基于西門子PLC300的控制系統在熱電廠中的應用

連劍俏

（山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司,山西 臨汾 041000）

1 前言

隨著生活水平的提高，居民用電量及工業生產用電量等日益增多，，熱電廠應該根據需求更新設備提高技術來滿足社會需求，而PLC控制系統是適合于當今熱電廠發展需求的新技術，其抗干擾性強、操作簡單，功能強大。PLC控制系統已被多家熱電廠應用于生產之中。

2 PLC控制系統硬件軟件分析

PLC控制系統的硬件部分由上下機位控制點、I/O模塊、電源模塊、輸入端結構模塊及監控站組成。其硬件數量多，結構較為復雜。上下機位控制點600多個，數量較多；I/O模塊是有主框架所配置，由于它的應用數目較小，所以可以適當的增加一些框架，使PLC控制系統更加穩定；PLC的電源模塊和輸入端結構模塊唯一，所以電源模塊提供了整個控制系統的用電需求；為了上下機位可以進行通訊[l]，PLC設置了監控站，以便系統靈敏迅速的對事件進行反應處理。PLC控制系統還包括軟件部分，其主要應用了Tiosft軟件。PLC自動控制系統自身配置了邏輯指令集合，保證了其對故障能進行及時處理，使系統能維持正常的運行。并且該系統配置了控制功能模塊和函數功能模塊，這兩個模塊同時運作時，不但操作程序可以簡化而且能達到控制功能模塊的作用，是操作更加快捷，當遇到一些復雜的控制時，這兩個模塊還能進行SF程序的編寫，簡化控制系統，方便熱電廠應用。

3 PLC控制系統在熱電中的應用

PLC控制系統在熱電廠各個生產環節應用廣泛，效果優異，為企業帶來良好的效益。應用PLC控制系統后熱電廠的產電量明顯增長，緩解了用電壓力。

（1）PLC控制系統在化學水處理中的應用。熱電廠生產步驟較多，其中熱電廠在工作中需要對化學水進行處理。傳統的處理方法無法達到理想的效果。而在使用PLC控制系統的優勢有很多，不但能較好的處理化學水，同時可延長設備的使用壽命及在一定程度上提高生產率，為公司帶來隱形效益。可見PLC控制系統在生產過程中不可或缺的地位及意義。

在對化學水的一般處理過程中需要兩組設備，各設陽床、過濾器及混床等設備。化學水處理程序被不復雜。其基本程序是首先將預處理的水進行過濾再進行分滲透為進一步處理做準備，然后對離子進行處理，離子包含陰陽離子，此時需要將陰陽離子進行交換，最后，將處理好已經混合的離子作為補給提供給水，這些水可以在電廠鍋爐中得到有效的利用。

PLC控制系統在處理化學水時的作用主要體現在對過濾器和陰陽床的控制和對公用設備的控制上和對外部信號波的處理上。啟動PLC后系統開始運行，運行方式有很多種。熱電廠在實際生產中，兩臺PLC系統經常同時控制一臺公用設備,這樣程序間就容易造成沖突現象,最終可能造成設備嚴重受損，直接影響電廠的正常生產運作。為了能保證電廠工作的穩定運行，需要對PLC系統進行重置處理，當需要關閉設備時，必須在所有的PLC系統都為關閉的狀態下關閉設備，這樣能較好的維護設備，確保安全[2]。PLC的作用還體現在對外部信號波的處理上。在生產過程中，若將鹽水箱水位作為外部停備的標準,此時,PLC控制系統就會立即自動進入停備狀態,此時，輸出設備也將自動關閉。但是鹽水箱里的水呈不斷波動狀態，這將嚴重影響PLC系統對信息的判斷，在水位在標準線上下波動時，PLC系統也會隨之進行不斷的開關，隨著次數增多將會給設備帶來損害，影響熱電廠的正常生產運行，造成嚴重后果。為了避免這種事件，應該對PLC系統進行完善，可以在其內部設置一個常閉接點，當PLC接收到不穩定信號的時候，內部長閉接點就會啟動立即斷開，達到屏蔽不穩定信號干擾的作用，將會很好的維護設備，確保生產安全。

