锅炉补给水顺控系统的应用

2011-02-19齐宪华

制造业自动化 2011年3期

关键词：电动门程控投运

齐宪华

QI Xian-hua

（国网技术学院，济南 250002）

1 系统概述

1.1 机组系统概述

山东莱城发电厂系燃煤电厂，规划容量为4×300 MW，先建设2×300 MW国产机组。采用上海锅炉厂、上海汽轮机有限公司生产的亚临界、一次再热、强制循环汽包炉、单轴、双缸、双排汽、凝汽式汽轮机（N300-16.7/538/538）和水、氢、氢冷却方式的汽轮发电机（QFSN-300-2）。

1.2 锅炉补给水处理系统概述

加热器→机械搅拌澄清池→双阀滤池→清水箱→清水泵→高效过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换器→除CO2器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房或凝水系统。

2 补给水处理系统

本控制系统的控制对象为山东莱城电厂补给水处理系统，可实现设备的单操，组操，半自动，自动投运控制，提供系统的监视，报警，趋势图显示及报表记录等功能。

2.1 系统上电

控制系统上电：

交流回路上电；

直流回路上电；

PLC系统上电；

打开显示器，开启工控机，系统自动进入补给水除盐处理程控系统。

至此，系统启动完毕，各就地设备处于“远控”工作方式时即可在CRT工作站上操作。

2.2 系统实现

补给水除盐处理程控系统操作分为“就地”与“程控”方式，其中程控方式又分为单操、组操、半自动、自动投运四种方式，分别介绍如下：

2.2.1 就地操作

1）电磁阀操作：将电磁阀箱中手操总允许开关打至“开”位，双电控电磁阀的开关进行程控/就地选择，“就地”位时分别按下开关上方的“启动（红）”、“停止（绿）”按钮实现气动门开、关控制；单电控电磁阀进行程控/关（就地）/开（就地）控制，打至“关”气动门关，“开”－气动门开；

2）电动门操作：转柄拉出，就地顺时针/逆时针操作，开/关门。

2.2.2 程控操作

上位机操作时，应确保就地设备处于远控状态。

电磁阀箱：将电磁阀箱中手操总允许开关打至“关”位，各电磁阀开关打至“程控”位，设备由程控操作。

电动门控制箱：将各电动门控制开关打至“程控”位；

MCC柜：将各泵的操作方式打至“远控”位；

就地电动门，处于电动操作状态。

3 上位机程控操作画面

上位机程控操作画面根据工艺流程由系统图、生水预处理、高效过滤器、活性炭过滤器、＃1一级除盐、＃2一级除盐、＃3一级除盐、混床系统、除盐水系统、酸碱系统、加药系统、空压机系统等窗口组成。

在系统图窗口中，比较完整的显示了工艺流程，程控设备运行状态、电动门、泵类设备运行状态、仪表测量值、水位模拟状态等内容。该窗口只可进行自动投运操作，其余操作如半自动、组操、单操等必须切换到分画面窗口进行；指向主设备凸显时点击鼠标左键，即可转入相应系统分画面。如图1中＃3高效过滤器为凸显，点击则进入高效操作画面；

图1 水处理系统图（1）

分画面窗口中的布局与操作基本相同，在此以高效过滤器系统为例说明。

图2 水处理系统图（2）

窗口最顶端为应用程序标题栏，左端显示系统当前时间。窗口下部为菜单栏，用来切换窗口或查询数据。窗口右侧为操作方式选择及程序执行步序显示。图中设备色彩含义：

红色代表气动阀门、电动门、泵、风机设备正处于开或运行状态，差压开关动作；

绿色代表气动阀门、电动门、泵、风机设备正处于关或停运状态，差压开关正常；

闪烁的黄色代表气动阀门、电动门、泵、风机设备运行状态不确定，为报警指示。

3.1 菜单栏的操作说明如下

点击系统图转入系统图如图1所示。

点击“窗口选择”弹出如下窗口，如图3所示，点击所需画面按钮，即可转入；点击“取消”，不进行窗口切换，并关闭该窗口；

图3 窗口选择

趋势图，按下时显示当前窗口中部分参数的实时趋势，在弹出的窗口中可切换至历史趋势曲线，历史数据的保存时间为2个月；

对于重要的监视数据报警是以弹出报警窗口的形式进行，点击该按钮，可显示报警产生的具体时间，报警复位的具体时间。在弹出的窗口中，对报警信息按化学仪表、液位、电动机进行分类。报警记录每天产生3个文件，文件可用EXECL程序打开，保存时间为2个月。

