一、項(xiàng)目簡介

　　1. 本項(xiàng)目位于天津市西青區(qū)，華能天津楊柳青熱電廠。此電廠現(xiàn)擁有兩臺(tái)套200MW發(fā)電機(jī)組及兩臺(tái)煤粉鍋爐，是一家大型火力發(fā)電廠。

　　2. 項(xiàng)目的簡要工藝：在火力發(fā)電行業(yè)中，煤經(jīng)鍋爐燃燒后加熱汽包中的水產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。鍋爐出口的煙中含有大量粉塵顆粒，按照環(huán)保要求必須經(jīng)過除塵后才能排入大氣中。本電廠現(xiàn)在采用高壓靜電除塵器，利用靜電吸塵然后通過震打、收集手段將灰收集到灰斗中，再經(jīng)氣力輸灰裝置輸送到灰?guī)熘?，供水泥行業(yè)等使用。氣力輸灰屬于鍋爐輔機(jī)部分，通常使用PLC實(shí)現(xiàn)其控制功能。

　　3. 項(xiàng)目當(dāng)中使用的西門子自動(dòng)化產(chǎn)品：一套S5-115U、兩套S5-155U作為控制裝置，控制了兩臺(tái)爐的全部氣力輸灰裝置，包括氣動(dòng)閥門、壓力變送器、溫度傳感器等過程控制對象。新進(jìn)行的改造包括WinCC監(jiān)控軟件， PROFIBUS總線板卡CP5431、 CP5613A2， Siemens的SimaticNet2006。

　　二、控制系統(tǒng)構(gòu)成

　　1. 整個(gè)項(xiàng)目中的硬件配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；各組成部分選擇的依據(jù)。與S5PLC的通訊方式有許多種，基于Profibus的FDL、FMS等，或者基于Ethernet上都有成熟的通訊方案，我們選用的是基于Profibus的FMS方式。為了實(shí)現(xiàn)FMS通訊，3套AS站側(cè)選用3塊CP5431卡件分別插到S5-115U/155U的可用擴(kuò)展插槽上，建立了AS站側(cè)的Profibus接口；3臺(tái)上位機(jī)監(jiān)測電腦上各安裝了1塊CP5613A2通訊卡，從而為上位機(jī)提供了Profibus接口。使用專用的Profibus電纜及總線連接器將3套PLC與3臺(tái)上位機(jī)連接到同一個(gè)Profibus網(wǎng)絡(luò)上，建立起通訊總線的物理連接。

　　2. 選用Profibus網(wǎng)絡(luò)與選用Ethernet網(wǎng)絡(luò)相比較，主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)成本較低。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、通訊負(fù)荷較輕時(shí)Profibus完夠勝任。

　　三、控制系統(tǒng)完成的功能

　　1. 本中，原有控制方式是傳統(tǒng)的操作屏模式，在操作間設(shè)有一5000＊1200的按鈕操作屏，屏上刻畫出了除灰過程的設(shè)備及工藝流程圖，并安裝了大量的開關(guān)和按鈕，當(dāng)前工藝過程狀態(tài)通過操作屏上的指示燈進(jìn)行顯示，設(shè)備、功能組的啟停全部通過開關(guān)和按鈕控制。

    為了提高控制的自動(dòng)化程度，降低設(shè)備檢修強(qiáng)度，同時(shí)為了滿足控制室的搬遷要求，決定進(jìn)行操作模式的改造升級(jí)，在維持原有操作屏操作的基礎(chǔ)上，增設(shè)3臺(tái)上位機(jī)，使用WinCC實(shí)現(xiàn)一套新的控制平臺(tái)。選用WinCC是因?yàn)槠潇`活快速的畫面組態(tài)、報(bào)警組態(tài)功能，完善的歷史數(shù)據(jù)歸檔、曲線、報(bào)表功能，豐富的圖庫、腳本函數(shù)庫資源。WinCC V6版本使用了SQL Server2000數(shù)據(jù)庫，開放的接口，廣泛的使用面更為WinCC增添了新的亮點(diǎn)。WinCC對OPC技術(shù)的支持與應(yīng)用，使用戶獲得了自由擴(kuò)展的接口，WinCC即可以作為標(biāo)準(zhǔn)的OPC Client使用，同時(shí)又是標(biāo)準(zhǔn)的OPC DA/HDA/A&E Server。經(jīng)以上各技術(shù)點(diǎn)的應(yīng)用，我們成功實(shí)現(xiàn)了對除灰系統(tǒng)的WinCC監(jiān)控改造。

　　2. 項(xiàng)目中的難點(diǎn)：在項(xiàng)目實(shí)施過程中，遇到的困難是通訊響應(yīng)速度問題。原有控制方式中，設(shè)備的狀態(tài)顯示借助指示燈的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)，指示燈有兩種閃爍頻率，1Hz和0.5Hz。為了不改變程序中的邏輯處理部分，我們力圖在WinCC畫面上實(shí)現(xiàn)與操作屏上指示燈的同步閃爍，這就要求WinCC上的數(shù)據(jù)刷新周期要快于燈的閃爍周期。另外，在組態(tài)CP5431的COM5431中的數(shù)據(jù)排列順序也要作相應(yīng)考慮，力求使與顯示有關(guān)的所有數(shù)據(jù)能在一個(gè)發(fā)送包中傳遞完畢。經(jīng)過對以上幾點(diǎn)的著重處理，終獲得了令人滿意的同步顯示效果。

　　3. 附加生產(chǎn)工藝當(dāng)中的工藝照片