專利名稱：：電除塵控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬環(huán)?？刂祁I(lǐng)域，尤其涉及一種電除塵控制系統(tǒng)及其控制方法，主要用于電力系統(tǒng)、水泥、冶金、有色、化工行業(yè)。
背景技術(shù)：
：隨著環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，環(huán)保要求不斷提高鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、節(jié)約電能和水資源，減少環(huán)境污染，這些環(huán)節(jié)是冶金行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。煙氣除塵在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用已比較普遍，通常有重力、旋風(fēng)除塵，袋式除塵，電除塵等幾種。其中電除塵器具有除塵效率高，適于高溫?zé)煔猓碾娔苌?，運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)。電除塵在轉(zhuǎn)爐煙氣上的應(yīng)用實(shí)例非常少，但完全由國(guó)外廠家、國(guó)外技術(shù)完成。其主要因?yàn)檗D(zhuǎn)爐煙氣中含有煤氣，氧氣等氣體，用電除塵器進(jìn)行除塵極容易產(chǎn)生爆炸。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種自動(dòng)化程度高，運(yùn)行成本低廉，消耗電能少，維護(hù)管理方便，具有較高除塵效率的電除塵控制系統(tǒng)及其控制方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的電除塵控制系統(tǒng)，它包括中心控制系統(tǒng)、上位機(jī)組、下位機(jī)組;所述上位機(jī)組內(nèi)上位機(jī)之間及上位機(jī)與下位機(jī)之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；所述下位機(jī)組通過(guò)交換機(jī)軟件以太網(wǎng)與中心監(jiān)控系統(tǒng)相連；所述中心控制系統(tǒng)作為監(jiān)視控制終端在上位機(jī)圖形監(jiān)控終端軟件中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)、更改、調(diào)試。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述中心控制系統(tǒng)包括操作站和工程師站；操作站與工程師站之間采用TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；操作站安裝在爐前主控室，用于過(guò)程值采集、監(jiān)控，報(bào)表打印等功能；工程師站安裝在靠近除塵器的分控室內(nèi)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、修改等控制終端。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離采用光纖。作為第三種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜近距離采用交換機(jī)。上述電除塵的控制方法，包括風(fēng)機(jī)控制、蒸發(fā)冷溫度控制、電場(chǎng)控制、振打控制、切換站控制及煤氣冷控制1)風(fēng)機(jī)控制開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)保持固定轉(zhuǎn)速，完成氮?dú)庵脫Q，帶動(dòng)煙氣流通，煉鋼過(guò)程中依據(jù)不同工況，不同煙量，規(guī)定幾個(gè)速度級(jí)，不同階段使用不同的速度級(jí)；2)蒸發(fā)冷溫度控制以蒸發(fā)冷出口的溫度作為基準(zhǔn)控制點(diǎn)，將冷出口溫度信號(hào)傳入下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)水槍霧化效果特性曲線，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出控制閥門，從而控制水路壓力，水路流量，蒸汽壓力，蒸汽流量；3)電場(chǎng)控制將電場(chǎng)二次電流調(diào)到一個(gè)適當(dāng)值，如電場(chǎng)頻繁出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則要降低電場(chǎng)電壓，如降壓后達(dá)不到除塵效果，則提高其它電場(chǎng)電壓，如長(zhǎng)時(shí)間仍出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則需檢査極板上灰塵情況，振打機(jī)構(gòu)的振打情況；4)振打控制根據(jù)煙塵量的大小控制振打時(shí)間，當(dāng)除塵器底部灰倉(cāng)中的灰到達(dá)髙料位時(shí)，提示運(yùn)行員卸灰，當(dāng)灰到達(