（2）PLC控制系統在石灰石—石膏濕法全煙氣脫硫系統中的應用。熱電廠在生產過程中將PLC控制系統運用到了石灰石—石膏濕法全煙氣脫硫系統中，這一系統彌補了曾經采用DCS系統時的一系列缺陷。

PLC控制系統價格相對偏低，可以降低成產成本，間接的促進了熱電廠的生產。PLC在功能方面的優勢也遠遠超過DSC系統，PLC系統有監視功能,可對熱電廠FGD裝置中的眾多生產環節進行監視控制,例如可對廢水處理系統進行監視控制,對漿液制備進行監視控制，同時可以對輔助的工業水系統進行監視控制等等,并且PLC還能對FGD系統的電氣設備進行監視和控制,在PLC的監視功能下，不但能保證設備的各個系統的每個環節的正常安全的運行，同時減少了成本。熱電廠工作中需要很多輔助設備，而PLC恰好可以廣泛運用到各個系統中，根據PLC系統的特性，在脫硫過程中所需要的備件可以與別的輔助控制系統的備件通用，這樣可以在數量和種類上同時減少備件的數量，避免不必要的浪費。PLC系統的優勢不僅僅體現在價格方面，還以現在其操作維護方面。DCS控制系統復雜，需要大量人力及較高的技術手段操作,PLC系統的構建比較簡單，在短時間內就能完成，節約時間，提高工作效率，符合當代工作要求[3]。并且DSC的維護難度遠遠大于PLC的維護難度，因為DSC編程與維護復雜，這就需要熱電廠具備超高技能的技術人員，而PLC的編程與維護簡單，促進生產，更有益于熱電廠的發展。

熱電廠石灰石—石膏濕法全煙氣脫硫系統中，PLC在維護、成本、構建等各方面都遠遠優于DSC系統，PLC控制系統更加適應現在發展的需求，更加有助于熱電廠的發展，因此,熱電廠要在成產的各個環節廣泛應用PLC系統，以便更好更快的發展。

（3）PLC控制系統在氣力除灰中的應用。除灰系統的運行影響到整個熱電廠的每個環節的進行，如果除灰系統出現故障，熱電廠整個系統將會癱瘓，為了保證安全生產，現如今大部分熱電廠為了保證除灰系統的穩定運行，在生產系統中采用了PLC雙機熱備配置，主備形式主要由兩套一模一樣的配置組成,即:電源、PLC主機、通信以及熱備處理模塊。其中不同的配置負責不同的工作，而當PLC系統出現故障時，在短時間內可以使用備用機替代主機進行工作，保證了系統的正常運行。PLC雙機熱備方式在下位機組中也得到了運用，其對程點位進行實時的檢測，將檢測到的信息提供給上位機,上位機根據信息下達命令,PLC進行控制,整個流程實現了自動化控制,大大較少了人力的操作，提高了工作效率及處理速度。這一系統的結構較為復雜，同時在設計時需要注意工藝和工藝間的保護。PLC結構的設計可以在模塊化機構上進行，所以其可讀性和靈活性較好，方便修改，調試時也很便捷。

熱電廠除灰系統采用PLC控制系統能有效地對分散在各個不同區域的系統做自動化的控制，并且該系統所需成本低,抗干擾性強，操作方便，順應現在企業生產的發展要求。

4 結束語

熱電廠在生產中采用PLC控制系統，不但可以降低企業生產成本、避免設備故障、而且可以實現自動化成產，減少人力，提高企業生產效率，滿足社會的用電需求，同時為企業帶來了更大的經濟效益，促進企業的發展。

[l]廖常初.S7-300/400PLC應用教程[D].北京:機械工業出版社,2012(02).

[2]陳在平,趙相冥.可編程序控制器技術與應用系統設計[J].北京:機械工業出版社,2011(02):36-37.