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科慧德自动化 自主创新品牌

以科技上水平 以智慧创收益 以仁德求发展

一、工程应用背景

    随着我国钢铁产量的不断提高，煤炭消费也在不断增长,燃煤排放的二氧化硫也不断增加,致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。国家为了实现二氧化硫的减排目标,陆续制定了一系列的环保减排措施，要求钢厂、电厂等的烟气排放必须脱硫。在烟气脱硫技术中，湿法脱硫技术是目前最成熟的脱硫技术之一，在国内得到了广泛应用。烟气湿法脱硫控制系统解决方案采用可编程控制器PLC 作为控制主站,将脱硫控制纳入全厂辅助系统网络集中监控,既保证可靠性,又能使自动控制成本降到最低。

二、控制系统方案

    根据现场控制设备的规模，控制系统可灵活采用西门子S7-200/300/400作为核心控制器进行设计。整个控制系统由两部分构成：电气控制和PLC控制。电气控制和PLC控制相互紧密结合组成一个整体，共同完成对系统的控制和数据采集。PLC控制系统作为整个控制系统的核心，由中央监控站和现场控制站组成。该控制系统留有开放式通讯接口，可与厂区的其他控制系统通讯。整套控制方案具有标准的原理图，接线图，系统操作说明等。控制方案已成功应用到多家冶金、电力企业。
    中央监控站由上位机和打印机构成，是实现自动化监控的核心部分。上位机负责全系统的管理和信息综合，利用WINCC监控软件提供的良好的中文人机对话界面，以查询方式从PLC获取的有关参数和设备状态信息，用棒图形式直观显示，同时打印必要的报表数据，供主控及管理人员指导生产。
    本系统采用三种控制模式即手动操作、PLC远程手动操作、全自动操作三种方式。前两种方式一般只在设备调试或维修时使用，系统主要以全自动操作方式为主。在这种方式下，各类泵、风机等设备的开、停，各种工况的切换，都由可编程控制器按照预先编制的程序自动生成，不需要操作人员干预。每种工况的运行时间及各种测量参数均可以在线或离线调整，每台设备和每种工况的运行情况也都可以由PLC系统进行监视，并根据现场的各个工艺单元的框架，利用监控软件在上位计算机上描绘出来。现场的泵类、风机、搅拌器等信号通过PLC的控制转化也在上位机上显示。这样，既能对设备开关量，如各类泵、风机、搅拌器等的开停进行控制，又能对现场的模拟量，如：反应池的PH、液位等进行调节，使装置的工艺、设备运行得到全面的控制。

三、控制系统功能

    （1）数据采集和存储功能：系统可自动连续地检测并纪录显示出烟气脱硫处理过程中各个工艺环节、各个时段的液位、PH、出水流量等生产数据，以及生产设备的运行工况等。对采集到的数据将保存1年，以备随时调阅和查询。
    （2）自动保护功能：PLC和上位机能对采集到的数据进行综合分析，从而判断出生产过程中有可能发生的事故，完成自动报警和主动采取预防措施，防止事故的发生和扩大，达到保护人身和设备的目的
    （3）自动控制和调节功能：系统处于自动控制状态下，PLC和上位机能根据工艺参数、设备工况和控制要求，按规定的时间周期、设定的逻辑顺序和设定的工艺参数自动的起停设备、自动切换设备的交替运行和调节部分设备的开启度或强度。
     （4）生产管理功能：系统能根据烟气脱硫处理系统的生产工艺、现场仪表所检测到的数据、生产设备运行中电量数据和开关量信号以及管理化验数据等信息，协调和管理全厂生产过程的调度、各类报表的打印，趋势曲线和棒图、带图的自动生成等。

四、工程案例

    本解决方案已成功应用到多个冶金、电力企业，下图是某钢厂烧结机烟气湿法脱硫控制工程的自动控制柜和上位机画面。以西门子S7-200 系列PLC 为主站的控制系统实现了湿法烟气脱硫工艺流程监控自动化控制。系统实际运行效果证明，该方案具有很好的安全性、稳定性和可维护性,完全达到了烧结机烟气脱硫自动控制目的。