鋼鐵股份有限公司TRT自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書

1、邢臺(tái)鋼鐵股份有限公司邢臺(tái)鋼鐵股份有限公司 trt 自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書 (審議稿審議稿) 西安盈豐科技股份有限公司西安盈豐科技股份有限公司 德維森實(shí)業(yè)德維森實(shí)業(yè)(深圳深圳)有限公司有限公司 二二七年三月七年三月 trt 自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書 目錄目錄 1概述概述.3 1.1高爐主要技術(shù)參數(shù).3 1.2trt 裝置主要技術(shù)參數(shù) .3 2設(shè)計(jì)遵循的基本原則設(shè)計(jì)遵循的基本原則.4 2.1控制站.4 2.2操作員站.5 2.3控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng).6 2.3.1控制器控制能力.6 2.3.2處理器硬件要求.7 2.3.3輸入/輸出要求.7 2.3.

2、4過程站硬件接口要求.7 2.3.5控制室機(jī)柜.7 2.4系統(tǒng)主要技術(shù)要求.7 2.4.1平均無故障時(shí)間及平均故障維修時(shí)間.7 2.4.2自控系統(tǒng)的自診斷及容錯(cuò).8 2.4.3系統(tǒng)可靠性裕量.8 2.4.4電源系統(tǒng).8 2.4.5電子機(jī)柜和接線.9 3工藝流程及系統(tǒng)硬件構(gòu)成工藝流程及系統(tǒng)硬件構(gòu)成.9 3.1工藝流程簡(jiǎn)介.9 3.2控制系統(tǒng)構(gòu)成及選型.10 3.2.1controllog 系統(tǒng)控制平臺(tái) .11 3.2.2控制系統(tǒng)選型.15 3.3現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成及選型.16 3.3.1trt 現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成.16 3.3.2現(xiàn)場(chǎng)儀表選型.18 4trt 控制要求與控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)控制要求與控制系統(tǒng)功能

3、實(shí)現(xiàn).20 4.1反饋控制系統(tǒng).20 4.1.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng).20 4.1.2 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng).21 4.1.3 高爐頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng).22 4.1.4 超馳控制系統(tǒng).22 4.1.5 氮?dú)饷芊鈮翰钫{(diào)節(jié)系統(tǒng).23 4.2順序邏輯控制系統(tǒng).23 4.2.1 啟動(dòng)(停機(jī))聯(lián)鎖控制.23 4.2.2 重故障自動(dòng)緊急停機(jī)聯(lián)鎖控制.24 4.2.3 大型閥門開關(guān)指令系統(tǒng)和電氣聯(lián)鎖控制.24 5trt 過程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)操作員站操作員站.24 5.1設(shè)計(jì)要求的主要畫面.25 5.1.1 主要流程圖畫面.25 5.1.2 機(jī)組啟、停和運(yùn)行過程監(jiān)視畫面.25 2.5監(jiān)控系統(tǒng)主要功能闡述.29 5

4、.2.1 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作：.29 5.2.2 啟動(dòng)操作.29 5.2.3 停機(jī)操作：.29 6結(jié)束語結(jié)束語.30 1概述概述 現(xiàn)代高爐爐頂壓力高達(dá) 0.15-0.25mpa，爐頂煤氣中存有大量勢(shì)能。高爐煤氣 余壓能量回收透平發(fā)電裝置（blast-furnacetop pressure recovery turbine unit），簡(jiǎn) 稱 trt，就是利用高爐爐頂?shù)挠鄩河酂?，將高爐煤氣導(dǎo)入透平膨脹機(jī)作功，驅(qū) 動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種能量回收裝置。 邢鋼在建的高爐 trt 發(fā)電裝置，其裝機(jī)容量為 5000kw，自動(dòng)控制系統(tǒng)采用 基于 pc 的過程控制系統(tǒng)ppc，用以完成機(jī)組的反饋控制、順序/邏輯控制和

5、 過程監(jiān)視等功能。 1.1高爐主要技術(shù)參數(shù)高爐主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目單位參考值備注 1高爐容量m3450 2 年產(chǎn)煉鋼生鐵 x106t 3 綜合利用系數(shù) t/m3d 4 熱風(fēng)溫度 5 爐頂壓力 kpa135 6 平均煤氣發(fā)生量 x104m3/h132300nm3/hmax144500 nm3/h 7 除塵器出口煤氣溫度 180210 1.2trt 裝置主要技術(shù)參數(shù)裝置主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目單位參考值備注 1 爐頂壓力設(shè)定值 kpa 2 透平入口煤氣容積流量 nm3/h 3 透平入口煤氣壓力mpa 4透平入口煤氣溫度 5 透平入口煤氣相對(duì)濕度 6 透平出口煤氣壓力mpa 7 透平入口煤氣含塵量mg/m3

6、 8 透平輸出功率kw 9 轉(zhuǎn)數(shù)rpm 10 前端軸瓦溫度 11 后端軸瓦溫度 12 13 14 發(fā)電機(jī)額定功率kw 15 發(fā)電機(jī)額定電壓kv 16 發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min 17 發(fā)電機(jī)功率因數(shù) 18 前端軸承溫度 19 后端軸承溫度 20 21 22 循環(huán)水進(jìn)水壓力mpa 23 循環(huán)水進(jìn)水溫度 24 循環(huán)水回水壓力 mpa 25 循環(huán)水回水溫度 26氮?dú)鉁囟?27 氮?dú)鈮毫?mpa 28氮?dú)饬髁縧/min 29 潤滑油油站油箱容積 l 30 潤滑油油站供流量 l/min 31 潤滑油冷卻器出口油溫 32 潤滑油供油壓力 mpa 33 動(dòng)力油站油箱容積 l 34 動(dòng)力油油泵輸出油壓力 mpa

7、 35 動(dòng)力油油泵流量 l/min 36 2設(shè)計(jì)遵循的基本原則設(shè)計(jì)遵循的基本原則 2.1 控制站控制站 1) 自控系統(tǒng)是由以 dcs/plc 為基礎(chǔ)的，分布式的多臺(tái)系統(tǒng)組件所組成，這 些系統(tǒng)組件分布在具有開放式結(jié)構(gòu)的通訊網(wǎng)絡(luò)上，包括：操作員站、控制和 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、外設(shè)及有關(guān)的硬件和軟件。 2) 自控系統(tǒng)應(yīng)在嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境下長期、穩(wěn)定地運(yùn)行。系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)應(yīng) 符合真正的工業(yè)等級(jí)，滿足國內(nèi)、國際的安全標(biāo)準(zhǔn)。并且易配置、易接線、 易維護(hù)、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，抗腐蝕，適應(yīng)較寬的溫度變化范圍。系統(tǒng)應(yīng) 具備良好的電磁兼容性，支持 i/o 模塊在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行帶電熱插拔、交 換。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)格

8、要求。 3) 自控系統(tǒng)是經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的，并且是出廠前最新的硬件和軟件版本。 4) 通訊系統(tǒng)是可靠的，即單臺(tái)硬件設(shè)備出現(xiàn)故障（包括通訊系統(tǒng)硬件故障） 都不會(huì)影響其它系統(tǒng)組件之間的通訊。通訊波特率1mbps，通訊距離 1km，網(wǎng)絡(luò)要求使用可直埋的電纜，在出現(xiàn)故障時(shí)，在線增加或刪除任意一 個(gè)節(jié)點(diǎn)，都不會(huì)影響到其他設(shè)備的運(yùn)行和通訊。 5) 系統(tǒng)中的任何組件通電或掉電都不會(huì)影響其他組件的運(yùn)行。 6) 系統(tǒng)允許在線修改軟件，也就是除被修改的組件外，不會(huì)影響其它系統(tǒng) 組件，數(shù)據(jù)點(diǎn)的修改僅僅影響被修改的回路，回路的輸出將保持在修改前最 后時(shí)刻的數(shù)值。 7) 聯(lián)鎖系統(tǒng)故障檢出元件動(dòng)作時(shí)，在操作員站的顯示屏上應(yīng)進(jìn)