dá)低料位時(shí)提示并自動(dòng)停止卸灰；5)切換站控制分析儀將CO、02濃度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送至下位機(jī)，下位機(jī)將其與放散、回收標(biāo)準(zhǔn)做比較，如符合放散標(biāo)準(zhǔn)先關(guān)閉回收閥，同時(shí)打開(kāi)放散閥，如符合回收標(biāo)準(zhǔn)先迅速關(guān)閉放散閥，緩慢打開(kāi)回收閥，當(dāng)管道內(nèi)壓力與儲(chǔ)氣罐壓力接近時(shí)迅速打開(kāi)回收閥；閥開(kāi)關(guān)的速度由下位機(jī)輸出模擬量到閥比例放大器控制；6)煤氣冷控制依據(jù)液位計(jì)自動(dòng)控制泵的起停，保證煤氣冷內(nèi)一定的液位。本發(fā)明是利用PLC工業(yè)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)電除塵器監(jiān)控系統(tǒng)的綜合控制系統(tǒng)，其自動(dòng)化程度高，消耗電能少，運(yùn)行成本低、便于維護(hù)。本發(fā)明系以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的電除塵控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)電除塵設(shè)備共用一套先進(jìn)的工控、電控系統(tǒng)，具有自動(dòng)化程度高，運(yùn)行成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，代表著目前電除塵控制器發(fā)展方向。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍將不僅限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明控制方法部分工藝流程圖。具體實(shí)施例方式近年來(lái)利用PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式采樣已成為一種共識(shí)，即在被控點(diǎn)附近設(shè)置采樣單元一套，就近完成被控點(diǎn)的狀態(tài)采樣和控制輸出，各采樣單元間通過(guò)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)相連構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)用戶需求構(gòu)成冗余等網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)上能夠充分滿足現(xiàn)場(chǎng)采樣需求。有監(jiān)控功能的的操作站及工程師站，采用圖形化的監(jiān)控終端來(lái)完成受控設(shè)備的集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)一調(diào)度和管理等。在操作站與下位機(jī)之間的通訊，可選擇工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)以構(gòu)成當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)，或選擇電話通訊線路、無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)等以構(gòu)成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。而PLC在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及系統(tǒng)控制領(lǐng)域中也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，就國(guó)外各大公司而言，Schneider、AB、GE、SIEMENS公司等已把PLC聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于許多大型的工程項(xiàng)目中，做最底層的控制、聯(lián)鎖、通訊。本發(fā)明系統(tǒng)主要包括工程師站、操作員站、網(wǎng)絡(luò)部分、下位機(jī)；所述工程師站和操作員站結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線工藝布置和特點(diǎn)，工控機(jī)選用研華工控機(jī)，本系統(tǒng)采用三臺(tái)工控機(jī)，構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)。其中兩臺(tái)作為監(jiān)控機(jī)，一臺(tái)作為工程師站。兩臺(tái)操作員站分別安裝在爐前主控室，用于過(guò)程值采集、監(jiān)控，報(bào)表打印等功能，工程師站安裝在靠近除塵器得分控室內(nèi)，用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、修改等控制終端。