進jin行xing改gai造zao，先xian期qi進jin行xing輸shu煤mei控kong製zhi係xi統tong的de改gai造zao而er後hou進jin行xing輸shu煤mei入ru爐lu煤mei軟ruan測ce量liang的de改gai造zao，以yi期qi最zui終zhong達da到dao單dan爐lu瞬shun時shi燃ran料liao計ji量liang及ji動dong態tai生sheng產chan成cheng本ben核he算suan的de目mu的de。
一、工藝布置及其設備特點
該電廠的輸煤工藝係統比一般的火力發電廠要複雜得多，它先後由一、二(er)期(qi)工(gong)程(cheng)來(lai)構(gou)成(cheng)現(xian)在(zai)的(de)輸(shu)煤(mei)係(xi)統(tong)兩(liang)個(ge)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)即(ji)獨(du)立(li)又(you)有(you)相(xiang)互(hu)交(jiao)叉(cha)的(de)工(gong)藝(yi)連(lian)接(jie)，同(tong)時(shi)要(yao)為(wei)六(liu)台(tai)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)供(gong)煤(mei)。雖(sui)然(ran)本(ben)次(ci)僅(jin)涉(she)及(ji)煤(mei)場(chang)至(zhi)入(ru)爐(lu)煤(mei)鬥(dou)之(zhi)間(jian)的(de)輸(shu)煤(mei)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)改(gai)造(zao)，但(dan)為(wei)了(le)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)地(di)實(shi)現(xian)改(gai)造(zao)，又(you)不(bu)影(ying)響(xiang)所(suo)有(you)機(ji)組(zu)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)，因(yin)此(ci)將(jiang)該(gai)項(xiang)目(mu)分(fen)兩(liang)步(bu)進(jin)行(xing)：第一步先將輸煤控製係統改造而後再將入爐煤計量部分改造。本文所介紹就是第一部分的內容，其工藝布置如圖：
各工藝段所包含的設備有輸煤皮帶機、葉輪給煤機、往複式給煤機、碎煤機滾軸篩、帶式除鐵器、圓盤除鐵器、精細除鐵器、犁煤器、切換擋板、拉繩開關和跑扁開關等組成。其它如撕裂，打滑，堵煤等保護開關均不進本控製係統。
二、工藝流程
輸煤工藝流程的主要特點是流程距離長，分布點比較廣，工藝設備的控製回路比較簡單；現場環境粉塵很大，比較惡劣。
依據電力企業輸煤運行規程技術標準，輸煤係統控製必須設有就地控製、集中控製和程序控製三級控製手段，同時輸煤係統啟停或緊急故障時，必須遵循啟動時按逆煤流順序逐一啟動設備；停止給煤時按正煤流順序逐一停止設備的原則進行控製操作。其工藝流程聯鎖如圖：
從cong上shang輸shu煤mei工gong藝yi聯lian鎖suo流liu程cheng圖tu分fen析xi得de知zhi，在zai控kong製zhi係xi統tong程cheng序xu組zu態tai時shi，應ying嚴yan格ge按an照zhao該gai流liu程cheng進jin行xing設she計ji及ji組zu態tai，以yi確que保bao設she備bei和he人ren生sheng的de安an全quan。有you關guan程cheng序xu控kong製zhi的de編bian程cheng亦yi必bi須xu遵zun循xun係xi統tong聯lian鎖suo的de原yuan則ze下xia，方fang可ke靈ling活huo組zu合he。
三、控製係統拓撲
根據現場的實際狀況和輸煤工藝控製的技術規範要求：我公司推薦采用SIEMENS TIA 的係統結構。以滿足輸煤係統狹長的輸煤棧橋在一側布置的電纜橋架，該橋架既要敷設6000VAC 動(dong)力(li)電(dian)纜(lan)，又(you)同(tong)時(shi)要(yao)敷(fu)設(she)控(kong)製(zhi)和(he)通(tong)訊(xun)電(dian)纜(lan)，因(yin)此(ci)電(dian)纜(lan)周(zhou)圍(wei)的(de)共(gong)模(mo)和(he)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)必(bi)然(ran)要(yao)影(ying)響(xiang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)通(tong)訊(xun)質(zhi)量(liang)，甚(shen)至(zhi)於(yu)使(shi)得(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。