9、行聲光報(bào)警， 同時(shí)報(bào)警打印機(jī)立即打印出來，并存儲(chǔ)在歷史模件中，報(bào)警的確認(rèn)和消聲由 鍵盤和按鈕來實(shí)現(xiàn)，聯(lián)鎖系統(tǒng)通常采用手動(dòng)緊急切斷按鈕和聯(lián)鎖復(fù)位按鈕。 對(duì)某些聯(lián)鎖的輸入應(yīng)設(shè)旁路開關(guān)。 2.2 操作員站操作員站 操作員站包括用于操作員遠(yuǎn)程操作和工程師站工程維護(hù)的人機(jī)接口（hmi） 和高性能工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)。 操作員站是操作員了解各裝置全部信息的接口單元，操作員可在正常或異 常情況下對(duì)各裝置進(jìn)行控制和監(jiān)視。 操作員站的功能 1)顯示全部的過程變量及有關(guān)參數(shù) 2)操作所有控制回路的參數(shù)，如改變?cè)O(shè)定點(diǎn)、工作方式、回路輸出、調(diào)整 pid 參數(shù)等 3)報(bào)警顯示 4)過程流程圖顯示 5)趨勢(shì)顯示（實(shí)時(shí)的和歷史的）

10、 6)報(bào)告和報(bào)表 7)系統(tǒng)診斷報(bào)告 8)操作受權(quán)限制 操作員站支持功能 操作員站應(yīng)能支持通用的編程軟件，以幫助用戶維護(hù)和修改數(shù)據(jù)庫，編制 應(yīng)用程序。支持功能包括在線和離線的數(shù)據(jù)庫定義（即組態(tài)、下載等）、備份 文件程序管理等。 1)操作員站的實(shí)際處理能力不能超過滿負(fù)荷的 30%。 2)每臺(tái)操作員站具有獨(dú)立的 cpu，操作員站之間應(yīng)具有內(nèi)部切換的能力。 3)操作員站的畫面刷新時(shí)間1s。 打印機(jī) 打印機(jī)應(yīng)能自動(dòng)、連續(xù)地打印報(bào)表、報(bào)警、系統(tǒng)維護(hù)記錄等，也能按命令 要求打印報(bào)表、屏幕畫面和組態(tài)記錄等。 2.3 控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括完成控制功能和 i/o 監(jiān)視功能的

11、全部硬件和軟件， 系統(tǒng)通常是由控制處理器、i/o 模件所組成，他們都安裝在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜內(nèi)，控制 處理器執(zhí)行控制功能，i/o 接口模塊處理現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出信號(hào)。供貨商應(yīng)按各種組 件的 10%提供備用量，同時(shí)在機(jī)柜中提供 20%的備用空間以備擴(kuò)展。 2.3.1控制器控制能力控制器控制能力 1)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接受過程變量的輸入信號(hào)，然后按照組態(tài)數(shù)據(jù)的要 求，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，存放到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中顯示或計(jì)算，傳送輸出 信號(hào)至最終控制元件。 2)在 i/o 信號(hào)處理方面，系統(tǒng)對(duì)模擬量提供線性化、補(bǔ)償、累積、開方和 報(bào)警功能；系統(tǒng)對(duì)開關(guān)量提供報(bào)警和狀態(tài)變化的檢測(cè)。 3)在控制方面，系統(tǒng)能夠完成調(diào)節(jié)控制、

12、聯(lián)鎖邏輯、手動(dòng)操作、由標(biāo)準(zhǔn)算 法或用戶程序組合而成的自動(dòng)順序。 4)調(diào)節(jié)控制功能至少包括各種 pid 算法（反饋、前饋、開關(guān)、比率、超前/ 滯后等）、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算（加、減、乘、除、復(fù)合運(yùn)算等）、基本的控制功能 （開關(guān)、限幅、高/低選擇等）、自適應(yīng)控制功能。 5)聯(lián)鎖控制功能包括用于開關(guān)控制的梯形邏輯。 6)系統(tǒng)必須提供控制回路的自整定調(diào)節(jié)軟件。 7)現(xiàn)場(chǎng)控制站通信能力：現(xiàn)場(chǎng)控制站能夠插入較多的通信卡,至少能方便 支持 controlnet 、profibus、modbus 等最常用的標(biāo)準(zhǔn)通信方式。 2.3.2處理器硬件要求處理器硬件要求 1)cpu 為高性能 32 位 risc 中央處理器，時(shí)鐘頻

13、率不小于 50mhz。 2)控制器整體應(yīng)具有抗化工廠經(jīng)常出現(xiàn)的電磁干擾和抗振的能力。 3)控制器可提供 ethernet 通訊或通過安裝在機(jī)架上的通訊接口卡提供。 2.3.3輸入輸入/輸出要求輸出要求 1)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以支持來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種輸入和輸出信號(hào)。 2)所有信號(hào)在進(jìn)出自控系統(tǒng)時(shí)都必須采取隔離措施，以防信號(hào)過載、瞬變 和浪涌沖擊。 3)模擬量的掃描周期1s,數(shù)字量的掃描周期10ms。 4)輸入/輸出數(shù)據(jù)的分辨率不低于 12 位。 5)驅(qū)動(dòng)接口應(yīng)能保證驅(qū)動(dòng) 600m 范圍以內(nèi)的二線制 24vdc 變送器。 2.3.4過程站硬件接口要求過程站硬件接口要求 1)i/o 的隔離要能做到

14、回路級(jí)間電氣隔離； 2)i/o 信號(hào)分辨，應(yīng)在有關(guān)資料中說明； 3)輸入接口應(yīng)能保證在使用安全柵的情況下驅(qū)動(dòng) 600 米范圍內(nèi)的 eja 二線 制 vdc 變送器。 2.3.5控制室機(jī)柜控制室機(jī)柜 要求供方提供的機(jī)柜為前后開門，接線端子采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口產(chǎn)品，機(jī)柜中端 子排將有不少于 10%的備用量。220vac 端子應(yīng)與信號(hào)隔離，機(jī)內(nèi)配線在小匯線 槽內(nèi)敷設(shè)。經(jīng)過 ups 后機(jī)柜內(nèi)的系統(tǒng)所需電源配電工作由供方完成。 為了保持機(jī)柜內(nèi)溫度低于各元件允許的最高溫度，要提供強(qiáng)制的通風(fēng)。 供方提供端子柜的接地方式及要求。 2.4 系統(tǒng)主要技術(shù)要求系統(tǒng)主要技術(shù)要求 2.4.1平均無故障時(shí)間及平均故障維修時(shí)間平均

15、無故障時(shí)間及平均故障維修時(shí)間 平均無故障時(shí)間（mtbf） 供方應(yīng)給出其系統(tǒng)的 mtbf，并能解釋其計(jì)算方式。 平均故障維修時(shí)間（mttr） 供方應(yīng)給出其系統(tǒng)的 mttr，并給出其計(jì)算方法，以及列舉兩個(gè)以上的控制 回路所使用部件的 mttr。 模塊化要求 供方應(yīng)保證自控系統(tǒng)具備較高程度的模塊化水平。 2.4.2自控系統(tǒng)的自診斷及容錯(cuò)自控系統(tǒng)的自診斷及容錯(cuò) 自控系統(tǒng)應(yīng)具有完整的自診斷系統(tǒng)，應(yīng)為軟件級(jí)及硬件級(jí)的自診斷報(bào)警， 并且定時(shí)自動(dòng)或人工啟動(dòng)診斷系統(tǒng)，并在操作員站 crt 上顯示自診斷狀態(tài)和結(jié) 果。 自診斷系統(tǒng)包括全面的離線和在線診斷軟件，診斷程序能對(duì)系統(tǒng)設(shè)備故障 的檢查和對(duì)外部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢

16、查。 自控系統(tǒng)應(yīng)具有一定程度的容錯(cuò)能力，即當(dāng)某些模塊發(fā)生故障后，不影響 整個(gè)系統(tǒng)的有效工作。 2.4.3系統(tǒng)可靠性裕量系統(tǒng)可靠性裕量 系統(tǒng)應(yīng)按下列原則考慮備用容量： cpu 負(fù)荷率 控制器 60% 操作員站 40% 存儲(chǔ)器占有容量 內(nèi)存 50% 每個(gè)機(jī)柜內(nèi)的各種類型 i/o 點(diǎn)裕量 15% 每個(gè)機(jī)柜內(nèi) i/o 插件槽裕量 15%- 電源負(fù)荷裕量 40% 通訊總線負(fù)荷率 ethnet 20% 操作員站允許的最大標(biāo)簽量至少應(yīng)為系統(tǒng)過程 i/o 點(diǎn)數(shù)的 150200% 系統(tǒng)可用率 99.9% (試驗(yàn)時(shí)間-累計(jì)故障停用時(shí)間)/試驗(yàn)時(shí)間 x100% 2.4.4電源系統(tǒng)電源系統(tǒng) 雙回路供電 系統(tǒng)支持兩路彼

17、此獨(dú)立 220v 交流電源輸入并具備雙回路自動(dòng)切換功能。 ups 系統(tǒng)的要求 1)輸入電源為 200vac 或 380vac 50hz。 2)輸出電源為 220v ac 50hz。 3)ups 的容量為 ：6kva。 4)續(xù)電能力不小于 30 分鐘。 5)具有自診斷及報(bào)警、工作狀態(tài)顯示。 自控系統(tǒng)對(duì)供電質(zhì)量要求 供電電源等級(jí)及其偏差、供電頻率及其偏差、紋波系數(shù)、最大幅值等符合 系統(tǒng)要求。 2.4.5電子機(jī)柜和接線電子機(jī)柜和接線 1)電子設(shè)備柜的外殼防護(hù)等級(jí)，控制室內(nèi)應(yīng)為 ip30，主廠房內(nèi)應(yīng)用 ip54， 露天現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 ip65。 2)機(jī)柜門應(yīng)有導(dǎo)電門封墊條, 以提高抗射頻干擾(rfi)能力。

18、柜門上不應(yīng)裝 設(shè)任何系統(tǒng)部件。 3)機(jī)柜的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足電纜由柜底引入的要求，特殊要求時(shí)應(yīng)滿足電纜由機(jī) 柜側(cè)面引入的要求。 4)對(duì)需散熱的電源裝置，應(yīng)提供易于更換的排氣風(fēng)扇和內(nèi)部循環(huán)風(fēng)扇。 5)機(jī)柜內(nèi)應(yīng)裝設(shè)溫度檢測(cè)開關(guān)，當(dāng)溫度過高時(shí)進(jìn)行報(bào)警。 6)裝有風(fēng)扇的機(jī)柜均應(yīng)提供易于更換的空氣過濾器。 7)機(jī)柜內(nèi)的端子排應(yīng)布置在易于安裝接線的地方，即為離柜底 300mm 以 上和距柜頂 150mm 以下。機(jī)柜端子應(yīng)至少能接入 12.5mm2 截面的電纜。 每個(gè)機(jī)柜的 i/o 點(diǎn)的數(shù)量不應(yīng)過多，不宜大于 250300 點(diǎn)（機(jī)柜電纜不宜 多于 180 根），機(jī)柜內(nèi)應(yīng)留有充足的備用端子，備用裕度為 50%。 8)

19、機(jī)柜內(nèi)的每個(gè)端子排和端子都應(yīng)有清晰的標(biāo)志, 并與圖紙和接線表相符。 端子號(hào)采用端子打號(hào)機(jī)制作。 9)端子排、電纜夾頭、電纜走線槽及接線槽均應(yīng)由“非燃燒”型材料制造。 10) 提供機(jī)柜、控制臺(tái)以及其他設(shè)備之間互聯(lián)的電纜（包括兩端的接觸件）， 這些電纜應(yīng)符合 ieee 防火標(biāo)準(zhǔn)。 11) 電源模件、處理器模件或 i/o 模件之間的連接應(yīng)避免手工接線。 12) 機(jī)柜內(nèi)應(yīng)預(yù)留充足的空間，能方便地接線、匯線和布線。 3工藝流程及系統(tǒng)硬件構(gòu)成工藝流程及系統(tǒng)硬件構(gòu)成 3.1 工藝流程簡(jiǎn)介工藝流程簡(jiǎn)介 高爐 trt 發(fā)電裝置由透平主機(jī)系統(tǒng)、高低壓發(fā)配電系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、動(dòng) 力油系統(tǒng)、電液伺服控制系統(tǒng)、給排水系

20、統(tǒng)、大型閥門系統(tǒng)、氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)、 自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分組成。 trt 主工藝流程如下圖所示。高爐煤氣經(jīng)過重力除塵器、布袋除塵器，再 經(jīng)入口電動(dòng)碟閥、入口插板閥、快速切斷閥進(jìn)入透平機(jī)入口，通過導(dǎo)流器使氣 體轉(zhuǎn)成軸向進(jìn)入葉柵，氣體在靜葉和動(dòng)葉柵組成的流道中不斷膨脹做功，壓力 和溫度逐級(jí)降低，并轉(zhuǎn)化為動(dòng)能作用于轉(zhuǎn)子，使之旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器帶動(dòng) 勵(lì)磁發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的煤氣從透平機(jī)出口進(jìn)入工藝管網(wǎng)供用戶使用。在入 口插板閥之前，透平出口之后并聯(lián)有旁通快開閥組，旁通閥組在正常停機(jī)和緊 急停機(jī)時(shí)，進(jìn)行高爐頂壓控制。 3.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成及選型控制系統(tǒng)構(gòu)成及選型 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置了二臺(tái)操作員站（其中一臺(tái)具有

21、工程師站的功能），這 二臺(tái)操作員站是相互兼容的,即都具有相同的功能并且都能完成所有的操作任務(wù)。 控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示： hf 打印機(jī)打印機(jī) 操作員站操作員站工程師站工程師站/ /操作員站操作員站 透平主機(jī)系統(tǒng) 高低壓發(fā)配電系統(tǒng) 潤滑油系統(tǒng) 液壓伺服控制系統(tǒng) 給排水系統(tǒng) 大型閥門系統(tǒng) 氮?dú)饷芊庀到y(tǒng) ethernet 控制器通過智能型 i/o 模塊，連接端子及必要的信號(hào)處理，完成連續(xù)的，離 散的，順序的控制及數(shù)據(jù)采集功能。 系統(tǒng)組件（控制站、操作員站和 i/o 模塊）之間是通過高速數(shù)據(jù)公路進(jìn)行通 訊，系統(tǒng)中全部變量的更新周期10 次/秒。 3.2.1controllog 系統(tǒng)控制平臺(tái)系統(tǒng)控制

