基于PLC的火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
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2 脫硫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2．1 設(shè)計(jì)方案分析
根據(jù)對(duì)脫硫工藝及控制系統(tǒng)功能的要求，目前通常采用的脫硫控制系統(tǒng)有三種：
(1)采用模擬儀表和工控機(jī)的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于中、小型電廠，系統(tǒng)配置簡(jiǎn)潔，造價(jià)較低。但在一些大、中型的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)要同現(xiàn)場(chǎng)其他電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種聯(lián)鎖關(guān)系，在這種情況下，單一依靠工控機(jī)以及模擬儀表無(wú)法實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜的控制功能，系統(tǒng)的可靠性較低。
(2)采用DCS的控制系統(tǒng)，充分利用DCS的軟、硬件資源，提高系統(tǒng)的可靠性。但由于DCS系統(tǒng)造價(jià)較高，所以一般在一些有著較為全面規(guī)范的大中型控制系統(tǒng)中使用。
(3)采用PLC和工控機(jī)的控制系統(tǒng)，將PLC作為系統(tǒng)的控制核心，工控機(jī)與PLC結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)通訊。PLC是面向工業(yè)發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制器，具有編程靈活、功能齊全、控制簡(jiǎn)單、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、重量輕、耗電省等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年，在脫硫系統(tǒng)中廣泛采用了PLC控制，改善了工人的工作環(huán)境，提高了脫硫的效率，取得了很大的經(jīng)濟(jì)成效。
在分析、比較上述三種脫硫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了由工控機(jī)和PLC組成的上下位機(jī)脫硫控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。系統(tǒng)以“研華”IPC－6102工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(PC)作為系統(tǒng)上位機(jī)，配以PHILIPS 21寸彩色顯示器，激光打印機(jī)和鍵盤(pán)等；西門(mén)子(SIEMENs)SEMATIC S7－300可編程控制器作為系統(tǒng)下位機(jī)。PC通過(guò)適配器MPI卡(多點(diǎn)接口卡)與PLC互相通訊、互相聯(lián)系。為確保突然停電時(shí)不影響上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，系統(tǒng)配置有UPS(Uninter－ruptible Power Supply，不間斷電源)。PLC用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)和信號(hào)的采集、運(yùn)算、調(diào)節(jié)輸出、控制各設(shè)備運(yùn)行；上位機(jī)主要用于工藝運(yùn)行參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)定、實(shí)時(shí)運(yùn)行曲線檢測(cè)和設(shè)備故障報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)脫硫控制過(guò)程的自動(dòng)化管理與控制。本文引用地址：http://2s4d.com/article/163488.htm
2．2 可編程控制器選擇
煙氣脫硫自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)硬件的要求很高，其生產(chǎn)過(guò)程中的特點(diǎn)決定了系統(tǒng)必須具備較高的可靠性，較快的速度等，在眾多的PLC產(chǎn)品中，S7-300 PLC功能強(qiáng)、速度快、擴(kuò)展靈活；它具有緊湊、無(wú)槽位限制的模塊化結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)選用了SIEMENS公司生產(chǎn)的緊湊模塊式結(jié)構(gòu)的小型SIMATIC S7-300可編程控制器，它是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多，性能價(jià)格比較好的高性能PLC。
2．3 電源電路
由于系統(tǒng)沒(méi)有專(zhuān)用電源供電，而是由電網(wǎng)供電。與電網(wǎng)相連的晶閘管整流設(shè)備以及脫硫過(guò)程中的大功率負(fù)載等，在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，而使交流電網(wǎng)造成污染，電壓波形發(fā)生畸變。因此現(xiàn)場(chǎng)用來(lái)對(duì)PLC、打印機(jī)和上位機(jī)等進(jìn)行供電的電源帶有隔離變壓器和電源濾波器，以增強(qiáng)抗干擾能力，電路如圖3所示。由于電網(wǎng)中的高頻干擾主要不是通過(guò)變壓器的原、副邊線圈的互感耦合，而是靠原副邊繞組之間的分布電容耦合的，為此系統(tǒng)采用了隔離變壓器，隔離變壓器的原副邊繞組之間均有隔離屏蔽層，并將零電位線經(jīng)電容接地，因而該隔離變壓器原副邊繞組之間的分布電容很小，所以抗電網(wǎng)干擾能力很強(qiáng)。
系統(tǒng)的交流電源先經(jīng)凈化穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓、交流隔離器隔離后輸出，在交流隔離器的輸出端設(shè)置了交流低通濾波器，用于濾除高次諧波，并使50 Hz的基波能順利通過(guò)，改善了電源的電壓波形，防止了高頻干擾和尖峰脈沖干擾。
評(píng)論