為(wei)此(ci)我(wo)公(gong)司(si)選(xuan)用(yong)PROFIBUS-DP 現場總線來組成網絡用光電交換機OLM laiwanchengyuzhukongzhiqizhijiandexinhaojiaohuan。yinweicaiyongleguangxianchuanshutongxun，kejiangdiancichangduitongxunshebeideganraoyingxiangjiangzhizuidichengdu，zhenzhengdadaozuduanganraodemude。gaishumeixitongdeshebeidonglidianyuangongdiandianyadengjiyoulianglei，ji380VAC 和6000VAC兩種。經本次改造，凡涉及380VAC 供電的電動機控製回路都徹底改為SIMOCODE和COMPACT STARTER 共計95 台套；凡6000VAC 供電和一些不能作徹底改造的電動機及其設備改為LOGO 共計34 台套。這些設備的控製回路都必須與FCS 的信號連接，以交換兩個係統之間的信息。
它以主控製器AS-417-2 作為主站，通過以太網交換機ESM 連接到四台安裝有以太網卡CP-1613 的工控機上，每台的HIM 係統界麵選用WIN CC V5.2 版本，主控製器除了自身帶有的PROFIBUS-DP 接口外，另外又配了一塊PROFIBUS-DP 模件，這樣可以組成兩個相對獨立的光纖環網，亦便於兩個輸煤係統的布置：一個接口連接一期輸煤係統上的六隻OLM 光電交換機，另一個接口連接二期輸煤係統上的五隻OLM 光電交換機。其係統拓撲圖如下：
其中OLM100 和OLM200兩隻光電交換機在控製係統中僅僅起到光電轉換的目的，在控製櫃內就實現光的轉換，起到防止電磁場幹擾引入的作用。其它九個OLM 分別接有DP/Asi 通訊耦合器或SIMOCODE 電機智能控製器。每個耦合器下又連接有LOGO 、電機啟動器、開關按鈕盒和I/O mokuai。youcigaikongzhixitonggouchenglejiaoweifuzadesancengjiegoudetongxunxitong。youyudicengdekongzhiqijuncaiyongtongxundefangshiyuzhukongzhiqijinxingshujujiaohuan，yinci，congkongzhishidezhukongzhiqidaoxianchangdedianjizhinengkongzhiqi、LOGO、 電
機啟動器和I/O 模塊之間隻有通訊線，而沒有一根控製線，真正體現了SIEMENS現場總線在工業控製應用中的優勢特點。
四、編程組態軟件
本係統選用了目前被國內外廣泛采用的西門子公司的最新中文版工業自動化軟件WINCC V5.1 版，它為本係統提供了管理級、操作級的可視化過程，數據采集和遠程控製功能。
係統監控中的操作員站和工程師站，均采用WINCC 相應功能軟件，組成了完整的FCS 係統。根據工藝要求在HIM 畫麵中主要分為主畫麵、程控畫麵、分站畫麵報警趨勢、數據報表等。其主畫麵如下：
zhuhuamianzhuyaoshigenjuxianchangshebeiweizhilaibuzhi。weilequfenjutipidaizhonglei，caiyonglebutongyansedepidai，tongshiweilebaozhenghuamianyouyidinglitiganxiaoguo，pidaishangyoumeikuailiudong，pidaicaiyongshense，jidaiweiqianse，danpidaidianjidongzuoshi，zaihuamianshangbiaoshiweimeisuipidaiyiqidongzuo，meikuaixingchengyidongzhuang。zhezhuyaocaiyongkongzhishuxingzhongshanshuolaidadaohuamiandongtailitixiaoguoyaoqiu。