22、平臺(tái) 為保證 trt 機(jī)組長期安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，自動(dòng)控制系統(tǒng)采用 rockwell-ab 公司生產(chǎn)的 controllog 系統(tǒng)控制平臺(tái)。 代表自動(dòng)化發(fā)展新趨勢(shì)的新一代 controllogix 控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)單純的 plc 和 dcs 控制轉(zhuǎn)為 plc 和 dcs 融合發(fā)展的方式，是羅克韋爾自動(dòng)化順應(yīng)這種發(fā)展 潮流推出的新一代的控制平臺(tái)，logix 控制器平臺(tái)是將高速離散控制、過程控制、 協(xié)調(diào)傳動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制、批次控制和安全控制融于一體的一個(gè)控制平臺(tái)。允 許混合使用多個(gè)處理器、多種網(wǎng)絡(luò)和 i/o。系統(tǒng)靈活性強(qiáng)、易于集成、模塊化設(shè) 計(jì)、開放式結(jié)構(gòu)，特有的升級(jí)固件，使得系統(tǒng)在應(yīng)用中功能強(qiáng)大、

23、安全可靠， 而且極大地節(jié)省培訓(xùn)費(fèi)用和工程實(shí)施費(fèi)用。controllogix 在 trt 過程控制中的選 型和應(yīng)用，基于下述特點(diǎn)： 3.2.1.1 控制器控制器： controllogix 處理器為適合順序、過程、傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制的模塊化、高性能 控制平臺(tái)：每個(gè)處理器可以執(zhí)行多個(gè)控制任務(wù)，減少所需要的控制器個(gè)數(shù)，這 樣，排錯(cuò)更快?？梢苑謩e觸發(fā)多個(gè)周期任務(wù)以便達(dá)到更高的性能水平。 每臺(tái) logix5555 控制器最大尋址量 128000 點(diǎn) di/o，4000 點(diǎn) ai/o 及回路。 controllogix 平臺(tái)通過背板提供了高速數(shù)據(jù)傳輸。各控制器能產(chǎn)生(廣播)和使用 (接收)系統(tǒng)標(biāo)簽，這種技術(shù)使

24、得多個(gè)控制器共享輸入信息和輸出狀態(tài)，非常實(shí)用。 可選用戶內(nèi)存(1.5mb)。 用戶根據(jù)需要進(jìn)行靈活的標(biāo)簽定義方式，用戶甚至可以定義自己的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)，用自己定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可定義成類似 bf.system1.hopper1.motor1.state 這樣 的標(biāo)簽名稱，非常直觀，有些類似于高級(jí)語言中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義 模塊可進(jìn)行固件升級(jí)（cpu、srm、cnb(r)），固件升級(jí)就是運(yùn)行效能和可 靠性的升級(jí)，用戶可以從 rockwell 網(wǎng)站下載新的 flash 版本。 3.2.1.2 1756 系列智能系列智能 i/o 模模塊塊： ： 所有模板均為智能型設(shè)計(jì)，根據(jù)模板類型不同，每個(gè)模板的每個(gè)通道都可

25、依用戶需要進(jìn)行設(shè)置，而且由于網(wǎng)絡(luò)的靈活性及模板的智能化，可組態(tài)成 owner 工作方式，多個(gè) cpu 可讀取同一個(gè)模板的數(shù)據(jù)。 i/o 模塊種類繁多，可拆卸端子，具有帶電拔插、分變則報(bào)(cos)、自診斷、 時(shí)間標(biāo)記、模塊標(biāo)識(shí)、閃存升級(jí)、電子保險(xiǎn)、單獨(dú)隔離等功能。模塊廣播數(shù)據(jù) 的速率可設(shè)定。1756-hsc 高速計(jì)數(shù)模塊(4 通道)每 2ms 就能更新數(shù)據(jù)，效率高。 3.2.1.3 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)絡(luò)設(shè)置：置： netlinx 體系是 controlnet、devicenet 和 ethernet/ip 三個(gè)開放式網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)， 網(wǎng)絡(luò)分層、分工明確、安全可靠。通過在系統(tǒng)中插入不同類型的通訊模板，系 統(tǒng)可組

26、成 controlnet 網(wǎng)、以太網(wǎng)，可連接 devicenet 設(shè)備，可進(jìn)行串行通訊 以及 dhrio 通訊，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以是總線型、樹型等，非常方便、靈活。 ethernet ethernet/ip 是開放的工業(yè)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)支持實(shí)時(shí) i/o 控制和消息傳遞功能。這種 融合是基于將以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制應(yīng)用日益明顯的需求； 生產(chǎn)者/消費(fèi)者（producer / consumer）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持您在同一鏈路上完整實(shí) 現(xiàn)設(shè)備組態(tài)（configure）、實(shí)時(shí)控制（control）、信息采集（collect）等全部網(wǎng)絡(luò) 功能。 controlnet 控制網(wǎng) controlnet 冗余、開放、高速、實(shí)時(shí)、對(duì)等傳

27、送數(shù)據(jù)信息，controlnet 能夠可靠預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)何時(shí)發(fā)送，具有高度的確定性。 controlnet 網(wǎng)絡(luò)除了為關(guān)鍵任務(wù)提供確定的、可重復(fù)的控制數(shù)據(jù)傳輸，還支 持非關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳送。i/o 的刷新和控制器到控制器的互鎖永遠(yuǎn)比程序的上載/下 載、消息傳送（messaging）等占有更高的優(yōu)先級(jí)。 devicelnet 設(shè)備網(wǎng) devicelnet，是一種開放式的底層通用網(wǎng)絡(luò)，基于標(biāo)準(zhǔn)的 can 技術(shù)， 具有互操作性。成本及維護(hù)費(fèi)用低。 3.2.1.4 操作操作員員站：站： 操作員站包括專業(yè)的工業(yè)計(jì)算機(jī)和基于 windows 平臺(tái)的羅克韋爾軟件包。 是羅克韋爾自動(dòng)化公司自行開發(fā)推出的產(chǎn)品，具有世界工

28、業(yè)界領(lǐng)先的水平。 rslogix5000 梯形圖編程軟件包，有靈活易用的編輯功能、通用的操作畫面、診 斷和糾錯(cuò)工具。rsview 是高度集成、基于組件的人機(jī)界面，發(fā)揮微軟領(lǐng)先技術(shù) 優(yōu)勢(shì)的監(jiān)控軟件，其開放性與第三方程序有高度兼容性。rslinx 為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連 接羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品的通訊軟件，界面友好、功能強(qiáng)大，支持不同網(wǎng)絡(luò)上的 設(shè)備通訊。 工工業(yè)計(jì)業(yè)計(jì)算機(jī)算機(jī) 工控機(jī)為 versaview integrated display computer 15-inch tft，15 吋 tft 具觸摸功能的高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)。 hmi rsview supervisory edition，通常稱為：rsv

29、iew se，是一個(gè)強(qiáng)大的管理級(jí)的監(jiān) 控軟件。它具有多服務(wù)器集群和多客戶端的分布式結(jié)構(gòu)，和強(qiáng)大的可伸縮性。 利用 rsview enterprise 系列的共用開發(fā)環(huán)境-rsview studio 進(jìn)行開發(fā)。應(yīng)用組態(tài)存 在于各個(gè) rsview se 服務(wù)器當(dāng)中，而客戶端可以任意的調(diào)用顯示各服務(wù)器中的 應(yīng)用。rsview supervisory edition 同時(shí)也是羅克韋爾自動(dòng)化 viewanyware 產(chǎn)品戰(zhàn)略 的核心組成部分。作為人機(jī)監(jiān)控軟件-hmi，rsview 第一個(gè)采用了： 1) 全面支持 activex的技術(shù)，使得用戶可以在顯示畫面中任意簡(jiǎn)單地插入 activex 控件，來豐富應(yīng)

