超低排放實施過程中出現(xiàn)的問題及解決方法

如圖1所示，無組織、有組織污染和清潔交通等新功能模塊陸續(xù)上線，將對公司內(nèi)各工廠有組織、無組織等污染源的所有檢測、處理裝置以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并分類顯示，同時利用關(guān)聯(lián)分析、跟蹤大數(shù)據(jù)分析、預(yù)警分析、智能控制進(jìn)行對污染源排放量的精細(xì)化控制。對減少廢水排放進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，為環(huán)境治理行政決策者提供數(shù)據(jù)信息。

圖1信鋼公司超低排放指揮調(diào)度平臺鋼鐵行業(yè)開展超低排放技術(shù)改造的經(jīng)驗意義鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)實行超低污染改造，是遏制環(huán)境污染的最有效手段。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)已作為社會主義國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和社會主義國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供了重要奉獻(xiàn)。接踵而來的是各行各業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)二氧化硫、氮氧化物、細(xì)顆粒物的排放量，在我國所有主要工業(yè)行業(yè)中依次排名第3、第3、第1。因此，鋼鐵工業(yè)通過開展非低污染技術(shù)改造，既可更合理地配置資源，減輕環(huán)保負(fù)荷，有效遏制環(huán)境污染，也可以減少地區(qū)污染排放量，從而提升環(huán)保品質(zhì)，增強(qiáng)環(huán)保舒適性，對于打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，促進(jìn)人與自然的和諧相處，構(gòu)建美好中國都具有意義，也是推動社會進(jìn)步發(fā)展的重要途徑。超低排放數(shù)據(jù)采集組網(wǎng)方案數(shù)據(jù)采集規(guī)模如圖2所示，超低排放系統(tǒng)把公司204套PLC、DCS、MES、TSP、微站、霧炮以及攝像頭等，其中包含64套環(huán)保數(shù)據(jù)PLC（包含2套中控JX-300XP系統(tǒng)—電廠脫硫脫硝DCS、2套科遠(yuǎn)DCS系統(tǒng)—燒結(jié)脫硫脫硝），23套生產(chǎn)數(shù)據(jù)PLC（包含3套施耐德DCS系統(tǒng)—煉鋼轉(zhuǎn)爐，1套中控JX-300XP系統(tǒng)—電力DCS）及19套生產(chǎn)數(shù)據(jù)PLC。

