實(shí)現(xiàn)GGH吹灰全過(guò)程DCS控制方式的改造

衛(wèi)一山　梁衛(wèi)　俞玉春

摘 要：簡(jiǎn)要介紹了西門(mén)子GGH吹灰控制系統(tǒng)，并指出了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的各種缺陷。以河津發(fā)電分公司二期脫硫GGH吹灰器為例，介紹了OVATION-XP DCS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)GGH吹灰全過(guò)程DCS控制方式的改造過(guò)程，并指明了改造思路和主要邏輯。通過(guò)闡述新控制系統(tǒng)的操作方式，描述新控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和預(yù)期收益，以期為日后改造同類(lèi)控制系統(tǒng)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：GGH吹灰控制系統(tǒng)；控制方式；操作說(shuō)明；改造思路

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621.7+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.098

1 背景簡(jiǎn)介

河津發(fā)電分公司二期脫硫GGH吹灰器采用PLC+編碼器步進(jìn)的控制方式。這種控制方式存在諸多問(wèn)題：①采用PLC+編碼器控制吹灰過(guò)程，故障診斷難，運(yùn)行參數(shù)未遠(yuǎn)傳，無(wú)歷史追溯功能；②吹灰器、閥門(mén)不能遠(yuǎn)方單獨(dú)操作；③使用的HYDAC EDS300型壓力變送器故障率高、價(jià)格昂貴；④使用的接觸式行程開(kāi)關(guān)防煙氣腐蝕性能較差，故障率較高；⑤使用GHM9-12-1000-04型格林碼步進(jìn)編碼器實(shí)現(xiàn)步進(jìn)控制，編碼器防煙氣腐蝕性能較差，損壞量較大；⑥吹灰器平臺(tái)上SO2濃度較大，人員維護(hù)作業(yè)難度大，并且容易導(dǎo)致相關(guān)工作人員中毒。GGH吹灰控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題會(huì)直接影響吹灰系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且使系統(tǒng)頻繁發(fā)生故障，進(jìn)而間接影響GGH吹灰系統(tǒng)的通流能力。

2 改造思路

依據(jù)電機(jī)勻速工作的特性，摒棄PLC結(jié)合步進(jìn)編碼器的吹灰控制方式，改由DCS邏輯結(jié)合DCS時(shí)鐘控制吹灰器步進(jìn)的吹灰控制方式。

3 控制方式改造方案及其實(shí)施

改造方案：通過(guò)定制吹灰電控柜、變送器換型、限位開(kāi)關(guān)改防腐接近開(kāi)關(guān)、敷設(shè)信號(hào)電纜和伴熱電纜、出具I/O清單、新增I/O卡件、I/O信號(hào)組態(tài)、控制邏輯組態(tài)、畫(huà)面組態(tài)、設(shè)備單體調(diào)試、吹灰系統(tǒng)程序控制調(diào)試等一系列工作，實(shí)現(xiàn)了GGH吹灰器、閥門(mén)的遠(yuǎn)方單獨(dú)操控，吹灰控制的DCS全程控制，遠(yuǎn)程監(jiān)視吹灰參數(shù)和吹灰曲線(xiàn)的歷史記錄等。

3.1 重新設(shè)計(jì)電控回路圖

對(duì)于電控驅(qū)動(dòng)回路，要重新設(shè)計(jì)并定制電控回路柜。電控回路工作原理如圖1所示。

電控回路具有就地/遠(yuǎn)程切換功能，吹灰器伸、退、中停功能，而且吹灰器狀態(tài)能夠指示信號(hào)燈的工作等。

3.2 I/O點(diǎn)分配

GGH吹灰控制系統(tǒng)包括頂部吹灰器（頂槍?zhuān)⒌撞看祷移鳎ǖ讟專(zhuān)Ｆ浯祷曳绞椒譃楦邏核疀_洗、低壓水沖洗和壓縮空氣沖洗3種。根據(jù)原有系統(tǒng)，共設(shè)DO點(diǎn)18個(gè)，DI點(diǎn)33個(gè)，AI點(diǎn)4個(gè)。

3.3 邏輯組態(tài)