在係統總畫麵中主要顯示輸煤皮帶的動作狀態，對皮帶的上位機操作控製。在每個分站畫麵中來完成。按工藝區域劃分的流程控製圖、單元控製圖、控kong製zhi器qi等deng。在zai模mo擬ni圖tu中zhong可ke動dong態tai顯xian示shi現xian場chang設she備bei的de開kai關guan狀zhuang態tai與yu信xin號hao值zhi，操cao作zuo人ren員yuan可ke在zai當dang前qian畫hua麵mian通tong過guo鍵jian盤pan或huo鼠shu標biao更geng改gai信xin號hao值zhi，並bing可ke以yi對dui話hua，並bing可ke以yi對dui話hua框kuang的de形xing式shi調tiao用yong其qi他ta各ge種zhong信xin息xi。模mo擬ni圖tu以yi及ji其qi他ta圖tu形xing均jun可ke以yi菜cai單dan或huo按an鈕niu驅qu動dong方fang式shi進jin入ru不bu同tong的de顯xian示shi內nei容rong。
在分畫麵中通過點擊要操作的設備的左鍵彈出控製對話菜單，顯示出控製的菜單選項。具體包括：啟動、停止、電流、故(gu)障(zhang)現(xian)場(chang)手(shou)自(zi)動(dong)位(wei)置(zhi)等(deng)。每(mei)個(ge)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)設(she)備(bei)要(yao)看(kan)具(ju)體(ti)控(kong)製(zhi)情(qing)況(kuang)而(er)定(ding)，所(suo)有(you)設(she)備(bei)從(cong)而(er)實(shi)現(xian)遠(yuan)方(fang)手(shou)動(dong)操(cao)作(zuo)。同(tong)時(shi)為(wei)了(le)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)安(an)全(quan)要(yao)求(qiu)，在(zai)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)畫(hua)麵(mian)中(zhong)有(you)操(cao)作(zuo)畫(hua)麵(mian)自(zi)動(dong)、shoudongqiehuananniu，yibaozhengzidongshixiaoqingkuangxia，kerengongganyuxianzhi。zaizhongyaoshebeikongzhifangmian，kaiguancaozuoshi，huidanchutixingchuangkou，xuyaocaozuoyuanzaiciquerencaikezhixingmingling。
對於設備信息係統（報警係統），zaihuamianzhongzhuyaoshigenjuyonghudebutongyaoqiucaiyongbutongbaojingxinxileixinghexinxidengji。baojingbiaonenggoushishixianshibaojingneirong，meigebaojingzhidoukeyixianshibiaoqianming、報警值、報警類型、報警時間、確認時間、優先級、報警閃爍、報(bao)警(jing)確(que)認(ren)等(deng)。按(an)時(shi)間(jian)順(shun)序(xu)排(pai)列(lie)，並(bing)滾(gun)動(dong)顯(xian)示(shi)。並(bing)且(qie)無(wu)論(lun)畫(hua)麵(mian)切(qie)換(huan)至(zhi)何(he)處(chu)，顯(xian)示(shi)屏(ping)幕(mu)都(dou)有(you)專(zhuan)用(yong)區(qu)域(yu)以(yi)顯(xian)示(shi)最(zui)近(jin)的(de)報(bao)警(jing)標(biao)簽(qian)。同(tong)時(shi)設(she)定(ding)當(dang)報(bao)警(jing)條(tiao)達(da)到(dao)設(she)定(ding)數(shu)量(liang)容(rong)量(liang)時(shi)，就(jiu)用(yong)打(da)印(yin)機(ji)將(jiang)以(yi)前(qian)報(bao)警(jing)條(tiao)打(da)出(chu)，以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)查(zha)閱(yue)存(cun)檔(dang)。