所述網(wǎng)絡(luò)部分:上位機(jī)HMI之間及上位機(jī)與PLC主站之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離采用光纖，近距離采用網(wǎng)線，使用交換機(jī)技術(shù)，通訊速率為10/100Mb/s。所述下位機(jī)部分采用SimaticS7-300PLC組成，其中一臺(tái)作為主站，另外四臺(tái)作為從站。；S7-300采用以太網(wǎng)通訊模塊CP343-1通訊。本系統(tǒng)PLC之間采用Profibus-DP網(wǎng)。SimaticS7-300所采用的CPU315-2DP內(nèi)置Profibus-DP接口可直接接入Profibus-DP網(wǎng)，速率最快達(dá)12Mb/s。從站采用的是ET200M，配置IM153用于完成Profibus-DP的通訊。電除塵控制系統(tǒng)包括中心控制系統(tǒng)、上位機(jī)組、下位機(jī)組；所述上位機(jī)組內(nèi)上位機(jī)之間及上位機(jī)與下位機(jī)之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；所述下位機(jī)組通過(guò)交換機(jī)軟件以太網(wǎng)與中心監(jiān)控系統(tǒng)相連；所述中心控制系統(tǒng)作為監(jiān)視控制終端在上位機(jī)圖形監(jiān)控終端軟件中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)、更改、調(diào)試。所述中心控制系統(tǒng)包括操作站和工程師站；操作站與工程師站之間采用TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；操作站安裝在爐前主控室，用于過(guò)程值采集、監(jiān)控，報(bào)表打印等功能；工程師站安裝在靠近除塵器的分控室內(nèi)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、修改等控制終端。所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離采用光纖。所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜近距離采用交換機(jī)。上述電除塵控制方法，包括風(fēng)機(jī)控制、蒸發(fā)冷溫度控制、電場(chǎng)控制、振打控制、切換站控制及煤氣冷控制1)風(fēng)機(jī)控制開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)保持固定轉(zhuǎn)速，完成氮?dú)庵脫Q，帶動(dòng)煙氣流通，煉鋼過(guò)程中依據(jù)不同工況，不同煙量，規(guī)定幾個(gè)速度級(jí)，不同階段使用不同的速度級(jí)；2)蒸發(fā)冷溫度控制以蒸發(fā)冷出口的溫度作為基準(zhǔn)控制點(diǎn)，將冷出口溫度信號(hào)傳入下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)水槍霧化效果特性曲線，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出控制閥門，從而控制水路壓力，水路流量，蒸汽壓力，蒸汽流量；3)電場(chǎng)控制將電場(chǎng)二次電流調(diào)到一個(gè)適當(dāng)值，如電場(chǎng)頻繁出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則要降低電場(chǎng)電壓，如降壓后達(dá)不到除塵效果，則提高其它電場(chǎng)電壓，如長(zhǎng)時(shí)間仍出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則需檢査極板上灰塵情況，振打機(jī)構(gòu)的振打情況；4)振打控制根據(jù)煙塵量的大小控制振打時(shí)間，當(dāng)除塵器底部灰倉(cāng)中的灰到達(dá)高料位時(shí)，提示運(yùn)行員卸灰，當(dāng)灰到達(dá)低料位時(shí)提示并自動(dòng)停止卸灰；5)切換站控制分析儀將CO、02濃度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送至下位機(jī)，下位機(jī)將其與放散、回收標(biāo)準(zhǔn)做比較，如符合放散標(biāo)準(zhǔn)先關(guān)閉回收閥，同時(shí)打開(kāi)放散閥，如符合回收標(biāo)準(zhǔn)先迅速關(guān)閉放散閥，緩慢打開(kāi)回收閥，當(dāng)管道內(nèi)壓力與儲(chǔ)氣罐壓力接近時(shí)迅速打開(kāi)回收閥；閥開(kāi)關(guān)的速度由下位機(jī)輸出模擬量到閥比例放大器控制；6)煤氣冷控制依據(jù)液位計(jì)自動(dòng)控制泵的起停，保證煤氣冷內(nèi)一定的液位。所述網(wǎng)絡(luò)部分中操作員站和工程師站HMI之間及與PLC主站之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離可采用光纖，近距離采用TCP/IP協(xié)議，使用交換機(jī)技術(shù)，通訊速率為10/100Mb/s。本系統(tǒng)PLC之間采用Profibus-DP網(wǎng)，速率最快達(dá)12Mb/s。