以頂部吹灰器高壓水沖洗方式為例，其邏輯組態(tài)如圖2所示。

3.4 畫(huà)面組態(tài)和操作說(shuō)明

GGH吹灰控制系統(tǒng)的畫(huà)面組態(tài)如圖3所示。

在GGH吹灰控制系統(tǒng)畫(huà)面上作如下操作：①鼠標(biāo)點(diǎn)擊“吹灰器選擇”，選擇“頂槍”“底槍”或“雙槍”；②點(diǎn)擊“吹灰器吹洗選擇”，選擇“空氣”“低壓水”或“高壓水”；③點(diǎn)擊“吹灰器吹灰”，進(jìn)入后點(diǎn)擊“啟動(dòng)”。

正常情況下，將在規(guī)定的吹灰時(shí)間內(nèi)自動(dòng)完成吹灰全過(guò)程，即吹灰過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)。

如果出現(xiàn)吹灰控制系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)工作的情況，極有可能是因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致程序無(wú)法檢測(cè)到返回信號(hào)，使程序無(wú)法進(jìn)一步向后推進(jìn)。此時(shí)，需要人為干預(yù)停止吹灰程序，并進(jìn)行停泵、斷氣、斷水、關(guān)閥和退槍等操作。除了系統(tǒng)中設(shè)置的儀用吹掃氣手動(dòng)總閥和低壓水手動(dòng)總閥外，高壓水泵、高壓水電動(dòng)閥、低壓水電動(dòng)閥、頂槍空氣吹掃閥、底槍空氣吹掃閥、頂部吹灰槍和底部吹灰槍都可以直接在操作員站完成停、關(guān)、退操作，并監(jiān)視各設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。要想快速完成上述操作，就要遵照以下步驟或方法：①右擊畫(huà)面上4個(gè)吹灰壓力測(cè)點(diǎn)中的任意一個(gè)，點(diǎn)擊“SIGNAL DIAGRAM”進(jìn)入吹灰邏輯中的其中一張邏輯圖；②在邏輯圖窗口的工具欄中點(diǎn)擊“←”“→”前后翻圖即可見(jiàn)所有吹灰邏輯圖（圖號(hào)470～481）；③高壓水泵停運(yùn)時(shí)，可直接在操作面板上點(diǎn)擊“STOP”；④手動(dòng)關(guān)閉高壓水電動(dòng)門(mén)（HP MOTOR VALVE）時(shí)，用鼠標(biāo)左擊邏輯圖中“keyboard”算法塊，進(jìn)入后直接點(diǎn)擊“close”；⑤手動(dòng)關(guān)閉空氣吹掃閥（REAR PNEU VALVE）時(shí)，要從邏輯圖左側(cè)發(fā)“1”的信號(hào)倒調(diào)至信號(hào)來(lái)源邏輯圖，強(qiáng)制FLIPFLOP算法塊（俗稱(chēng)RS觸發(fā)器）輸出為“0”，之后再取消強(qiáng)制即可；⑥當(dāng)吹灰槍退出操作時(shí)，要在畫(huà)面上點(diǎn)擊“頂槍”或“底槍”，進(jìn)入后先點(diǎn)擊“停”，5 s后再點(diǎn)擊“退”即可。

4 改造后的效果

改用DCS時(shí)間步進(jìn)控制GGH吹灰器后，步進(jìn)距離精確到了毫米級(jí)，保證了吹灰后GGH前后壓差P前/后<450 Pa，以滿(mǎn)足GGH的運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)吹灰全過(guò)程的DCS監(jiān)視和控制。

在吹灰時(shí)，運(yùn)行人員只需一鍵便可啟動(dòng)吹灰控制系統(tǒng)，而在整個(gè)吹灰過(guò)程中，各個(gè)設(shè)備的動(dòng)作情況都會(huì)被記錄在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。

系統(tǒng)改造后，價(jià)格昂貴的GHM9-12-1000-04型格林碼步進(jìn)編碼器和HYDAC EDS300型壓力變送器不再存在，據(jù)以往維護(hù)成本估算，以后將至少節(jié)省11萬(wàn)元/年的備件采購(gòu)費(fèi)用。

〔編輯：白潔〕

Abstract： This paper briefly introduces the Siemens GGH blowing control system， and points out the defects and problems in the system operation process， phase in Hejin Power Generation Company desulfurization GGH soot blower as an example， this paper introduces the OVATION - XP DCS platform to realize the GGH blowing process transformation process of DCS control mode， and illustrates the transformation of ideas and main logic. This paper briefly introduces the new way of operation of the control system. At the same time describes the advantage of the new control system and the expected return. In the hope of references are provided for the similar control system.

Key words： GGH blowing ash control system； control mode； operation instruction； reform idea