30、用。 2) 開發(fā)了 rsview se 的對(duì)象模型-object model，使得用戶可以簡(jiǎn)單的將 rsview32 和其他的基于組件的應(yīng)用軟件互操作或者集成應(yīng)用。 3) 集成微軟的 visual basic for applications (vba)作為內(nèi)建的腳本語言編輯器。 可以隨意定制開發(fā)后臺(tái)應(yīng)用程序。 4) 同時(shí)支持 opc 的服務(wù)器和客戶端模式。亦即既可以通過 opc 和硬件通訊， 又可以向其他軟件提供 opc 的服務(wù)。 5) 第一個(gè)支持附加件結(jié)構(gòu)-aoa。使得用戶可以將其他的功能模塊直接掛接 到 rsview se 的核心上去，生成一體的應(yīng)用。 rsview supervisor

31、y edition 的主要特點(diǎn)描述如下： 基于網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的分布式的分布式監(jiān)監(jiān)控控 rsview se 的多服務(wù)器多客戶端結(jié)構(gòu)可以很容易的建立分布式應(yīng)用的方案。 這種具有高度伸縮性的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在小到一臺(tái)服務(wù)器一個(gè)客戶端的小系統(tǒng)， 也可以應(yīng)用在多服務(wù)器多客戶端的大系統(tǒng)上。 共用的開共用的開發(fā)環(huán)發(fā)環(huán)境境-rsview studio 利用組態(tài)工具 rsview studio 進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，可以顯著減少開發(fā)時(shí)間和節(jié)省 開發(fā)成本。rsview studio 支持 rsview me 和 rsview se 組態(tài)內(nèi)容的互相再利用， 這樣你可以直接將基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的組態(tài)內(nèi)容，如在 rsview me

32、上開發(fā)的 畫面，直接拷貝或者引導(dǎo)到分布式的 rsview se 中去，反過來也一樣，前后互 相兼容。 增增強(qiáng)強(qiáng)的的羅羅克克韋爾韋爾自自動(dòng)動(dòng)化化優(yōu)選連優(yōu)選連接方案接方案 由于采用了最新的羅克韋爾產(chǎn)品的 factorytalk 底層通訊和數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)， rsview se 可以廣泛的、高性能的和眾多不同網(wǎng)絡(luò)中的眾多不同的 plc，如 controllogix 和其它 allen-bradley plc 進(jìn)行通訊。同樣的，還可以利用高性能的網(wǎng) 絡(luò)接口和 opc 技術(shù)同時(shí)掛接眾多第三方的 plc 和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。 直接直接 i/o 數(shù)據(jù)關(guān)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)聯(lián) 在推薦應(yīng)用中，rsview se 不需要建立任何的

33、tag-標(biāo)簽來定義和 plc 的通訊 關(guān)系。rsview se 可以直接關(guān)聯(lián)控制器處理器中的所有 i/o 信息。在組態(tài)的時(shí)候， 只需要將所需的點(diǎn)直接拖放到畫面等需要的地方去。避免了再次定義 tag 的重 復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)減少了開發(fā)的出錯(cuò)機(jī)會(huì)。當(dāng)修改程序或者 i/o 的時(shí)候，rsview se 可以自動(dòng)直接繼承這一改變。 透明的數(shù)據(jù)集成透明的數(shù)據(jù)集成 在 rsview se 的應(yīng)用中，您不必?fù)?dān)心您的數(shù)據(jù)是從哪個(gè)地方哪個(gè) plc 中采 集來的。因?yàn)樗械?plc-包括不同品牌的 plc 對(duì)于服務(wù)器，開發(fā)員，客戶端來 說都是透明的。factorytalk 中采用了數(shù)據(jù)命名映射的技術(shù)。數(shù)據(jù)并不用某一特定

34、plc 的特定物理內(nèi)存格式來描述，而是更為容易理解，并且可以智能映射的符 號(hào)描述法。當(dāng)一個(gè) i/o 點(diǎn)發(fā)生接線或者其他物理變化時(shí)，factorytalk 可以智能映 射，rsview se 無需做任何組態(tài)修改就可以自動(dòng)繼承這個(gè)改變。 畫面畫面對(duì)對(duì)象的象的 vba 支持支持 現(xiàn)在您可以針對(duì)畫面中的對(duì)象來編寫 vba 應(yīng)用代碼。而且不同的客戶端都 可以在本機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的代碼，不影響其它的客戶機(jī)。 數(shù)據(jù)通數(shù)據(jù)通訊訊的冗余的冗余熱備熱備 rsview se 可以將數(shù)據(jù)通訊服務(wù)器也進(jìn)行熱備冗余。當(dāng)一臺(tái)數(shù)據(jù)通訊服務(wù)器 發(fā)生故障時(shí)，另外一臺(tái)可以自動(dòng)切換。保證數(shù)據(jù)采集和下載的可靠性。 windows 安全安全

35、rsview se 集成 windows 安全控制。你可以直接利用在 windows 里面存在的 用戶和用戶組。然后針對(duì)不同的用戶配置不同的權(quán)限。 核心核心 hmi 功能功能 rsview se 支持諸如安全、畫面、報(bào)警、操作和報(bào)警記錄、趨勢(shì)等等 hmi 的 核心功能。 利用利用 rsview32 的附加件的附加件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)-aoa 來來擴(kuò)擴(kuò)充充 rsview32 的核心功能的核心功能 rsviewse 利用附加件結(jié)構(gòu)-aoa，重新定義了“監(jiān)控軟件核心功能”的概念。 因?yàn)橥ㄟ^ aoa，監(jiān)控軟件的功能可以通過非常簡(jiǎn)單的方法不斷地得到擴(kuò)充。 aoa 是對(duì) rsview32 功能的延伸，用戶還可以通過

36、擴(kuò)充不同的功能模塊來形成自 己最需要的強(qiáng)大應(yīng)用環(huán)境。rsview special edition 免費(fèi)包含了以下的 aoa 可擴(kuò)充 功能模塊： 1)rsview32 messenger: 提供強(qiáng)大的報(bào)警通知/消息功能。包括語音，電話， 尋呼，自動(dòng)電子郵件，等等。 2)rsview32 trendx: 強(qiáng)功能的歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)查看/組態(tài)模塊。 3)rsview32 spc: 提供了集成的實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)過程控制-spc。 4)rsview32 recipepro: 加強(qiáng)的 rsview32 配方管理和控制模塊。 5)rsladder: 內(nèi)嵌的梯形圖查看和診斷模塊。 3.2.2控制系統(tǒng)選型控制系統(tǒng)選型 序號(hào)

37、 項(xiàng)目 數(shù)量描述 備注 一、計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心 1操作員站1p6181p-15tsxph versaview integrated display computer 15- inch tft rockwell 2工程師站1p6181p-15tsxph versaview integrated display computer 15- inch tft rockwell 3 hmi 開發(fā)版 1p 9701vwstene 4hmi 運(yùn)行版2p 9701vwsb100aene 5 rslogix 5000 編 程軟件 1p 9324rld300ene 6 netlinx 組態(tài)軟件 1p 9355wabe

38、ne 7 以太網(wǎng)交換機(jī) 1pd-link，8 口，10/100mbps 聯(lián)想 8打印機(jī)1plq1600kiiiepson 二、過程控制站主要模塊 1 中央處理器 1p1756-l61 logix5561 processor with 2mbyte memory 2控制器底板2p1756-a13 13 slot controllogix chassis 3 電源模塊 2p1756-pa75 85-265v ac power supply (5v 13 amp) 4 以太網(wǎng)通訊模塊 1p 1756-enbt clx ethernet/ip 10/100 bridge module - twiste