從站采用的是ET200M，配置IM153用于完成Profibus-DP的通訊。下面以中鋼唐山貝鋼電除塵控制系統(tǒng)技術(shù)為例本系統(tǒng)分為操作站與下位機(jī)兩個(gè)部分，其中下位機(jī)采用Siemens公司的S7-300系列的PLC產(chǎn)品，并采用該公司的St印75.3下位機(jī)編程組態(tài)軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，該軟件支持梯形圖、功能塊圖，語(yǔ)句表等多編程語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。操作站和工程師站則配備工業(yè)控制用主機(jī)、網(wǎng)卡等相關(guān)設(shè)備，作為圖形化監(jiān)視控制終端，在WINDOWS2000做軟件環(huán)境下，采用SiemensWinCC編程軟件，自行開(kāi)發(fā)監(jiān)控軟件，用于實(shí)現(xiàn)電除塵控制系統(tǒng)所有設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控。下位機(jī)PLC本地測(cè)控終端系統(tǒng)由工業(yè)控制TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成本地控制網(wǎng)，通過(guò)交換機(jī)軟件以太網(wǎng)與中心監(jiān)控系統(tǒng)(操作員站和工程師站)相連，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)控制計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，操作員站和工程師站之間分別連接交換機(jī)，兩個(gè)交換機(jī)間采用光纖連接方式，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)交換，對(duì)整個(gè)電除塵系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及各種設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)視、諧調(diào)、控制。監(jiān)控系統(tǒng)下位機(jī)PLC控制器自帶MPI/DP和DP兩個(gè)通訊口，其中PG/0P，HMI系統(tǒng)以及其他自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通訊而言，MPI是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。最多可接125個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)，通訊速率187.5kbit/s。SimaticS7-300能連接到開(kāi)放型現(xiàn)場(chǎng)總線PR0FIBUS-DP上，因此可以建立起較大型分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這使得通訊的范圍擴(kuò)大，為控制器到第三方提供現(xiàn)場(chǎng)裝置均可通訊。操作員控制和監(jiān)視功能及PG功能可通過(guò)兩種接口(MPI，DP)均可完成?？赏ㄟ^(guò)編程器/PC進(jìn)行長(zhǎng)距離編程等等功能。操作站和工程師站可在上位機(jī)圖形監(jiān)控終端軟件中對(duì)整個(gè)電除塵控制系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行設(shè)計(jì)、更改、調(diào)試最終實(shí)現(xiàn)完整的電除塵控制系統(tǒng)的監(jiān)控與數(shù)據(jù)等方面的管理。1.監(jiān)控終端軟件設(shè)計(jì)選用的SIMATICWinCC時(shí)使用最新軟件技術(shù)的市場(chǎng)領(lǐng)先創(chuàng)新軟件。WinCC是WindowsControlCenter的簡(jiǎn)寫，換句話說(shuō)，它可以提供WindowsNT、Windows2000/XP和Windows2003標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下安全控制過(guò)程所需的所有功能。WinCC按照價(jià)格和性能分級(jí)、能高效控制自動(dòng)化過(guò)程的過(guò)程可視化系統(tǒng)。監(jiān)控畫面設(shè)置有總流程監(jiān)控畫面、蒸發(fā)冷卻畫面、電除塵器畫面、切換站、PID畫面、報(bào)警畫面、趨勢(shì)畫面、參數(shù)設(shè)定畫面、幫助畫面等。畫面的切換操作采用圖形動(dòng)態(tài)連接，畫面中所設(shè)置的功能完善，只需對(duì)畫面操作就可完成監(jiān)控整個(gè)機(jī)組，操作方法簡(jiǎn)單方便。2.控制方式設(shè)計(jì)根據(jù)工藝流程，控制要點(diǎn)包括風(fēng)機(jī)控制，蒸發(fā)冷溫度控制，電場(chǎng)控制，振打控制，切換站控制，煤氣冷控制等。