對dui於yu係xi統tong操cao作zuo的de安an全quan問wen題ti，根gen據ju電dian廠chang生sheng產chan安an全quan管guan理li要yao求qiu，通tong過guo軟ruan件jian對dui不bu同tong的de人ren員yuan設she定ding了le不bu同tong的de操cao作zuo等deng級ji。在zai監jian控kong軟ruan件jian通tong過guo增zeng強qiang的de安an全quan性xing提ti供gong係xi統tong的de安an全quan。計ji算suan機ji在zai啟qi動dong後hou就jiu直zhi接jie進jin入ru啟qi動dong畫hua麵mian，畫hua麵mian顯xian示shi為wei灰hui色se，用yong戶hu不bu能neng夠gou進jin行xing任ren何he操cao作zuo，畫hua麵mian提ti示shi操cao作zuo人ren員yuan輸shu入ru自zi己ji的de用yong戶hu名ming稱cheng和he口kou令ling，對dui與yu不bu同tong的de用yong戶hu提ti供gong不bu同tong操cao作zuo權quan限xian，如ru可ke限xian製zhi操cao作zuo員yuan畫hua麵mian顯xian示shi。調tiao度du器qi執zhi行xing和he配pei方fang操cao作zuo也ye可ke限xian製zhi關guan鍵jian程cheng序xu功gong能neng。提ti供gong給gei客ke戶hu一yi個ge係xi統tong管guan理li員yuan口kou令ling和he密mi碼ma，係xi統tong管guan理li員yuan可ke分fen配pei不bu同tong的de操cao作zuo員yuan的de用yong戶hu和he密mi碼ma來lai操cao作zuo監jian控kong軟ruan件jian程cheng序xu，同tong時shi在zai監jian控kong畫hua麵mian上shang顯xian示shi該gai用yong戶hu名ming稱cheng。在zai係xi統tong中zhong有you記ji錄lu，這zhe樣yang防fang止zhi操cao作zuo人ren員yuan隨sui意yi破po壞huai或huo改gai變bian計ji算suan機ji。除chu了le管guan理li人ren員yuan用yong戶hu的de操cao作zuo口kou令ling可ke以yi退tui出chu監jian控kong畫hua麵mian外wai，其qi他ta人ren員yuan不bu能neng夠gou退tui出chu畫hua麵mian，不bu能neng夠gou最zui小xiao畫hua，把ba關guan機ji的de一yi切qie命ming令ling和he按an鈕niu都dou不bu能neng夠gou結jie束shu程cheng序xu畫hua麵mian運yun行xing如ruCTRL+ALT+DEL 都屏蔽了。
對於現場生產企業，生產數據報表很重要，WINCC 提供了集成的報表係統，可以方便的輸出WINCC 數據到打印機進行打印，但考慮一些數據功能，采用了最流行的CRYSTAL REPORTS 報bao表biao專zhuan用yong軟ruan件jian，根gen據ju生sheng產chan需xu要yao編bian製zhi實shi時shi的de和he曆li史shi數shu據ju報bao表biao及ji統tong計ji計ji算suan報bao表biao。報bao表biao可ke按an時shi間jian觸chu發fa或huo事shi件jian觸chu發fa進jin行xing打da印yin。並bing能neng及ji時shi打da印yin報bao表biao數shu據ju。曆li史shi數shu據ju可ke以yi根gen據ju操cao作zuo人ren員yuan不bu同tong選xuan擇ze打da印yin出chu不bu同tong報bao表biao。如ru根gen據ju時shi間jian、根據配方選擇不同變量等，都可以打印出不同風格的報表。在報表中有打印人員名稱。
SIMATIC WINCC 的數據報表是以係統數據管理服務器為基礎的。WINCC 提供了實時數據庫和曆史數據庫，服務器采集最新的現場控製站的數據提供給監控工作站顯示、打印。全部實時數據采集周期從0.5 秒到20 分鍾可調。曆史數據庫從實時數據庫中采集數據，采樣周期從2 分鍾到24 小時可調，曆史數據的最長存儲時間不少於1年，通過曆史數據可計算累計值最大值、最小值、標準值、相對值地、pianchazhihuoqitaxuyaoshuju，jucicaozuorenyuankejinxingtongjifenxi，zhidaoshengchan。tongshi，caozuorenyuankeduiyiloudehuowufazidongcaijideshujushurudaolishishujuku，jinxingbianji。lishishujukeyibeixierucipanguangpanchangqibaocun，yibeijianglaihuifushiyong。
