STEC控制器在垃圾焚燒發(fā)電廠中的應用
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3、自動控制系統(tǒng)在垃圾焚燒發(fā)電機組的應用
毫無疑問控制工程網版權所有，已在國內外許多大型發(fā)電機組上成功應用的分散控制系統(tǒng)(DCS)是可以應用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的控制的。但這種傳統(tǒng)意義上的DCS具有一定的局限性，如投資較大，分散化程度和開放性程度均不夠高，建設周期長等等，均不適合于中小型規(guī)模機組的控制應用。
目前，網絡集成式全分布控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)。隨著計算機技術、通訊技術和電子技術等領域的高速發(fā)展，PAC在原有概念上的PLC和工控機的控制系統(tǒng)吸納新技術，形成一種分散度更高的PAC現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。它將在中、小規(guī)模的應用中大大超過了傳統(tǒng)的DCS。它的主要特點有：
1) 引入WEB技術，將控制向遠程監(jiān)控發(fā)展，實現(xiàn)遠方數(shù)據(jù)瀏覽、過程監(jiān)視、組態(tài)維護等功能。
2) 引入ETHERNET局域網技術，使控制系統(tǒng)能與管理網資源共享。
3) 引入現(xiàn)場總線技術，將系統(tǒng)硬件由集中布置轉向分散布置，使之高度分散化。
4) 提高系統(tǒng)的抗干擾能力，降低控制系統(tǒng)對接地系統(tǒng)及環(huán)境的要求，降低工程造價。
正是由于這種新型的過程控制系統(tǒng)的上述特點，使其比較適合于垃圾焚燒發(fā)電機組的控制應用。
4、工程應用情況介紹
垃圾焚燒發(fā)電廠安裝兩條垃圾焚燒線(每條垃圾焚燒線日處理垃圾能力為225噸)，一臺6兆瓦凝汽式汽輪發(fā)電機組，母管制。全廠設置一套現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)， 以全廠集中操作與各工段分散控制相結合的系統(tǒng)運行模式實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電廠整體生產過程的狀態(tài)監(jiān)視、生產操作、過程控制、事件報警、運行聯(lián)鎖、安全保護。完成數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)和聯(lián)鎖保護(PRO)等系統(tǒng)功能。
垃圾焚燒發(fā)電廠的其他生產過程，如焚燒線燃燒控制、煙氣處理系統(tǒng)、汽機數(shù)字電調和垃圾吊控制等系統(tǒng)將通過數(shù)據(jù)通訊方式分別接入現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)，建立全廠生產運行管理。
根據(jù)系統(tǒng)性能價格比盡可能高、系統(tǒng)性能穩(wěn)定和系統(tǒng)組態(tài)維護方便的要求，同時針對本機組的特點和控制要求，經過廣泛調研和論證，最終確定采用北京碩人時代科技有限公司的STEC系列的PAC控制系統(tǒng)完成其控制功能。此系統(tǒng)在本工程的基本結構為：
系統(tǒng)共配置3臺操作員站(其中一臺兼工程師站)，全部才用STEC系列的控制器：因為PAC控制器具有了傳統(tǒng)的工控機加上傳統(tǒng)的PLC的功能,所以控制器主要控制余熱鍋爐及垃圾焚燒線輔助部分以及控制汽輪機及其輔助設備。本系統(tǒng)采用了STEC2000系列主板及I/O模件，通過以太網實現(xiàn)控制器與控制器相連。系統(tǒng)配置的總I/O點數(shù)達1800點左右。系統(tǒng)配置了5臺打印機CONTROL ENGINEERING China版權所有，其中報表打印機3臺、圖形打印機1臺、工程師站配打印機1臺。
控制器主機均通過以太網口和現(xiàn)場的冗余以太環(huán)網的現(xiàn)場總線相連,各種I/O擴展模塊直接插入STEC2000的主機。該系統(tǒng)按工藝流程分成共配置26個STEC2000的控制器主機，控制器主機間的通訊是通過現(xiàn)場以太網總線完成的，傳輸介質為光纖，控制器主機數(shù)據(jù)傳輸速率10Mbit/s。
1) 操作員站按服務器――客戶機方式配置，一對冗余服務器通過冗余的工業(yè)以太網(速率100MHz)與三臺客戶機相連。
2) CPU由高效控制器STEC2000控制器主機組成，CPU之間、CPU與冗余服務器間的數(shù)據(jù)通訊是通過冗余工業(yè)以太網來實現(xiàn)的，工業(yè)以太網和服務器完成操作員站與CPU以及CPU間的數(shù)據(jù)交換功能。
3) 控制器主機均通過冗余的現(xiàn)場以太網總線，控制主機的各個擴展插槽帶一定數(shù)量的I/O擴展模件。
機組投產后，運行人員在主控室，就可以完成全廠各部分的控制，包括焚燒鍋爐、余熱鍋爐、蒸汽輪機等等。并且可以通過INTERNET網絡，從任何地方對全廠的運行狀況進行監(jiān)控。該機組的自動化水平在全國的垃圾焚燒發(fā)電機組中處于領先地位。
該系統(tǒng)經過緊張的組態(tài)設計、調試階段后投入使用，目前已穩(wěn)定運行了一年。
5、結束語
隨著垃圾焚燒發(fā)電技術的迅速發(fā)展，控制系統(tǒng)性能的不斷提高，可以預見，STEC2000控制系統(tǒng)在垃圾焚燒機組控制領域具有廣闊的應用前景。隨著對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的了解和研究的深入，智能化現(xiàn)場儀表和設備將應用到電廠，構成完整的FCS，會進一步提高垃圾焚燒發(fā)電機組的自動化和管理水平。
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