開(kāi)始運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)保持一個(gè)固定轉(zhuǎn)速，完成氮?dú)庵脫Q，帶動(dòng)煙氣流通。煉鋼過(guò)程中因?yàn)楣r不同，煙量不同?？梢?guī)定幾個(gè)速度級(jí)，不同階段使用不同的速度級(jí)。蒸發(fā)冷溫度控制比較關(guān)鍵，它直接影響除塵器的工作情況。我們以蒸發(fā)冷出口的溫度作為基準(zhǔn)控制點(diǎn)，安裝在蒸發(fā)冷出口熱電阻將溫度信號(hào)傳入PLC,PLC根據(jù)水槍霧化效果特性曲線，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出控制閥門從而控制水路壓力，水路流量，蒸汽壓力，蒸汽流量。進(jìn)而達(dá)到控制溫度的目的。由于用到了PID調(diào)節(jié)，閥門可根據(jù)設(shè)定溫度和實(shí)際溫度做自適應(yīng)調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制出口實(shí)際溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。電場(chǎng)是除塵的重要部位，電場(chǎng)要根據(jù)煙塵量做自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)煙塵量增大時(shí)，電場(chǎng)電壓升高；煙塵量減小時(shí)，電場(chǎng)電壓降低。還可以控制火花率，控制放電次數(shù)，要控制電場(chǎng)不要有拉弧現(xiàn)象，否則易損壞極板。控制時(shí)首先將電場(chǎng)二次電流調(diào)到一個(gè)適當(dāng)值，在能達(dá)到較好除塵效果的情況下，這個(gè)值越低越好。這樣即能節(jié)約電能，又能降低爆炸危險(xiǎn)系數(shù)。如電場(chǎng)頻繁出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則要降低電場(chǎng)電壓。如降壓后達(dá)不到除塵效果，可適當(dāng)提高其它電場(chǎng)電壓。如長(zhǎng)時(shí)間仍出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則需檢査極板上灰塵情況，振打機(jī)構(gòu)的振打情況。如發(fā)生爆炸，卸爆閥會(huì)打開(kāi)進(jìn)行卸爆。卸爆后卸爆閥會(huì)自動(dòng)復(fù)位。每周出現(xiàn)3-4次小卸爆比較正常，對(duì)設(shè)備有利無(wú)害。如卸爆閥打開(kāi)未復(fù)位，則須檢査后再進(jìn)行生產(chǎn)，否則易較大發(fā)生爆炸。上位機(jī)要監(jiān)視卸爆閥復(fù)位情況，及時(shí)作出報(bào)警，提示。振打電機(jī)主要作用是振打掉吸附在極板上的煙塵，需控制其自動(dòng)間歇工作，如長(zhǎng)期工作，將引起灰塵剛被吸附又被振起的情況，不會(huì)順利落入除塵器底部。如長(zhǎng)期不工作，將引起大量灰塵滯留在極板上，極板間距變小，易發(fā)生拉弧且除塵效果減弱。控制的具體時(shí)間根據(jù)煙塵量的大小得出。在除塵器底部的灰倉(cāng)中裝有上下料位計(jì)各1個(gè)，當(dāng)灰到達(dá)高料位時(shí)，提示運(yùn)行員卸灰，當(dāng)灰到達(dá)低料位時(shí)提示并自動(dòng)停止卸灰。切換站由CO、02分析儀，放散閥，回收閥構(gòu)成。分析儀將CO、02濃度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送至PLC。PLC將其與放散、回收標(biāo)準(zhǔn)做比較，如符合放散標(biāo)準(zhǔn)先關(guān)閉回收閥，同時(shí)打開(kāi)放散閥。如符合回收標(biāo)準(zhǔn)先迅速關(guān)閉放散閥，緩慢打開(kāi)回收閥，當(dāng)管道內(nèi)壓力與儲(chǔ)氣罐壓力接近時(shí)迅速打開(kāi)回收閥。閥開(kāi)關(guān)的速度由PLC輸出模擬量到閥比例放大器控制。煤氣冷控制比較簡(jiǎn)單，根據(jù)液位計(jì)自動(dòng)控制泵的起停，保證煤氣冷內(nèi)一定的液位。PLC首先檢查氮?dú)鈮毫Γ鐗毫^(guò)低，不給轉(zhuǎn)爐除塵器準(zhǔn)備好信號(hào)。PLC其次檢査電極溫度，如溫度過(guò)低，則不允許電場(chǎng)上電。除塵器各設(shè)備運(yùn)行正常后，給出除塵器準(zhǔn)備好信號(hào)。煉鋼過(guò)程中如出現(xiàn)蒸發(fā)冷出口溫度過(guò)高，或風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，或潤(rùn)滑油壓力過(guò)低等異常情況，PLC將給轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)停止吹煉信號(hào)。在監(jiān)控系統(tǒng)中，我們所需監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括以下三類，離散量輸入(DI)，包括開(kāi)關(guān)的位置狀態(tài)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)狀態(tài)，故障狀態(tài)等;離散量輸出(D0)，如開(kāi)關(guān)的分、合閘控制；模擬量輸入(AI)。