本係統采用SIMENS SIMATIC 的S7-400 控製器，通過以太網連接到四台安裝有以太網卡的工控機上。編程用STEP7-V5.2 的(de)軟(ruan)件(jian)，在(zai)係(xi)統(tong)組(zu)態(tai)中(zhong)考(kao)慮(lv)到(dao)本(ben)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)點(dian)數(shu)較(jiao)多(duo)，控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)也(ye)很(hen)多(duo)，所(suo)以(yi)要(yao)先(xian)分(fen)配(pei)好(hao)各(ge)部(bu)分(fen)地(di)址(zhi)，編(bian)址(zhi)後(hou)在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)進(jin)行(xing)硬(ying)件(jian)組(zu)態(tai)。在(zai)這(zhe)裏(li)把(ba)本(ben)次(ci)係(xi)統(tong)中(zhong)用(yong)到(dao)的(de)設(she)備(bei)有(you)S7-417-2 、SIMOCODE 、DP/Asi 耦合器，以及在現場傳感器Asi 總線中使用的設備有COMPACT STARTER 、LOGO 、I/O 模擬量模塊、按鈕開關合，在STEP 7 中的硬件組態如圖。
在組態前對SIMOCODE 要用相應單獨軟件進行組態，而對Asi 部分的組態比較容易，用地址設定工具把相應設備地址設定後就可以了，設備正常或錯誤時在DP/Asi 上都有相應的顯示，這樣便於調試人員觀察。
在編程時候，要注意對於相應DP 地址點的對應關係，特別是DP/Asi 部分在STEP 7 中地址的對應關係，由於係統中用了模擬量模塊，所以在程序中調用SFC58/59 進行模擬量采集時候要注意地址關係。其他部分邏輯控製就和一般程序相同了。
五、結束語
對於Asi 控製層設備的通訊和電源提供時，應注意必須提供兩路相對獨立的24VDC 和30VDC 給相應的控製設備，這裏30VDC 是蜷伏在通訊上作為通訊供電，24VDC 是直接提供給設備供電。
由you於yu工gong藝yi控kong製zhi技ji術shu規gui定ding的de要yao求qiu，所suo有you控kong製zhi設she備bei都dou必bi須xu配pei置zhi就jiu地di控kong製zhi開kai關guan按an鈕niu，因yin此ci這zhe裏li選xuan用yong了le開kai關guan按an鈕niu盒he作zuo為wei就jiu地di控kong製zhi所suo需xu。但dan由you於yu按an鈕niu盒he與yu電dian機ji啟qi動dong器qi不bu能neng在zaiAsi 層之間直接進行相互通訊，而必須通過主控`製器方能完成它們之間的數據交換，為此這種配置不能滿足就地後備控製的技術要求SIEMENS 現場執行器MOTOR STARTER 的停產是本方案的大遺憾。
本控製係統由於當時存在經費問題，沒有選用H 型(xing)冗(rong)餘(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)，應(ying)該(gai)是(shi)本(ben)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)足(zu)的(de)地(di)方(fang)。另(ling)外(wai)該(gai)項(xiang)目(mu)是(shi)老(lao)廠(chang)改(gai)造(zao)項(xiang)目(mu)有(you)些(xie)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)不(bu)能(neng)作(zuo)徹(che)底(di)改(gai)造(zao)，亦(yi)帶(dai)來(lai)了(le)些(xie)須(xu)遺(yi)憾(han)。對(dui)於(yu)像(xiang)輸(shu)煤(mei)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)如(ru)果(guo)能(neng)在(zai)新(xin)建(jian)廠(chang)設(she)計(ji)時(shi)就(jiu)將(jiang)控(kong)製(zhi)與(yu)電(dian)氣(qi)高(gao)、低壓開關、變頻設備、燃料計量一起整體考慮，那將是一套很完整的TIA 係統。
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