PCS7系統(tǒng)在聚苯乙烯裝置的應(yīng)用
揚子巴斯夫苯乙烯系列有限公司是于1997投產(chǎn)的年產(chǎn)10.2萬噸聚苯乙烯等產(chǎn)品的中德合資企業(yè)。聚苯乙烯裝置共有A、B兩套用于加熱反應(yīng)器夾套管線的熱媒單元HU4911,反應(yīng)器溫度決定產(chǎn)品的質(zhì)量和負荷,所以熱媒單元在聚苯乙烯裝置中具有非常重要的地位。
一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

揚子巴斯夫苯乙烯系列有限公司是于1997投產(chǎn)的年產(chǎn)10.2萬噸聚苯乙烯等產(chǎn)品的中德合資企業(yè)。聚苯乙烯裝置共有A、B兩套用于加熱反應(yīng)器夾套管線的熱媒單元HU4911,反應(yīng)器溫度決定產(chǎn)品的質(zhì)量和負荷,所以熱媒單元在聚苯乙烯裝置中具有非常重要的地位。
一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認?,F(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

揚子巴斯夫苯乙烯系列有限公司是于1997投產(chǎn)的年產(chǎn)10.2萬噸聚苯乙烯等產(chǎn)品的中德合資企業(yè)。聚苯乙烯裝置共有A、B兩套用于加熱反應(yīng)器夾套管線的熱媒單元HU4911,反應(yīng)器溫度決定產(chǎn)品的質(zhì)量和負荷,所以熱媒單元在聚苯乙烯裝置中具有非常重要的地位。
一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認。現(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認?,F(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認?,F(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

一 原控制系統(tǒng)的狀況及改造設(shè)想
1. 控制系統(tǒng)狀況
原控制系統(tǒng)是由盤裝調(diào)節(jié)器、繼電器和S5-115 PLC組成的一套常規(guī)控制系統(tǒng),在幾年運行過程中,該系統(tǒng)存在許多問題:(1)部分繼電器使用年限已到,多次出現(xiàn)誤動作;(2)S5-115 PLC經(jīng)常出現(xiàn)失靈,需人工手動干預(yù),存在安全隱患;(3)原點火順控器為機械式,程序步和步時間無法重新設(shè)置;(4)點火程序執(zhí)行過程中沒有操作顯示畫面,點火中出現(xiàn)故障時無法很快查找出原因,也就無法根據(jù)實際燃料變化調(diào)整點火順序控制的步時間。每次點火花費時間很多,不僅浪費燃料,且易出事故。
2. 改造設(shè)想
因原控制系統(tǒng)不適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)要求,公司決定除保留部分與電氣相連接的繼電器外,將調(diào)節(jié)控制、點火程序、安全聯(lián)鎖全部改造為DCS系統(tǒng)。根據(jù)原控制模式,為減少改造難度,控制處理機和現(xiàn)場I/O組件仍采取分開安裝方式,以便于維護和管理,同時提高了安全可靠性。操作顯示除保留原現(xiàn)場儀表盤外,增加操作站控制顯示,實現(xiàn)集中控制管理。
二 系統(tǒng)配置方案和特點
1. 硬件構(gòu)成
鑒于HU4911熱媒單元在裝置中所處的重要位置,我們充分考慮了系統(tǒng)安全可靠性,采用以S7-400H為主控制器構(gòu)成的PCS7冗余控制方案,CPU采用CPU414H,I/O處理單元采用ET200M。為保證通信可靠性,電源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP總線采用光纖通信,保證了系統(tǒng)安全等級需求。熱媒單元控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)主要特點:(1)用標準化硬件平臺,技術(shù)成熟、可靠。軟件環(huán)境標準、開放,產(chǎn)品具有延續(xù)性,備件供應(yīng)簡便,CPU分級系列,I/O擴展系列以及對帶有與Profibus相連接口功能的廣泛選擇,可實現(xiàn)多種控制與集成配置方案。(2)基于標準S7-400模板的S7-400H是一個容錯(冗余)的PLC,可有效減少生產(chǎn)的停機危險,更適用于那些需盡量避免故障停機時間的場合。容錯性通過兩個并行中央控制器實現(xiàn),其CPU通過光纖連接,并通過冗余Profibus-DP總線對冗余I/O進行控制。錯誤發(fā)生時,將會出現(xiàn)一個無碰撞傳輸控制,熱備單元將在中斷處繼續(xù)執(zhí)行而不丟失任何信息。(3)PLC采用雙控制器、雙電源模塊、雙通信模塊,系統(tǒng)有無擾動切換功能,容錯型和安全型可滿足供電中斷和故障保護等特殊要求,提高系統(tǒng)可靠性。(4)S7-400 PLC可在70℃以下的溫度環(huán)境中運行,具有極高適用性;(5)Profibus-DP總線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了現(xiàn)場儀表與其他智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換能力。(6)PCS7軟件包括硬件驅(qū)動程序及Step7和WinCC,可集成化為一體,如在Step7中定義的變量和消息在WinCC和其他軟件中均可使用,又因其基于bbbbbbs平臺,易修改、方便維護。高效的組態(tài)軟件與Step7和圖形工程工具的高級語言相結(jié)合,所有項目數(shù)據(jù)存儲在CPU中。(7)ET200M故障安全型I/O模板通過Profibus總線與S7-400H控制處理機相連,實現(xiàn)CPU冗余和通信冗余。
2. 工程軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)改造設(shè)計軟件主要由熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件、點火順控程序軟件和顯示操作軟件3部分組成。