以貝鋼電除塵控制系統(tǒng)為例，其內(nèi)所需的采樣點(diǎn)容量大致如下序號(hào)類型PLC測(cè)控終端采樣點(diǎn)數(shù)1AI202RTD213AO74DI1555DO56在模塊構(gòu)成上，我們所選用的各模塊規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)如下在系統(tǒng)的上位機(jī)，即中央監(jiān)控系統(tǒng)，我們選用工業(yè)控制機(jī)和WINDOWS2000做為基礎(chǔ)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，以構(gòu)成圖形化的監(jiān)控終端，該終端通過(guò)網(wǎng)卡或遠(yuǎn)程通信線路與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)用WinCC編程軟件進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史記錄數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)等多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>3、系統(tǒng)功能(l)信息采集該功能主要由下位機(jī)來(lái)完成，各PLC采樣單元通過(guò)掃描來(lái)采集控制柜內(nèi)各ai、m點(diǎn)所連接的設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)和各類報(bào)警信息，其采樣掃描周期小于10ms。(2)編碼傳輸用于將下位機(jī)系統(tǒng)所采集到各類信息進(jìn)行編碼并經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳至上位機(jī)操作系統(tǒng)，以供進(jìn)一步處理。(3)設(shè)備控制該功能是上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)除塵控制器的運(yùn)行狀況而對(duì)其各設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程諧調(diào)控制，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到下位機(jī)；由下位機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行各種操作命令并采集命令執(zhí)行期間的操作信息返回給上位機(jī)系統(tǒng)。其控制方式有單個(gè)對(duì)象控制和模式控制兩種，采用選擇、確認(rèn)、執(zhí)行三步來(lái)操作，當(dāng)操作被禁止時(shí)，系統(tǒng)將給出提示信息提醒操作員注意。(4)狀態(tài)監(jiān)視在上位機(jī)系統(tǒng)的顯示器上開(kāi)窗口以圖形化的顯示出空壓機(jī)所有控制設(shè)備的狀態(tài)畫面。以實(shí)時(shí)監(jiān)視空壓機(jī)各控制設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。本系統(tǒng)除工程師站以外還配備了一臺(tái)操作員站，操作員通訊與顯示系統(tǒng)以SIMATICWinCC(WindowsControlCenter)為基礎(chǔ)。利用WinCC軟件可以將整個(gè)流程及各部分細(xì)節(jié)以圖形的方式表述，在組態(tài)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況將各種設(shè)備狀態(tài)和儀表讀數(shù)按照工藝區(qū)域劃分為若干幅流程圖，流程圖之間可通過(guò)目錄樹(shù)的方式自由切換。如果要操作流程圖上的某一設(shè)備，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊設(shè)備圖標(biāo)或設(shè)備位號(hào)就可在彈出的面板上進(jìn)行操作。在操作員站上不僅能對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行圖形化監(jiān)控，還具有報(bào)警記錄和歷史數(shù)據(jù)記錄功能。流程中每一個(gè)設(shè)備的狀態(tài)、每一個(gè)儀表的讀數(shù)都被記錄在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中，并長(zhǎng)期保存。必要時(shí)操作人員可以表格的方式或趨勢(shì)曲線的方式來(lái)査看或分析記錄下的數(shù)據(jù)。