一、引言

　　電廠出灰系統(tǒng)是熱電廠的一個重要系統(tǒng),。近幾年灰渣利用率越來越高,同時干式出灰系統(tǒng)具有節(jié)約水資源,、保護環(huán)境等特點，因此目前電廠出灰多采用干式出灰系統(tǒng),。在干式出灰系統(tǒng)中,，工況惡劣、控制點數(shù)多,。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)由于抗干擾能力弱,、可靠性差、效率低,，達不到預期的控制目標,。而可編程邏輯控制器（PLC）的抗干擾能力強、可靠性高,，選用可編程控制器（PLC）用于某熱電廠鍋爐干式出灰系統(tǒng)可以顯著提高工程的實用性,。

二、工藝流程及控制要求

1,、系統(tǒng)工作流程

　　某熱電廠共有八臺鍋爐,，每臺鍋爐包括三個電場集塵裝置，每個電場包括一組（兩個）倉泵,，每個倉泵附近配置一個就地控制箱,利用控制箱盤面上的手動開關,，可以對現(xiàn)場閥門進行手動操作和現(xiàn)場調(diào)試。下面以單個倉泵為例來說明具體的工藝流程,。

　　鍋爐煙氣中的灰塵通過電收塵收集后落入灰倉,，灰倉下部安裝有倉泵，灰經(jīng)輸灰管進入倉泵,。在自動控制運行工況下,，具體工藝流程為:倉泵內(nèi)無灰時，打開透氣閥→延時5s→開進料閥→延時5s→當倉泵進料量達到設定值（時間/重量/人工）時→料位信號到→關閉進料閥→延時5s→關閉透氣閥→此時判斷母管壓力是否到位/判斷灰管壓力是否到位/判斷在此系統(tǒng)中沒有其它倉泵出灰,，所有條件滿足→打開出料閥→延時5s→打開一次氣閥→延時5s→打開二次氣閥1min 后→檢查灰管壓力,，當灰管壓力低于設定值時→關閉一次氣閥→延時20s后→關閉二次氣閥→關閉出料閥完成一次出灰循環(huán)。

　　當發(fā)生出灰管路堵塞時,，系統(tǒng)設置了排堵閥,，通過負壓反抽來疏通出灰管路,。關閉一次氣閥后，延時20s后關閉二次氣閥,。目的是保證出灰管路暢通,，避免發(fā)生管路堵塞。每臺倉泵的出灰系統(tǒng)如圖1所示,。

圖1 出灰系統(tǒng)流程示意圖

2,、控制要求

（1） 實現(xiàn)出灰的過程自動化，為便于操作調(diào)整及應急處理,，應能隨時切換到手動控制狀態(tài);

（2） 當操作室內(nèi)的“遠程/就地”開關打到“就地”位置時,，自動停止出灰;

（3） 倉泵的進料重量和進料時間雙重控制，進料重量或進料時間任意一個達到要求都作為倉泵料滿對待;

（4）同一出灰管線上只能有一個倉泵出灰,，一電場用一根出灰管,，先滿足出灰條件的優(yōu)先出灰，二,、三電場共用一根出灰管,，先滿足出灰條件的優(yōu)先出灰;

（5） 當發(fā)生灰管堵塞后（灰管壓力大于550KPa），報警指示燈發(fā)出聲光報警,，直至灰管堵塞故障排除;

（6） 當來氣母管壓力小于400KPa時,，系統(tǒng)自動停止運行。

三,、控制系統(tǒng)構成

　　本系統(tǒng)選用西門子公司的S7-300型可編程控制器和MT500型觸摸屏人機界面,。MT500型觸摸屏直觀生動地顯示PLC、PC機上的數(shù)據(jù)信息,。 S7-300是模塊化中型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用,。該控制系統(tǒng)主要由主控制柜,、現(xiàn)場控制箱、若干測量傳感器和輔助電器（稱重傳感器,、壓力傳感器,、電磁閥等由生產(chǎn)廠家配套供給）等組成，具有倉泵運行遠程自動,、遠程手動,、現(xiàn)場手動三種控制方式，控制方式的轉換由設置在主控制柜上的轉換開關完成,。開關切換至自動位置時,，點擊要使用的倉泵畫面，可選擇其中一種方式,。
S7-300系列PLC作為西門子公司的新一代產(chǎn)品,，具有以下特點:

（1） 功能強:極強的計算性能，完善的指令集，MPI接口和通過SIMATIC NET聯(lián)網(wǎng)能力強;

（2）快速:指令處理極其快速,，功能強大的CPU只需0.3ms就可處理1024個二進制語句,，在文字處理方面也同樣表現(xiàn)出色;

（3） 通用:高性能模板和六種CPU適用任一場合，模塊可擴至3個擴展機架,，用戶友好的WINDOWS
STEP7編程;

（4）全集成:全部模塊化,，運行可靠，操作方便,，特別適合于比較惡劣的工況,。本系統(tǒng)PLC由電源模塊、模擬量輸入模塊,、數(shù)字量輸入模塊,、數(shù)字量輸出模塊和中央處理單元組成?？刂葡到y(tǒng)組成框圖如圖2所示,。

圖2 出灰控制系統(tǒng)圖

四、軟件設計

1,、系統(tǒng)界面設計

　　系統(tǒng)界面分系統(tǒng)主畫面與系統(tǒng)操作畫面,。在系統(tǒng)主畫面中，可以選擇要操作的倉泵和要啟停的系統(tǒng),。

　　在操作畫面中,，運行人員可觀察每個倉泵的運轉情況，也可對每個倉泵進行遠方操作或根據(jù)運行工況對系統(tǒng)的參數(shù)進行修正,，以保證系統(tǒng)的正常運行,。故障發(fā)生后，可以在操作畫面進行故障的處理,。系統(tǒng)的操作畫面如圖3所示：

圖3 操作畫面

2,、系統(tǒng)程序設計

（1）在系統(tǒng)程序設計中，為防止在自動運行狀態(tài)下,，由于灰量大或別的原因使出灰過程受阻,，引起灰管壓力上升慢，給系統(tǒng)造成倉泵內(nèi)灰已出完的假象,，從而導致系統(tǒng)判斷失誤,。為避免系統(tǒng)操作引起堵管，在程序中設置了一分鐘的延時時間,，在出料閥打開一分鐘后再檢測灰管的壓力,，給出灰過程的順利進行提供可靠的保證。

（2）為防止過程參數(shù)的影響,，特設定了出料時間和進料時間,。為防止重量信號出現(xiàn)故障而使控制系統(tǒng)一直處于進料狀態(tài),，引起倉泵灰滿特設定進料時間，無論重量信號有無達到設定值,，都將停止進料,。另外由于灰管壓力不只受出灰過程的影響，而且還受來氣母管壓力的影響,，當來氣管壓力升高時,，會造成出灰過程順利，灰已全部出完,，但灰管壓力長時間下降不到給定值,。因此在程序設計中增加了出料時間，當出料時間大于8min時,，系統(tǒng)就自動停止出灰,，進入下輪循環(huán)，有效地避免了系統(tǒng)長時間不出灰的狀況,。

（3）當系統(tǒng)的來氣壓力低于額定值400kPa或灰管壓力高于給定值（550kPa）時系統(tǒng)自動停止運行,，因為此時灰管易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，為防止事故的進一步擴大,。系統(tǒng)會自動出現(xiàn)報警,，正在運行的系統(tǒng)會立即停下來，所有的閥門自動關閉,。此時將系統(tǒng)切換至遠程控制排堵,。

五、結束語

項目由于采用了PLC技術,，系統(tǒng)的可靠性顯著提高,。通過實際運行可知系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，滿足工藝要求,。