运行报表，按下该按钮，可选择当日报表、查看报表、打印报表，在当日报表中，在线仪表的数据正点自动输入，人工巡检的数据需手工输入。报表文件保存在I：BB目录下，保存时间为1年。

化学仪表，按下时显示所有在线化学仪表的模拟显示，当参数超限时，指针变为黄色。

3.2 程序执行步序显示部分及操作方式选择

程序执行步序显示部分记录了当前控制方式、运行状态显示。运行状态内容有设备名称、操作方式、单操方式、执行步序、该步序流程设置时间、该步序已执行时间。

如左图4所示，＃1高效过滤器自动方式运行，当前单操允许，正执行充水步序，流程规定为30秒钟，已执行了24秒；＃2高效过滤器半自动方式运行，当前＃2高效过滤器气动阀门禁止单操，正执行空气擦洗1步序，流程规定为5分钟，已执行了4分2秒。

显示部分的上方为操作区域，操作一般遵循：选择操作方式——＞选择需操作的设备——＞确定。

图4 高效过滤器

3.2.1 单操

对可控设备独立操作。优先级最高，可对用其它方式启停的设备执行停止启动或者开关。

点击“单操”，弹出可选设备，选择则点击如“＃1高效”，点击确定，则在＃1高效过滤器的操作显示处为红色“单操允许”提示；

图5 高效过滤器单操选择

再次选择“单操”，点击“＃1高效”，点击确定，则＃1高效过滤器将变为黄色“单操禁止”提示。此时如果点击＃1高效中的F2气动阀门则将弹出设备单操禁止操作的提示。

图6 出水门

3.2.2 组操

依照工艺流程点击步序，在该步序中包括气动门、电动门、泵和风机在内所应开启的设备动作，对于具有主备关系的设备，只有设置为“主”的设备才会由相应步序启停。“主/备”设置方法是，鼠标指向该字符，变为突出显示时，点击即可切换为相反状态。

由程序步序控制的电动门和泵为联动设备，开电动门30秒后，启动泵，关时同时动作。

操作方法为：点击“组操”，选择设备，点击确定，弹出单步操作框，选择步序按钮，点击则步序立即被执行，该按钮变红。如图7

色彩含义：

点击时为绿色，表示已选择；

放开鼠标键变为红色，表示已执行，为当前步序；

灰色指向时突出显示，表示可操作执行步序；

图7 高过单步操作

当设备为组操控制方式下，可以将鼠标指向右侧设备运行状态显示中，令步序凸显，点击也可弹出操作，并可进行操作步序的切换。

3.2.3 半自动操作

半自动投运与半自动再生/反洗：点击半自动，选择要运行的设备，要进行的操作，点击确定。当设备的前一工作方式为自动或半自动，点击确定，在弹出的窗口按下启动按钮，设备才能启动。如图8图9所示。

组操向半自动切换：点击半自动，选择要切换的设备，点击确定，设备切换至半自动运行方式，该过程为无扰切换。

半自动操作特点：如果不干预，设备将按设定流程，运行时间顺序进行；如果该步序设定时间内不能达到工艺效果，可点击“步延”来延长执行时间，“步延”按键变为红色闪烁进行提示，“步进”按键变为灰显不可操作，当进行完成时，再次点击“步延”，则程序进行下一步的操作。如果设定时间未到，已完成该步序的任务，可点击“步进”，程序流程可跳至下一步；“暂停”键按下后，变为黄色闪烁进行提示，该步序开启的设备关闭或停运，该步执行时间停止计时，当再次按下“暂停”，继续完成该步序，需开启的设备再次开启。如图所示清晰的表示了＃2高效过滤器正执行空气擦洗1的步序，流程设