操作人員還可以根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況預(yù)先設(shè)定一些參考值(例如液位報(bào)警點(diǎn))，這樣系統(tǒng)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)將當(dāng)前值與設(shè)定指作比較，一旦出現(xiàn)異常狀態(tài)在操作界面上會(huì)馬上出現(xiàn)醒目的報(bào)警信息并發(fā)出報(bào)警聲，以提醒操作人員處理可能的故障。(5)故障報(bào)警在系統(tǒng)檢測(cè)到故障信息后立即彈出顯示在故障報(bào)警窗口中，以不同的顏色等級(jí)方式顯示出相應(yīng)的故障信息、故障點(diǎn)和故障時(shí)間；同時(shí)，自動(dòng)將該故障信息存入故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)。(6)文檔生成該功能用于對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)信息進(jìn)行歸納、分析和整理，并生成所需的各項(xiàng)報(bào)表，如操作記錄，報(bào)警記錄，同時(shí)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)用戶要求可設(shè)置是日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)等方式。C7)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析該功能用于將系統(tǒng)內(nèi)測(cè)量的模擬信息記錄到模擬量歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)可根據(jù)用戶的需要，將記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，以生成實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖，并可隨時(shí)調(diào)用查找對(duì)比等。4.技術(shù)特征利用PLC實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特征如下-分布式的采樣單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的就近采樣。-信息的自動(dòng)采集和邏輯編程控制輸出，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。-網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)聯(lián)鎖控制，極大的簡(jiǎn)化了上位機(jī)的控制操作，方便本地操作。-PLC測(cè)控終端模塊化，體積小，重量輕，工作安全可靠，并具有在線自檢和程序掉電保護(hù)功能。高可靠性、模塊化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)、自檢功能、軟件編程及自動(dòng)化程度高、版本易升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。-西門子公司的可編程控制器87-300系列，具有高可靠性、穩(wěn)定性及無(wú)與倫比的網(wǎng)絡(luò)連接能力，特別適應(yīng)于室外、隧道內(nèi)等惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化控制。-圖形監(jiān)控終端用于實(shí)現(xiàn)圖形化、數(shù)字化的集中監(jiān)控，并可根據(jù)用戶需求自動(dòng)生成各類報(bào)表。.內(nèi)置的MPI/DP、DP等通訊口可用于現(xiàn)場(chǎng)的編程、調(diào)試、擴(kuò)展和維護(hù)。5.主要技術(shù)指標(biāo)-遠(yuǎn)程命令傳送時(shí)間^2.5秒-遠(yuǎn)程信息變位傳送時(shí)間^2.5秒-遠(yuǎn)程控制正確率299.9%(不允許誤動(dòng))-遠(yuǎn)程信息響應(yīng)正確率299.9%-防護(hù)等級(jí)IP55-工作溫度0~60°C.存儲(chǔ)溫度_40~+85°C(IEC68—2—14)-相對(duì)濕度0%~95%不凝露-海拔高度0-4500。權(quán)利要求1、一種電除塵控制系統(tǒng)，其特征在于，包括中心控制系統(tǒng)、上位機(jī)組、下位機(jī)組；所述上位機(jī)組內(nèi)上位機(jī)之間及上位機(jī)與下位機(jī)之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；所述下位機(jī)組通過(guò)交換機(jī)軟件以太網(wǎng)與中心監(jiān)控系統(tǒng)相連；所述中心控制系統(tǒng)作為監(jiān)視控制終端在上位機(jī)圖形監(jiān)控終端軟件中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)、更改、調(diào)試。