JX-300XP DCS控制系統(tǒng)在大型水泥純低溫余熱電站的應(yīng)用

1.引言
     浙江紅獅水泥股份有限公司2×7.5MW純低溫余熱電站由2×2500t/d線的4臺余熱鍋爐、1×5000t/d線的2臺余熱鍋爐和2臺7.5MW汽輪發(fā)電機(jī)組等設(shè)備組成，其DCS控制系統(tǒng)采用浙江中控技術(shù)有限公司JX-300XP系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，并由浙江中控承擔(dān)DCS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通訊、自動(dòng)控制、集中操作等功能要求。

2．WebField JX-300XP DCS
    JX-300XP DCS的基本組成包括工程師站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通訊網(wǎng)絡(luò)SCnet II。在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元(CIU)可實(shí)現(xiàn)JX-300XP DCS 與PLC等數(shù)字設(shè)備的連接；通過多功能計(jì)算站（MFS）和相應(yīng)的應(yīng)用軟件AdvanTrol-PIMS可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信息交換，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動(dòng)化。JX-300XP DCS覆蓋了大型集散控制系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能、集成的用戶界面及信息存取功能，系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實(shí)現(xiàn)從一個(gè)單元的過程控制，到全廠范圍的自動(dòng)化集成。
    JX-300XP DCS控制網(wǎng)絡(luò)SCnet II連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，遵循開放的TCP/IP協(xié)議和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。SCnet II采用1：1冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP的傳輸協(xié)議輔以實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)故障診斷。其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、通信效率高。SCnet II真正實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的開放性和互聯(lián)性。通過配置交換器（SWITCH），操作站之間的網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)100Mdps，而且可以接多個(gè)SCnet II子網(wǎng)，形成一種組合結(jié)構(gòu)。

3．DCS控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
      根據(jù)天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)方案，該項(xiàng)目分成以下工段：一線窯頭和窯尾余熱鍋爐，二線窯頭和窯尾余熱鍋爐，三線窯頭和窯尾余熱鍋爐，化學(xué)水處理系統(tǒng)，冷卻水處理系統(tǒng)，1#汽機(jī)發(fā)電機(jī)油處理系統(tǒng)，2#汽機(jī)發(fā)電機(jī)油處理系統(tǒng)。根據(jù)此方案，DCS系統(tǒng)配置兩個(gè)現(xiàn)場控制站：1#站控制本地連接1#汽機(jī)發(fā)電機(jī)油處理系統(tǒng)I/O信號，控制站下接四個(gè)遠(yuǎn)程I/O機(jī)柜，分別連接一線窯頭、窯尾、二線窯頭、窯尾余熱鍋爐I/O信號；2#站控制本地連接2#汽機(jī)發(fā)電機(jī)油處理系統(tǒng)、化學(xué)水處理系統(tǒng)、冷卻水處理系統(tǒng)I/O信號，控制站下接二個(gè)遠(yuǎn)程I/O機(jī)柜，分別連接三線窯頭和窯尾余熱鍋爐I/O信號。
1．根據(jù)DCS系統(tǒng)的控制站配置原則，采用入圖1系統(tǒng)配置：

4．DCS系統(tǒng)操作界面
1.DCS操作主畫面如下:

圖2.窯頭和窯尾余熱鍋爐

圖3.汽機(jī)和發(fā)電機(jī)

圖4.化學(xué)水和冷卻水

圖5.汽機(jī)油系統(tǒng)

2.DCS控制方案
2.1電機(jī)的控制方案
主要是通過基本模塊來實(shí)現(xiàn)控制,常用到的電機(jī)控制模塊主要有以幾種:MOTOR(普通電機(jī)模塊), ZF_MOTOR(正反轉(zhuǎn)帶限位模塊),PAT(模擬量反饋開關(guān)量驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥模塊), MOTOR-B(變頻電機(jī)模塊)。
MOTOR模塊控制設(shè)備有：普通的電機(jī),鏈運(yùn)機(jī)，振打機(jī)等。
MOTOR_ZF模塊控制的主要設(shè)備有：循環(huán)水泵出口閥等。
PAT模塊控制的主要設(shè)備有：窯頭和窯尾余熱鍋爐進(jìn)出口調(diào)節(jié)閥等。
MOTOR-B模塊控制的主要設(shè)備有：循環(huán)水泵, 鍋爐給水泵等。
2.2 汽機(jī)DEH505的控制方案
主要是通過電液505驅(qū)動(dòng)模塊來實(shí)現(xiàn)汽機(jī)開停機(jī)聯(lián)鎖解所控制。
2.3回路的控制方案
采用單回路,主要有:汽包水位的自動(dòng)控制,鍋爐給水壓力控制等。

4.結(jié)束語
    通過項(xiàng)目各方的共同努力和緊密配合, 浙江紅獅水泥股份有限公司2×7.5MW純低溫余熱電站DCS系統(tǒng)自2007年1月正式投入運(yùn)行,JX-300XP系統(tǒng)穩(wěn)定,控制效果良好,各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)均正常,發(fā)電質(zhì)量穩(wěn)定,為業(yè)主帶來了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
      迄今為止，中控已憑借完善的解決方案和豐富的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)成功實(shí)施了近百個(gè)水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目，客戶廣泛分布于浙江、江蘇、江西、安徽、湖南、河南、山西、四川、福建等省。中控期待為更多企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和完善的服務(wù)，幫助企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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