39、d pr 1xrj45 5 模擬量輸入模塊 5p 1756-if16 analog input - current/voltage 16 pts (36 pin) 裕量15% 6 模擬量輸出模塊 1p1756-of8 analog output - current/voltage 8 pts (20 pin) 裕量15% 7 開關(guān)量輸入模塊 4p1756-ib32 10-31 vdc input 32 pts (36 pin) 裕量15% 8 開關(guān)量輸出模塊 2p1756-ob32 10-31 vdc output 32 pts (36 pin) 裕量15% 9 熱電阻模塊 6p1756-ir

40、6i isolated rtd input 6 pts (20 pin) 裕量15% 10 匯線端子 24p1756-tbch 36 pin screw clamp block with standard housing 11 匯線端子 12p1756-tbnh 20 position nema screw clamp block 12附件9p1756-n2 empty slot filler card (one filler per package) 13plc 柜1p2200x800x600，gb3181-82,y02,珍珠色 3.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成及選型現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成及選型 3.3.1trt

41、 現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成 根據(jù)常規(guī)的 trt 裝置控制系統(tǒng)要求，現(xiàn)場(chǎng)儀表配置如下： 工藝系統(tǒng)部分工藝系統(tǒng)部分 1)入口煤氣壓力可選 2)入口可調(diào)靜葉前煤氣壓力 3)出口煤氣壓力 4)入口煤氣溫度可選 5)入口可調(diào)靜葉前煤氣溫度 6)出口煤氣溫度 7)入口蝶閥開度 8)高爐爐頂壓力 9)高爐爐頂壓力設(shè)定 10) 旁通閥組開度 11) 入口煤氣流量含補(bǔ)償用溫度、壓力 12) 高爐允許透平機(jī)組啟動(dòng) 13) 高爐狀態(tài)信號(hào) 14) 機(jī)組申請(qǐng)啟動(dòng)、投運(yùn) 15) 出口蝶閥開度 16) 減壓閥組狀態(tài)a可選 透平主機(jī)部分透平主機(jī)部分 1)透平轉(zhuǎn)速 2)發(fā)電機(jī)功率 3)透平軸位移 4)透平軸振動(dòng) 5)透平支承軸

42、承溫度 6)透平推力軸承溫度 7)透平軸端密封氮?dú)?煤氣差壓 8)發(fā)電機(jī)支承軸承溫度 9)發(fā)電機(jī)定子鐵芯、線圈溫度 10) 發(fā)電機(jī)冷卻器進(jìn)風(fēng)溫度 11) 透平靜葉角度 潤滑油部分潤滑油部分 1)潤滑油總管油冷卻器后溫度 2)過濾器差壓 3)潤滑油總管壓力 4)潤滑油總管溫度 5)潤滑油箱液位 6)潤滑油箱溫度 7)快切閥油壓 8)壓力開關(guān) 液壓油部分液壓油部分 1)液壓油總管油冷卻器后溫度 2)過濾器差壓 3)液壓油總管壓力 4)液壓油總管溫度 5)液壓油箱液位 6)液壓油箱溫度 7)壓力開關(guān) 給排水系統(tǒng)部分給排水系統(tǒng)部分 1)冷卻水總管壓力 2)冷卻水總管溫度 3)冷卻水流量 4)高壓側(cè)排水

43、罐液位可選 5)高壓側(cè)排水罐調(diào)節(jié)閥閥位可選 氮?dú)庀到y(tǒng)氮?dú)庀到y(tǒng) 1)氮?dú)饪偣芰髁?2)氮?dú)饪偣軌毫?3)氮?dú)饪偣軠囟?其它其它 1)主機(jī)平臺(tái)co濃度 2)控制室co濃度 3)煤氣粉塵檢測(cè)儀 3.3.2現(xiàn)場(chǎng)儀表選型現(xiàn)場(chǎng)儀表選型 以上以表均選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品或國外進(jìn)口產(chǎn)品，具體規(guī)格型號(hào)參見下表。 序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格型號(hào)單位 數(shù) 量 備注 一、溫度測(cè)量 1熱電阻 pt100 1=300 0-250 m27x2 主煤氣系統(tǒng)透平流量測(cè)量溫度補(bǔ)償 臺(tái)1深圳科新 2安全柵pt100/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 3熱電阻 pt100 1=300 0-200 m27x2 透平主機(jī)，入口溫度 臺(tái)1深圳科新 4安全柵pt100

44、/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 5熱電阻 pt100 1=300 0-120 m27x2 透平主機(jī)，出口溫度 臺(tái)1深圳科新 6安全柵pt100/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 7熱電阻 pt100 1=80 0-100 m27x2 透平滑動(dòng)軸承溫度，發(fā)電機(jī)軸承溫度 臺(tái)4深圳科新 8安全柵pt100/4-20ma臺(tái)4上海辰竹 9熱電阻 pt100 1=100 0-100 m27x2 動(dòng)力油箱溫度，潤滑油箱溫度, 潤滑油回油 溫度 臺(tái)3深圳科新 10熱電阻 pt100 1=100 0-100 m27x2 冷卻水總管溫度，氮?dú)猓鋮s水回水溫度 臺(tái)3深圳科新 11熱電阻 pt100 1=80 0-150 m27

45、x2 透平止推盤溫度 臺(tái)1深圳科新 12安全柵pt100/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 二、壓力、液位測(cè)量 1壓力變送器 0-250kp 主煤氣系統(tǒng)透平流量測(cè)量壓力補(bǔ)償 臺(tái)2杭州華達(dá)諾 2安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)2上海辰竹 3安全柵4-20ma/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 4壓力變送器 0-200kp 透平入口壓力 臺(tái)1杭州華達(dá)諾 5安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 6壓力變送器 0-30kp 透平出口壓力 臺(tái)1杭州華達(dá)諾 7安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 8壓力變送器 0-20mp 動(dòng)力油總管壓力，快切閥油壓 臺(tái)2杭州華達(dá)諾 9安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)2上海辰竹 10壓力變送

46、器 0-300kp 潤滑油總管壓力，氮?dú)鈮毫?臺(tái)2杭州華達(dá)諾 11安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)2上海辰竹 12壓力變送器 0-1mp 冷卻水總管壓力、供回水壓力 臺(tái)2杭州華達(dá)諾 13安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)2上海辰竹 j402-612-m202 m20x1.5， 動(dòng)力油總管 14壓力開關(guān) l=11.0mp ll=9.0mp 臺(tái)2美國 ue j402-s156b-m202 m20x1.5，潤滑油總管 15壓力開關(guān) l=90kp ll=60kp 臺(tái)2美國 ue 16液位開關(guān) bw17/a/0/0/0/0 dn65pn1.6，動(dòng)力油液位、 潤滑油液位 臺(tái)2克羅尼 三、流量測(cè)量 1節(jié)流裝置內(nèi)藏式,

47、煤氣流量，主煤氣管臺(tái)1西安航測(cè) 2差壓變送器 eja110a-dls4a-92na/ns1,帶三閥組 透平煤氣流量 臺(tái)1杭州華達(dá)諾 3安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 4孔板dn50 0-250m3/h n2流量臺(tái)1杭州華達(dá)諾 5差壓變送器 eja110a-dls4a-92na/ns1,帶三閥組 氮?dú)饬髁繙y(cè)量 臺(tái)1杭州華達(dá)諾 6安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 7電磁流量計(jì)jxldbe-250s dn250 0-250t/h臺(tái)1杭州天矩 10安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)1上海辰竹 四、電液伺服閥控制 1伺服控制器臺(tái)3待選 2位置傳感器1待選 五、其它 1 co 檢測(cè)探 頭 sp-3