2、按照權(quán)利要求l所述的電除塵控制系統(tǒng)，其特征在于所述中心控制系統(tǒng)包括操作站和工程師站；操作站與工程師站之間采用TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；操作站安裝在爐前主控室，用于過(guò)程值采集、監(jiān)控，報(bào)表打印等功能；工程師站安裝在靠近除塵器的分控室內(nèi)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、修改等控制終端。3、按照權(quán)利要求2所述的電除塵控制系統(tǒng)，其特征在于所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離采用光纖。4、按照權(quán)利要求2所述的電除塵控制系統(tǒng)，其特征在于所述TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)電纜近距離采用交換機(jī)。5、按照權(quán)利要求1所述電除塵控制方法，其特征在于，包括風(fēng)機(jī)控制、蒸發(fā)冷溫度控制、電場(chǎng)控制、振打控制、切換站控制及煤氣冷控制-1)風(fēng)機(jī)控制開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)保持固定轉(zhuǎn)速，完成氮?dú)庵脫Q，帶動(dòng)煙氣流通，煉鋼過(guò)程中依據(jù)不同工況，不同煙量，規(guī)定幾個(gè)速度級(jí)，不同階段使用不同的速度級(jí)；2)蒸發(fā)冷溫度控制以蒸發(fā)冷出口的溫度作為基準(zhǔn)控制點(diǎn)，將冷出口溫度信號(hào)傳入下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)水槍霧化效果特性曲線，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出控制閥門，從而控制水路壓力，水路流量，蒸汽壓力，蒸汽流量；3)電場(chǎng)控制將電場(chǎng)二次電流調(diào)到一個(gè)適當(dāng)值，如電場(chǎng)頻繁出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則要降低電場(chǎng)電壓，如降壓后達(dá)不到除塵效果，則提高其它電場(chǎng)電壓，如長(zhǎng)時(shí)間仍出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，則需檢查極板上灰塵情況，振打機(jī)構(gòu)的振打情況；4)振打控制根據(jù)煙塵量的大小控制振打時(shí)間，當(dāng)除塵器底部灰倉(cāng)中的灰到達(dá)高料位時(shí)，提示運(yùn)行員卸灰，當(dāng)灰到達(dá)低料位時(shí)提示并自動(dòng)停止卸灰；5)切換站控制分析儀將C0、02濃度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送至下位機(jī)，下位機(jī)將其與放散、回收標(biāo)準(zhǔn)做比較，如符合放散標(biāo)準(zhǔn)先關(guān)閉回收閥，同時(shí)打開(kāi)放散閥，如符合回收標(biāo)準(zhǔn)先迅速關(guān)閉放散閥，緩慢打開(kāi)回收閥，當(dāng)管道內(nèi)壓力與儲(chǔ)氣罐壓力接近時(shí)迅速打開(kāi)回收閥；閥開(kāi)關(guān)的速度由下位機(jī)輸出模擬量到閥比例放大器控制；6)煤氣冷控制依據(jù)液位計(jì)自動(dòng)控制泵的起停，保證煤氣冷內(nèi)一定的液位。全文摘要本發(fā)明屬環(huán)保控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電除塵控制系統(tǒng)及其控制方法，主要用于電力系統(tǒng)、水泥、冶金、有色、化工行業(yè)，包括中心控制系統(tǒng)、上位機(jī)組、下位機(jī)組；所述上位機(jī)組內(nèi)上位機(jī)之間及上位機(jī)與下位機(jī)之間采用基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；所述下位機(jī)組通過(guò)交換機(jī)軟件以太網(wǎng)與中心監(jiān)控系統(tǒng)相連；所述中心控制系統(tǒng)作為監(jiān)視控制終端在上位機(jī)圖形監(jiān)控終端軟件中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)、更改、調(diào)試；上述電除塵的控制方法，包括風(fēng)機(jī)控制、蒸發(fā)冷溫度控制、電場(chǎng)控制、振打控制、切換站控制及煤氣冷控制。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，運(yùn)行成本低廉，消耗電能少，維護(hù)管理方便，具有較高的除塵效率。文檔編號(hào)B03C3/34GK101303586SQ20071001124公開(kāi)日2008年11月12日申請(qǐng)日期2007年5月10日優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日發(fā)明者銘呂,弭飛飛,王宏博,達(dá)肖,陳偉峰申請(qǐng)人:沈陽(yáng)創(chuàng)思達(dá)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司