圖2超低排放組網(wǎng)方案數(shù)據(jù)采集方案1.電力作業(yè)部脫硫脫硝中控技術(shù)DCS使用MODBUSTCP通信采集。2.燒結(jié)脫硫脫硝科遠(yuǎn)DCS系統(tǒng)，使用OPC通信，需獲取OPC授權(quán)即可數(shù)采。3.煉鋼轉(zhuǎn)爐3套施耐德PLC系統(tǒng)，使用OPC通信，需獲取OPC授權(quán)。從煉鋼數(shù)采平臺采集數(shù)據(jù)，需要在數(shù)采計算機(jī)上安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)抓取軟件，抓取需要的數(shù)據(jù)。4.電力作業(yè)部5萬臺機(jī)組中控技術(shù)DCS使用MODBUSTCP通信，需增加MODBUSRTU轉(zhuǎn)MODBUSTCP模塊。由于新老兩套煤氣發(fā)電已聯(lián)網(wǎng)，中控在5萬臺機(jī)組增加雙DCS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，把5萬臺機(jī)組的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換程序在電力作業(yè)部脫硫脫硝舊系統(tǒng)上讀取后遠(yuǎn)傳。5.剩余58套環(huán)保數(shù)據(jù)PLC及19套生產(chǎn)數(shù)據(jù)PLC都為西門子S7系列系統(tǒng)，總計77套，每套增加一個辰控ENET-PN模塊西門子SIMATIC?S7系列PLC以太網(wǎng)通信處理器（網(wǎng)關(guān)模塊），該模塊可以映射西門子S7系列CPU地址，解決了現(xiàn)場在線設(shè)備無法修改IP地址的問題；然后使用中控數(shù)據(jù)采集器連接ENET-PN模塊，避免出現(xiàn)采集器直連PLC的問題。超低排放實施過程中出現(xiàn)的問題及解決方法原計劃以煉鐵、燒結(jié)、煉鋼等作業(yè)部各設(shè)立一個總站，然后與分支到各個分站PLC對接，通過以太網(wǎng)超低排放直接與PLC聯(lián)網(wǎng)讀取數(shù)據(jù)。煉鋼2#轉(zhuǎn)爐二次除塵操作計算機(jī)分片對接時沒有出現(xiàn)異常，但在當(dāng)天晚上出現(xiàn)通信中斷數(shù)據(jù)不交換現(xiàn)象。1#、3#轉(zhuǎn)爐PLC與除塵PLC之間數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)通信中斷情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)煉鋼原有的網(wǎng)絡(luò)由于數(shù)采及生產(chǎn)需要已形成一個內(nèi)部的局域網(wǎng)，超低網(wǎng)絡(luò)對接時，由于多點(diǎn)接入形成環(huán)網(wǎng)造成數(shù)據(jù)交換中斷。把煉鋼巡檢值班室計算機(jī)交換機(jī)的超低網(wǎng)線拔掉后，恢復(fù)正常，給煉鋼生產(chǎn)造成波動。煉鐵3#礦槽除塵、二燒3#、4#機(jī)尾除塵及燒結(jié)配料多次同時出現(xiàn)PLCCPU運(yùn)行正常，但計算機(jī)無法通信，超低數(shù)采網(wǎng)線拔掉后恢復(fù)。煉鐵1#爐前除塵、1#地倉除塵計算機(jī)出現(xiàn)幾分鐘間斷的無數(shù)據(jù)后又自動恢復(fù)的情況。煉鐵焦炭儲運(yùn)除塵出現(xiàn)PLCCPU報警，計算機(jī)沒有數(shù)據(jù)，拔掉超低數(shù)采網(wǎng)線再插上又恢復(fù)正常。以上出現(xiàn)的幾種故障給生產(chǎn)造成很大的影響，經(jīng)過研究討論全部在PLC與超低數(shù)采通信之間增加ENET-PN網(wǎng)關(guān)模塊隔離。ENET-PN網(wǎng)關(guān)模塊具有如下的特點(diǎn)：1.NATIP地址的轉(zhuǎn)移：通過ENET-PN，能夠完成最接近于NAT的IP地址轉(zhuǎn)移的能力，即可把LAN1口所鏈接PLC的IP地址和端口號，直接映射到LAN2口的任何IP地址和端口號；解決了現(xiàn)場設(shè)備不能更改IP網(wǎng)址和端口號的難題。2.ModbusTCP通信：ENET-PN系統(tǒng)內(nèi)還整合了ModbusTCP的接口，上位機(jī)應(yīng)用軟件（ModbusTCP用戶）就可以通過使用地址映射表去存取PLC系統(tǒng)的內(nèi)部輔助寄存器地址的位置，而地址映射表既可以采用系統(tǒng)默認(rèn)的，也可采用自己的映射方法。增加網(wǎng)關(guān)模塊不改變原有的網(wǎng)段及IP地址，又起到生產(chǎn)網(wǎng)與超低數(shù)采網(wǎng)的隔離作用，即使在本網(wǎng)內(nèi)異地計算機(jī)也無法下載和修改其他PLC數(shù)據(jù)程序，對生產(chǎn)PLC程序起到很好的保護(hù)作用，既杜絕了IP地址的沖突，又避免了環(huán)網(wǎng)的形成。超低排放系統(tǒng)把公司204套不同時期、不同型號、不同廠家的新老設(shè)備聯(lián)網(wǎng)組態(tài)提取數(shù)據(jù)點(diǎn)位1033個、監(jiān)控攝像機(jī)44套、鷹眼球形攝像機(jī)5套、TSP57套、霧炮5套、微站20套以及國標(biāo)站1套。在既不影響正常生產(chǎn)又在設(shè)備不停機(jī)的狀況下實施安裝，由于在各作業(yè)部原有的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架基礎(chǔ)上實施（各作業(yè)部網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架差異很大，有的較為久遠(yuǎn)市面已經(jīng)淘汰），在實施過程中遇到的困難及問題復(fù)雜多變，針對該次平臺搭建結(jié)合實施過程中出現(xiàn)的問題，先后組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)疑難問題研討總結(jié)交流會10多次，最終在不影響生產(chǎn)的情況下IP地址沖突、網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)擁堵以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信速率不同等問題均得到很理想的解決。結(jié)語超低污染測管治一體化系統(tǒng)建設(shè)，是