48、104 4-20ma 0-1000ppm支4科力恒 2安全柵兩線制/4-20ma臺(tái)7上海辰竹 3現(xiàn)場(chǎng)顯示表 塊 4科力恒 4粉塵測(cè)量儀臺(tái)1待選 kg-221 2200x800x600 5柜式儀表盤 gsb05-1426-2001,gy09 臺(tái)1自制 六、軸振動(dòng)、軸位移監(jiān)視 1探頭ek-2110-30-05-1-10臺(tái)4entek 2探頭ek2107-50-00-1-10臺(tái)1entek 3延伸電纜ek2170-1-40臺(tái)5entek 4前置器ek2108-5-001臺(tái)5entek 5前置器防護(hù)箱ek47027臺(tái)3entek 6監(jiān)視處理器3300/03-01-00臺(tái)3entek 七、轉(zhuǎn)速表 1轉(zhuǎn)速

49、探頭70085-8080-220 5/8-18 unf-2a臺(tái)3airpax 2轉(zhuǎn)速監(jiān)視儀tach trol3 t77310-12 220v臺(tái)1airpax 3轉(zhuǎn)速處理器tach pak3 t77430-12 220v臺(tái)2airpax 4連接電纜ca79860-01-00臺(tái)1airpax 4trt 控制要求與控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)控制要求與控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) trt 自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是：在確保高爐正常生產(chǎn)的前提下，盡量多發(fā)電；無論 在任何情況下保證 trt 機(jī)組的安全和轉(zhuǎn)速不超過允許范圍；具有高自動(dòng)化程度， 能自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)調(diào)速、自動(dòng)調(diào)功率、自動(dòng)調(diào)高爐頂壓、自動(dòng)停機(jī)功能。 trt 裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)主

50、要包括反饋控制系統(tǒng)和順序邏輯控制系統(tǒng)，而 各功能系統(tǒng)的控制過程中保持高爐頂壓的穩(wěn)定是裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵。 4.1 反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 反饋控制系統(tǒng)是 trt 機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)及正常運(yùn)行的關(guān)鍵，主要完成透平機(jī) 轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)有功功率、高爐頂壓和氮?dú)饷芊鈮翰畹拈]環(huán)控制功能，分述如下： 4.1.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng) 升轉(zhuǎn)速過程主要依靠 controllog 系統(tǒng)控制入口電動(dòng)碟閥、旁通閥、透平靜葉 之間協(xié)同動(dòng)作，使轉(zhuǎn)速按照一定的升速曲線自動(dòng)升至并穩(wěn)定在目標(biāo)值，保證發(fā) 電機(jī)并網(wǎng)順利進(jìn)行。 由安裝在透平機(jī)上的三只轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)出機(jī)組轉(zhuǎn)速并送入 controllog 系統(tǒng)， 再經(jīng) control

51、log 系統(tǒng)進(jìn)行高值選擇后作為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入的測(cè)量值，通過選擇手 動(dòng)/自動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)開、停機(jī)控制。 自動(dòng)升速：自動(dòng)升速的控制過程是一個(gè)轉(zhuǎn)速 pid 調(diào)節(jié)器的設(shè)定值隨時(shí)間 不段增大的過程。這個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)是通過互為反函數(shù)的靜葉控制時(shí)間曲線和轉(zhuǎn) 速設(shè)定升速曲線來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)頂壓的測(cè)量值和設(shè)定值的偏差超過 3kpa 的時(shí)候， 轉(zhuǎn)速不允許上升。靜葉控制時(shí)間曲線是轉(zhuǎn)速設(shè)定值與靜葉控制時(shí)間的折線函數(shù)， 與升速曲線互為反函數(shù)。根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速設(shè)定值計(jì)算出一定的靜葉控制時(shí)間， 然后根據(jù)該靜葉控制時(shí)間和升速曲線，得到下一個(gè)轉(zhuǎn)速設(shè)定值。如此循環(huán)，實(shí) 現(xiàn)轉(zhuǎn)速設(shè)定值的不斷增加。 升速曲線一般設(shè)置為 4 段不同斜率

52、的直線，開始時(shí)，控制回路的設(shè)定值按 照一定的速率自動(dòng)增加，依靠 pid 調(diào)節(jié)來控制轉(zhuǎn)速升到某一定值后，全開入口 電動(dòng)碟閥，靜葉控制轉(zhuǎn)速回路自動(dòng)投入，按照升速曲線繼續(xù)升速，使得透平的 轉(zhuǎn)速升到目標(biāo)值，并保持穩(wěn)定，等待并網(wǎng)。 手動(dòng)升速：手動(dòng)方式運(yùn)行時(shí)，給系統(tǒng)發(fā)出手 動(dòng)升速的指令，通過系統(tǒng)畫面上手動(dòng)調(diào)節(jié)入口閥和 調(diào)節(jié)靜葉的開度來控制轉(zhuǎn)速。 自動(dòng)準(zhǔn)同期過程：當(dāng)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置投入的 時(shí)候，在并網(wǎng)過程中，通過對(duì)轉(zhuǎn)速的微調(diào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 并網(wǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到 2850rpm 的時(shí)候，controllog 系統(tǒng) 發(fā)出自動(dòng)準(zhǔn)同期投入信號(hào)。只有轉(zhuǎn)速控制在自動(dòng)方 式的時(shí)候，自動(dòng)準(zhǔn)同期對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)才會(huì)起作用。 當(dāng)給系統(tǒng)中發(fā)出升

53、速指令后，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置以 5rpm 進(jìn)行升/降速控制；當(dāng)沒有給系統(tǒng)中發(fā)出升速 指令時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)同期以1rpm 進(jìn)行升/降速控制。 只要參數(shù)整定正確，轉(zhuǎn)速可以很好的跟蹤轉(zhuǎn)速 曲線，本裝置升速過程中轉(zhuǎn)速波動(dòng)控制在8 r/min。 另外，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速后分別發(fā)出輕 重故障信號(hào)。 4.1.2 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng) 并網(wǎng)成功后，trt 進(jìn)入升功率過程，此過程中 trt 和旁通閥（或高爐的減壓閥組）共同完成高爐頂 壓的控制，功率調(diào)節(jié)器輸人的測(cè)量值來自安裝在電氣柜 內(nèi)的有功功率檢測(cè)變送器，controllog 系統(tǒng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)靜葉開度，不僅要保證 高爐頂壓，還要保證升功率過程順利進(jìn)行。來自高爐的

54、頂壓測(cè)量值、設(shè)定值與 升速參數(shù)共同用于 trt 控制系統(tǒng)對(duì)靜葉的控制，隨著靜葉開度的增大，使得煤 氣負(fù)荷逐漸轉(zhuǎn)移到 trt，高爐的減壓閥組同時(shí)也逐漸關(guān)小，以完成升功率過程。 啟動(dòng)過程 trt 申請(qǐng)啟動(dòng) hf 允許啟動(dòng) 出口/進(jìn)口閥投自動(dòng) 靜葉控制投自動(dòng) 定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)并網(wǎng) 升功率控制投自動(dòng) 正常爐頂壓調(diào)節(jié) 全自動(dòng)啟動(dòng)結(jié)束 啟動(dòng)聯(lián)鎖條件具備 氮?dú)庵脫Q 氮?dú)庵脫Q/煤氣置換 在升功率過程中，如果高爐頂壓出現(xiàn)波動(dòng)，controllog 系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)靜葉開度， 調(diào)節(jié)升功率的速度，來保證高爐頂壓及時(shí)恢復(fù)正常。 4.1.3 高爐頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)高爐頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) 本系統(tǒng)是由頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(閉環(huán)控制)和前饋控制系

