基于PCS7的發電廠脫硫系統特殊功能塊設計

摘要：主要介紹基于PCS7 發電廠脫硫系統特殊功能塊設計。根據發電廠脫硫系統的工藝特點及西門子PCS7系統的特點，為該系統創建了6大特殊功能塊，本文著重介紹消石灰硫化槽總重量稱重模塊以及信號解鎖模塊特殊功能塊設計與功能。

關鍵詞：PCS7 功能塊（Function Block） 特殊功能塊（Special Function Block） HTK50CW001 DI_UNLOCK

1 概述

某發電廠2×300MW機組脫硫西門子PCS7系統中，利用PCS7的開放性，開發了統一的自編功能塊，實現設備級的公共邏輯，同時利用PCS7中的LADDER（梯形圖）、FBD（功能塊制圖）、STL（指令語句表）和SCL（結構控制語言）多種編程工具，開發了多個自編功能塊，組成一個“脫硫功能塊庫”，作為PCS7標準功能塊的補充。其中主要包括：①HTK50CW001 消石灰硫化槽總重量稱重模塊；②電機及電動閥門驅動模塊（MOTORVALVE）；③氣動閥及電磁閥驅動模塊（PNEUMATIC）；④雙DO驅動，模擬量反饋調節閥（ANMOTOR）；⑤信號解鎖模塊（DI_UNLOCK）；⑥冗余信號選擇模塊（SlctSgnl）。

本文著重介紹了消石灰硫化槽總重量稱重模塊，以及信號解鎖模塊特殊功能塊的設計[1]。

2 消石灰硫化槽總重量稱重模塊（HTK50CW001）

單臺機組中，采用1個消石灰硫化槽總重量稱重模塊[4]，此模塊共有6個輸入，3個輸出，具體如圖1所示，模塊名稱為HTK50CW001。

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圖1 消石灰硫化槽總重量稱重模塊

模塊HTK50CW001的管腳功能說明如下[2]：

①HTK50CW001：此管腳接入來自現場的“HTK50-

CW001（WIRSA）消石灰硫化槽物料重量”信號，將硫化槽重量計測量的硫化槽實時重量讀入總重量稱重模塊。

②CLEAR：此管腳的意義是將總重量稱重模塊輸出的稱重總重量清零，該管腳僅供操作員使用，當CLEAR的值為1時，表示操作員將總重量清零；當CLEAR 值為0時，表示操作員沒有操作。

③PTIME_STOR：此管腳的意義為計算硫化槽從低料位到高料位的時間（既有進料同時又有出料的時間），接入為某一時間參數，一般由定時器輸出。

④PTIME_RTOS：此管腳的意義為計算硫化槽從高料位到低料位的時間（只有出料的時間），接入為某一時間參數，一般由定時器輸出。

⑤SET：此管腳的意義為硫化槽低料位信號，由HTK-

43EC101順控來操作寫入。

⑥RESET：此管腳的意義為硫化槽高料位信號，由HTK-

43EC101順控來操作寫入。

3 DI_UNLOCK 信號解鎖模塊

信號解鎖模塊[4]主要用于對數字信號輸入（DI信號）的解鎖，根據工藝要求，需要在操作員站對一些DI信號進行解鎖，以利于工藝過程的流暢性，避免因小故障影響工藝流程。信號解鎖采用直接對DI信號的驅動塊進行解鎖。模塊如圖2所示。

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圖2 DI_UNLOCK信號解鎖模塊

具體的管腳功能說明如下[2]：

①FROM_WINCC：是受操作員控制的管腳，來自操作員的解鎖以及恢復動作，只供操作員使用，不允許連線。

②SAME_WINCC：與FROM_WINCC信號一致，若FROM_WINCC為1，則SAME_WINCC也為1，反之若FROM_WINCC為0，則SAME_WINCC也為0。

③INVERT_WINCC：與FROM_WINCC 信號相反，若FROM_WINCC為1，則INVERT _WINCC為0，反之若FROM_WINCC為0，則INVERT_WINCC為1。

④Q_UNLOCK：上傳的反饋狀態，1代表信號已被解鎖，0代表信號已經恢復（或者沒被解鎖）。

⑤DI_UNLOCK 功能塊在監控界面[3]顯示，如圖3：

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圖3 DI_UNLOCK 功能塊監控界面

圖3中的按鈕用來表示一個信號，按鈕上的文字代表一個信號的位號。

按鈕的背景色意義如下[2]：

黃色代表該信號已被解鎖，提醒操作員如果信號不需要解鎖后應恢復。

灰色為信號不在被解鎖控制中，即一切正常。

點擊圖2中的任何一個按鈕時，彈出的操作面板如圖4：

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圖4 DI_UNLOCK操作面板

在操作面板中，1處顯示本信號解鎖功能塊所在SFC的CHART名以及本信號的位號，2處顯示本信號的中文名，圖4中信號名為“除塵器一電場船形灰斗高高料位”，功能塊在“DI_UNLOCK”CHART 中，信號名“00HTE11CL101LAH”。

3、4處為信號解鎖和恢復信號按鈕。按下3處的信號解鎖，該按鈕背景色會成為紅色，代表信號已經解鎖。按下4處的恢復信號，該按鈕背景色會成為綠色，代表信號已經恢復，不再被解鎖控制。按下任何一個按鈕則另一個按鈕將恢復為灰色。

4 總結

PCS7是包含過程級、控制級和管理級三層結構的DCS系統，集數據采集、連續監測、自動控制以及第三方通訊等功能于一體，是一套成熟的、完善的綜合自動化控制系統[3]。

在項目應用過程中，充分發揮PCS7的靈活性和開放性，不斷總結和改進，形成了成熟的脫硫“功能庫”，能夠為

PCS7在電廠脫硫行業等同類項目中的應用提供參考和借鑒。

參考文獻：

[1]陳程，孫自強.PCS7系統在2×300MW機組濕法煙氣脫硫中的應用[J].自動化儀表，2006，27（z1）.

[2]米勒.西門子自動化系統實戰S7和PCS7應用實例[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[3]崔堅.西門子工業網絡通信指南[M].北京：機械工業出版社，2005.

[4]曾庭華.濕法煙氣脫硫系統的安全性及優化[M].北京：中國電力出版社，2004.