運算機技術(shù)在GHH風(fēng)機中的研究與應(yīng)用

1、運算機技術(shù)在GHH風(fēng)機中的研究與應(yīng)用1引言萊鋼熱電廠2#風(fēng)機是德國GHH公司1975年設(shè)計制造的產(chǎn)品，由于煉鐵工藝的改良，對高爐供風(fēng)的平安性、穩(wěn)固性等都發(fā)生了轉(zhuǎn)變，原先采納的常規(guī)儀表電氣操縱已不能知足工藝的要求，尤其是在防喘調(diào)劑上。為此2002年對2#風(fēng)機進(jìn)行了運算機操縱系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)改造。這次改造采納的是ABB公司的DIGBIATIK系列Freelance系統(tǒng)，完成生產(chǎn)工藝顯示、數(shù)據(jù)的處置顯示、工藝設(shè)備操縱、PID回路的自動調(diào)劑、故障報警和報表打印等功能。通過半年多的運行，整個系統(tǒng)穩(wěn)固靠得住，大大提高了機組的自動化水平。2系統(tǒng)硬件硬件選型依照工藝要求，系統(tǒng)點數(shù)如附表所示。該操縱系統(tǒng)的總點數(shù)為

2、136點。系統(tǒng)硬件配置本操縱系統(tǒng)由1個進(jìn)程站、2個工程師/操作員站組成，配置圖如圖1所示。圖1操縱系統(tǒng)配置圖各個站之間的數(shù)據(jù)互換是如此實現(xiàn)的：現(xiàn)場搜集的數(shù)據(jù)通過信號線送到DCS的模塊，模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，直接或通過DiginetP送處處置器里，處置器就依照編制的程序?qū)π盘栠M(jìn)行處置，而且將數(shù)據(jù)通過DiginetS送到工程師/操作員站上進(jìn)行顯示,操作員在監(jiān)控畫面上啟停設(shè)備或調(diào)劑閥門，這些數(shù)據(jù)就通過送處處置器里，處置器依照程序處置后，將其直接或通過DiginetP送到輸出模塊，操縱現(xiàn)場設(shè)備。進(jìn)程站采納了處置器和電源冗余，即為系統(tǒng)配置了2塊處置器，平常正常運行時，一個處于運行狀態(tài)，一個處于熱備狀態(tài)。進(jìn)程操

3、縱網(wǎng)絡(luò)DiginetS也采納了冗余配置。通過2個集線器HUB,操作站和工程師站上的各2個以太網(wǎng)卡及4條雙絞線組成兩個互為冗余的以太網(wǎng)絡(luò)。只要4條雙絞線中的任何一條能夠保證工作正常，就能夠夠保證整個系統(tǒng)的正常運行。如此就能夠夠大大提高系統(tǒng)的平安性。打印機用于打印報表。3軟件編制Freelance2000系統(tǒng)是一個緊湊型的運算機系統(tǒng)，它將DCS技術(shù)和PLC技術(shù)集于一身，既能夠進(jìn)行復(fù)雜的儀控，又能夠進(jìn)行常規(guī)的電氣操縱。編制的步驟：(1)項目樹組態(tài)組態(tài)整個項目樹所治理的PS(進(jìn)程站)、OS(操作站)，即整個系統(tǒng)所配置的進(jìn)程站和操作站，并組態(tài)好每一個進(jìn)程站的程序結(jié)構(gòu)，每一個操作站的畫面監(jiān)控結(jié)構(gòu)(2)系統(tǒng)

4、組態(tài)組態(tài)整個系統(tǒng)所連的PS、OS,并為進(jìn)程站配置I/O模塊，對模塊的每一個通道的信號進(jìn)行組態(tài)。(3)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)為DigiNetS上所連的所有節(jié)點進(jìn)行組態(tài)，配置其IP地址、ID地址。(4)程序編制即依照工藝要求進(jìn)行編程實現(xiàn)工藝提出的操縱功能。(5)回面的編制依照工藝要求，編制工藝流程畫面、設(shè)備啟停畫面、歷史趨勢畫面、工藝參數(shù)顯示畫面、閥門操作畫面等，使操作人員能夠通過畫面監(jiān)視整個生產(chǎn)進(jìn)程，啟停設(shè)備、監(jiān)視參數(shù)、調(diào)劑閥門，觀看趨勢，查詢歷史記錄。(6)報表打印實現(xiàn)隨時打印報表。4操縱功能進(jìn)程參數(shù)的調(diào)劑生產(chǎn)進(jìn)程中重要的熱工參數(shù)均能隨時進(jìn)行調(diào)劑，進(jìn)行了PID回路操縱，使之維持在設(shè)定值左右，所有的PID回路