55、統(tǒng)(開環(huán)控制)組成，從而 構(gòu)成高爐爐頂壓力的控制系統(tǒng)。 前饋控制系統(tǒng) 對(duì)通過 trt 的高爐煤氣流量進(jìn)行測(cè)量和溫壓補(bǔ)償校正，以此信號(hào)控制旁通 閥的開度。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，旁通閥全關(guān)；當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，旁通閥則快 速打開相應(yīng)開度。 當(dāng)機(jī)組發(fā)生重故障時(shí)，為了保護(hù)整個(gè)機(jī)組免遭進(jìn)一步損壞，將在 l s 內(nèi)完全 切斷通過 trt 的高爐煤氣，迫使機(jī)組緊急停機(jī)。但是，對(duì)正在生產(chǎn)運(yùn)行的高爐 會(huì)產(chǎn)生影響甚至危及高爐安全，因?yàn)轫攭罕厝凰矔r(shí)驟升。 前饋控制的作用正是在此嚴(yán)重干擾未產(chǎn)生影響之前，快速打開旁通閥，使 高爐煤氣疏通。由于前饋控制為開環(huán)控制，要完全保證頂壓穩(wěn)定，難度較大， 因此只有對(duì)頂壓進(jìn)行復(fù)合控制，才能

56、滿足生產(chǎn)要求。 頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) 該系統(tǒng)的測(cè)量值由安裝在高爐頂部的壓力變送器檢測(cè)，它與設(shè)定值的偏差 送調(diào)節(jié)器，進(jìn)行 pid 運(yùn)算，調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)送給靜葉調(diào)節(jié)閥，完成對(duì)爐頂壓 力的調(diào)節(jié)。 當(dāng) trt 機(jī)組發(fā)生重故障時(shí)，減壓閥組中自動(dòng)閥可被自動(dòng)選作調(diào)節(jié)閥，從而 實(shí)現(xiàn)頂壓閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而消除前饋控制設(shè)有完全校正的頂壓偏差，即對(duì)頂壓進(jìn) 行復(fù)合控制。 4.1.4 超馳控制系統(tǒng)超馳控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)輸入有三路，一路來自頂壓調(diào)節(jié)器，另兩路分別來自上述的轉(zhuǎn)速與 功率調(diào)節(jié)器，輸出亦為三路，分別送至透平靜葉調(diào)節(jié)閥、旁通閥、減壓閥組中 的自動(dòng)閥。該系統(tǒng)具有如下功能： trt 升速過程靜葉調(diào)節(jié)閥接受控制信號(hào)緩慢開啟，通過透

57、平機(jī)的煤氣量逐 漸增大，機(jī)組轉(zhuǎn)速增加；旁通閥接受控制信號(hào)相應(yīng)逐漸關(guān)閉。 trt 升功率過程并網(wǎng)條件滿足后機(jī)組即可并網(wǎng)，然后靜葉接受控制信號(hào)緩 慢開啟，發(fā)電機(jī)功率增加；旁通繼續(xù)關(guān)閉，直到全關(guān)。 trt 運(yùn)行過程中，入口閥全開；快開閥全關(guān)；旁通全關(guān)；靜葉自動(dòng)調(diào)節(jié)爐 頂壓力。 4.1.5 氮?dú)饷芊鈮翰钫{(diào)節(jié)系統(tǒng)氮?dú)饷芊鈮翰钫{(diào)節(jié)系統(tǒng) 由于高爐煤氣為有毒介質(zhì)，為了防止透平軸端及靜葉軸端泄漏煤氣，機(jī)械 上設(shè)置了氮?dú)饷芊庋b置，只有在外部氮?dú)獾膲毫Ω哂诒环獾拿簹獾膲毫r(shí)，才 不會(huì)發(fā)生泄漏。為此專門設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)，其測(cè)量值為這兩種介質(zhì)壓力之差值， 經(jīng)過 pid 控制運(yùn)算，控制氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥，保證此壓差值在允許的范圍

58、內(nèi)。 4.2 順序邏輯控制系統(tǒng)順序邏輯控制系統(tǒng) 此系統(tǒng)是 trt 機(jī)組安全可靠運(yùn)行的保證和提高機(jī)組機(jī)電一體化裝備水平的 標(biāo)志。它由以下各子系統(tǒng)組成： 4.2.1 啟動(dòng)啟動(dòng)(停機(jī)停機(jī))聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖控制 其主要作用是保證機(jī)組安全正常啟動(dòng)(停機(jī))的選擇操作與聯(lián)鎖控制。 啟動(dòng)聯(lián)鎖 trt 機(jī)組的啟動(dòng)必須滿足特定的條件，并按照一定的步驟順序進(jìn)行，當(dāng)條 件不滿足時(shí)，則“啟動(dòng)聯(lián)鎖”程序?qū)⑼度脒\(yùn)行，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)閥和入口電動(dòng)碟閥鎖閉。 trt 機(jī)組正常啟動(dòng)的條件主要有：高爐同意 trt 啟動(dòng)、電氣允許 trt 啟動(dòng)、潤 滑油壓力大于設(shè)定值、動(dòng)力油壓力大于設(shè)定值、透平靜葉全關(guān)、冷卻水系統(tǒng)正 常、氮?dú)庀到y(tǒng)正常等。如上述

59、任何一個(gè)條件不滿足，trt 機(jī)組將（在“啟動(dòng)聯(lián)鎖” 程序的保護(hù)下）無法正常啟動(dòng)。 正常停機(jī)聯(lián)鎖 trt 正常停機(jī)時(shí)，trt 經(jīng)過降功率過程，煤氣逐步由 trt 轉(zhuǎn)移至旁通閥組， 旁通閥組和靜葉同時(shí)調(diào)節(jié)高爐頂壓，旁通閥組和靜葉也是由綜合回路來控制的， 兩個(gè)旁通閥中的一個(gè)作為調(diào)節(jié)閥，另外一個(gè)作為量程閥，量程閥按照調(diào)節(jié)閥的 開度和高爐頂壓的變化來動(dòng)作，工程師可以任選一個(gè)作為調(diào)節(jié)閥。功降到零功 率后，發(fā)電機(jī)解列（發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)脫離），快速切斷閥慢關(guān)，靜葉以一定的速 度關(guān)閉，配合高爐逐步將煤氣由旁通閥組轉(zhuǎn)移至高爐減壓閥組。 4.2.2 重故障自動(dòng)緊急停機(jī)聯(lián)鎖控制重故障自動(dòng)緊急停機(jī)聯(lián)鎖控制 緊急停機(jī)是機(jī)組在

60、運(yùn)行中發(fā)生重大故障而迫不得已的情況下，為了保證機(jī) 組的安全防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大而設(shè)計(jì)的保護(hù)措施 該系統(tǒng)除有自動(dòng)功能外，在 主儀表盤上及透平機(jī)旁同時(shí)設(shè)置有緊急停機(jī)按鈕。 只要任何一個(gè)緊急停機(jī)條件滿足時(shí)，trt 即進(jìn)入緊急停機(jī)狀態(tài)。trt 緊急 停機(jī)時(shí)，快速切斷閥在 1 秒內(nèi)快關(guān)，旁通快開閥快速打開到某一開度，使煤氣 改從旁通快開閥流過，避免了高爐爐頂壓力的急劇波動(dòng)。此時(shí)旁通快開閥的開 度根據(jù)緊急停機(jī)時(shí)的靜葉開度和煤氣流量運(yùn)算后得出。隨后 controllog 系統(tǒng)通過 旁通閥調(diào)節(jié)高爐頂壓，配合高爐將煤氣逐步轉(zhuǎn)移到減壓閥組，直至完全由減壓 閥組來控制高爐頂壓。 4.2.3 大型閥門開關(guān)指令系統(tǒng)和電氣