(1)熱媒單元的安全聯(lián)鎖功能軟件:聯(lián)鎖系統(tǒng)原理見圖2。每套熱媒單元須在滿足圖2工藝條件下,才能進入點火順控程序。當條件滿足后,按下解鎖UNLOCK按鈕,Safety Chain恢復(fù)正常。按下Ignition Reset按鈕,點火順控程序解鎖并返回初始步。這時必須在現(xiàn)場表盤上按下點火按鈕(burner on ready to run),Monitor Chain恢復(fù)正常,進入點火順控程序。
(2)熱媒單元點火順控程序軟件:點火順控程序軟件共分成11步,如圖3。

三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認。現(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
三 顯示操作畫面和報警功能
(1)HU4911熱媒單元分成A、B兩套,各對應(yīng)有burner detail和burner ignition兩幅顯示畫面,以及兩套共用interlock checklist顯示畫面。
(2)A/B burner detail是A、B套熱媒單元流程詳細顯示。所有現(xiàn)場開關(guān)和模擬量的測量點在畫面上均有指示。點擊模擬量測量值區(qū)域可打開對應(yīng)趨勢顯示窗口。點擊工程單位區(qū)域可打開相關(guān)調(diào)節(jié)器顯示窗口。每套熱媒單元中有3個調(diào)節(jié)回路,從A/B PID bbbbbeter按鈕可進入調(diào)節(jié)器參數(shù)整定和模擬量報警值設(shè)定的畫面。
(3)A/B burner ignition是A、B套熱媒單元點火順控程序顯示。左半?yún)^(qū)是滿足點火主要條件及點火過程中主要狀態(tài)指示。右半?yún)^(qū)是點火順控指示器。在原基礎(chǔ)上加入點火順控步指示和點火故障發(fā)生時的步鎖定。還有調(diào)節(jié)器local/remote控制設(shè)定指示,以及相關(guān)調(diào)用窗口,并安排有停齊聚物和緊急停爐按鈕。步時間設(shè)定可從SET STEP TIME按鈕進入。
(4)interlock checklist顯示畫面是A、B兩套熱媒單元點火和聯(lián)鎖條件的檢查畫面。每個檢查點直接反映現(xiàn)場儀表的實際測量。如測得條件滿足呈綠色顯示,不滿足呈黃色顯示。工藝主管人員可從Bypass按鈕進入interlock bypass操作畫面,對這些工藝條件進行旁路。
(5)改造后的A、B兩套熱媒單元有現(xiàn)場表盤和控制室操作站兩套報警系統(tǒng)。
(a)一旦報警發(fā)生,現(xiàn)場儀表盤和控制室兩邊喇叭同時報警,且現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍;控制室操作站上的指示也呈紅色閃爍,需現(xiàn)場和控制室兩邊分別進行消音確認?,F(xiàn)場確認后,現(xiàn)場喇叭消音,但現(xiàn)場表盤上的紅色LED燈仍保持快速閃爍,表示此報警未進行解鎖檢查。在操作站上確認后,操作站的喇叭消音,顯示從紅色閃爍變成紅色常亮,只要不按解鎖鈕,將一直保持。
(b)現(xiàn)場報警信號一經(jīng)出現(xiàn)即被鎖定。即使現(xiàn)場工藝條件恢復(fù)正常,報警指示仍然存在。只有在按下解鎖UNLOCK按鈕同時,系統(tǒng)才對現(xiàn)場工藝條件進行檢查。如果現(xiàn)場工藝條件已恢復(fù)正常,則報警指示消失;如仍不正常,則現(xiàn)場表盤上對應(yīng)紅色LED燈快速閃爍變成慢速閃爍,表示此報警已進行過解鎖檢查;操作站上的指示仍維持紅色常亮。
四 系統(tǒng)改造特點
(1)利用較少投入,解決過去熱媒單元控制中所存在的所有問題。
(2)因系統(tǒng)配置采用CPU冗余、通信冗余,控制系統(tǒng)安全可靠性得到提高。
(3)在工程應(yīng)用軟件設(shè)計方面,除完成原控制系統(tǒng)的所有功能,還在許多方面加以改進:(a)在熱媒單元安全聯(lián)鎖功能軟件中,增加信號聯(lián)鎖旁路功能,為檢修故障儀表和確保熱媒單元運行穩(wěn)定提供了手段。(b)熱媒單元的點火順控程序中,增加了步顯示和步鎖定功能,既保證系統(tǒng)、工藝和設(shè)備故障情況下,過程處于安全穩(wěn)定停運狀態(tài),又能方便查找原因,為快捷點爐和事故分析提供了強有力條件。
(4)工程軟件設(shè)計還考慮了PLC系統(tǒng)故障及電網(wǎng)晃電后的突發(fā)情況,以軟件手段保證PLC故障后或電網(wǎng)晃電后再啟動時不發(fā)生軟件復(fù)位引起的安全事故。
(5)顯示操作軟件設(shè)計更具人性化,充分滿足操作人員需求,既防止誤操作,又使操作指令得到簡化。
(6)經(jīng)改造把I/O過程單元與操作單元及控制單元分開,節(jié)省信號電纜費用,方便系統(tǒng)維護。I/O處理單元安裝在現(xiàn)場,緊靠熱媒單元,一旦現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障,能方便通過就地ET200M I/O處理單元卡件上指示燈找出原因。
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