5、都能夠進(jìn)行PV跟蹤，無擾動切換。調(diào)劑回路有3種工作方式：自動，半自動，手動(1)冷凝器液位自動調(diào)劑通過調(diào)劑出口調(diào)劑閥和再循環(huán)閥來操縱冷凝器液位，用1個PID回路操縱2個閥門，PID的輸出直接操縱再循環(huán)閥，PID的輸出經(jīng)取反后操縱出口調(diào)劑閥，操縱框圖見圖2。圖2冷凝器液位操縱框圖(2)防喘振操縱當(dāng)鼓風(fēng)機送風(fēng)量減小，出口壓力升高時，鼓風(fēng)機就容易顯現(xiàn)喘振。在不同的轉(zhuǎn)速下，造成喘振的喉部差壓和排氣壓力不同，依照不同轉(zhuǎn)速下造成喘振的喉部差壓、排氣壓力可繪制出喘振曲線;依照不同的轉(zhuǎn)速下，在不同的喉部差壓、排氣壓力下，防喘閥動作的情形，可繪制出防喘線，如圖3所示。鼓風(fēng)機正常工作時，其工作點是在防喘線以下運行

6、的，假設(shè)越過防喘線那么防喘閥就動作，進(jìn)行放風(fēng)，以防喘振的顯現(xiàn)。圖3中，A:喘振曲線;B:防喘線;C:轉(zhuǎn)速最小時的特性曲線;D:轉(zhuǎn)速最大時的特性曲線;P：工況運行點。圖3風(fēng)機特性圖咱們依照工藝要求，采納了模擬加數(shù)字的操縱方式，在調(diào)劑范圍內(nèi),常規(guī)PID調(diào)劑起作用，在緊急情形下，數(shù)字調(diào)劑起作用，使風(fēng)機的防喘閥迅速打開，解除緊急情形，調(diào)劑框圖見圖4。其中：SP一依照風(fēng)機喉部差壓及風(fēng)機進(jìn)氣溫度來計算PV風(fēng)機排氣壓力當(dāng)PV-SP>2,那么系統(tǒng)就會發(fā)喘振預(yù)報，提示操作人員注意。采納此種操縱方式后，大大提高了機組的穩(wěn)固性，降低了故障率。圖4防喘振操縱框圖電氣操縱要緊操縱設(shè)備有汽機、風(fēng)機、防喘閥、盤車電機

7、、盤車油壓電磁閥、冷凝液泵、潤滑油泵等。能夠?qū)崿F(xiàn)這些設(shè)備的自動啟停、故障報警和緊急停機等功能，并對一些參加連鎖的重要信號采取了冗余技術(shù)，進(jìn)行了閉環(huán)操縱。風(fēng)機進(jìn)氣溫度是不是正常，可用于判定逆流是不是發(fā)生，因此在風(fēng)機進(jìn)氣管路上安裝了2個溫度操縱器，采取了3取2的操縱方式。流程圖如圖5所示。圖5進(jìn)氣溫度操縱流程圖流量計算能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機吸入流量和汽機新汽流量的計算及累計，別離累計8小時、24小時、30天的數(shù)據(jù)，并顯示累計量的起始時刻。計算公式如下：監(jiān)控功能工藝流程畫面5幅，包括風(fēng)機監(jiān)測，汽機疏水系統(tǒng)，汽機操縱系統(tǒng)，軸系監(jiān)測系統(tǒng)，油系統(tǒng)；歷史趨勢畫面24幅，共計能夠?qū)?38個數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史分析，數(shù)據(jù)能夠保留

8、7天；設(shè)備聯(lián)鎖畫面2幅，包括啟動聯(lián)鎖和停機聯(lián)鎖；閥門操作畫面2幅，包括2個PID調(diào)劑回路；報警畫面1幅，重要的報警信號都包括在內(nèi)；參數(shù)顯示畫面1幅，顯示一些重要參數(shù)的值；防喘監(jiān)視畫面1幅，用于監(jiān)視工況運行情形；通過這些畫面，操作人員能夠在主控室對各個工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)劑、啟停設(shè)備，處置報警，分析參數(shù)趨勢，查看歷史記錄。報表打印功能能夠依照需要隨時打印報表。5本系統(tǒng)的技術(shù)特色(1)整個系統(tǒng)采納了處置器冗余、電源冗余，系統(tǒng)的靠得住性大大提高。(2)關(guān)于風(fēng)機的防喘振操縱，采納了模擬加數(shù)字調(diào)劑的方式，在調(diào)劑范圍內(nèi)，常規(guī)P1D調(diào)劑起作用，在緊急情形下，數(shù)字調(diào)劑起作用，使風(fēng)機的防喘閥迅速打開，解除緊急情形，使風(fēng)機的喘振操縱達(dá)到最優(yōu)化，且反映迅速，愛惜整個機組的平安。(3)關(guān)于參加停機聯(lián)鎖的重要信號，采取了冗余技術(shù)，如進(jìn)風(fēng)溫度操縱采納了3取2的操縱方式;防喘閥故障停機采取了雙信號操縱等，既使機組平安運行，又有效避免了誤停機的發(fā)生。(4)機組平安運行、逆流愛惜實現(xiàn)了閉環(huán)操縱，既愛惜了機組又使機組穩(wěn)固平安運行。6結(jié)論Freelance2000自動操縱系統(tǒng)在風(fēng)機上的成功應(yīng)用，較好的實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝設(shè)備的自