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基于SLC500的蒸汽鍋爐控制系統

基于SLC500的蒸汽鍋爐控制系統

2016/7/21 16:17:08

  1 概述

  美國羅克韋爾公司的SLC500系列產品,以其簡潔、易用、功能強、組態方便等諸多特點深受自動化人的喜愛。此次公司75t/h鍋爐技術改造就采用了SLC500系列產品。上位組態軟件選用了RSView 32,下位編程軟件選用了RSLogix500,通訊軟件選用了RSLinx。

  2 鍋爐生產工藝簡述

  2.1 燃燒系統:混合煤氣在爐膛內燃燒釋放出大量熱量,火焰中心溫度達。爐膛內側鋪設有由金屬管道組成的水冷管壁,燃燒放出的熱量主要以熱輻射的形式被水冷壁受熱面強烈吸收。但是由于熱負荷的限制和爐膛體積的限制,爐膛出口處的煙溫一般仍高達左右。為了對這股高溫煙氣進行利用,煙道里還依次裝有過熱器(分為幾級)、再熱器、省煤器和空氣預熱器等受熱面。高溫煙氣依次流過這些受熱面,通過對流、輻射等換熱方式向這些受熱面放熱。從空氣預熱器出來的排煙溫度一般在 左右。這時的煙氣已無法再利用,被送入除塵器進行分離,將煙氣攜帶的絕大部分飛灰除掉,再由引風機引入煙囪,最終排入大氣。

  2.2 汽水系統:鍋爐汽水系統由給水管路、省煤器、汽包、下降 管、水冷壁、過熱器、再熱蒸汽及主再熱蒸汽管路等組成。主要功能是使水吸熱、蒸發,最后變成有一定參數的過熱蒸汽。從給水管路來的水經過給水閥進入省煤器,加熱到接近飽和溫度,進入汽包,經過下降管進入水冷壁,吸收蒸發熱量,在回到汽包。經過汽水分離以后,蒸汽進入過熱器,水在進入水冷壁進行加熱。進入過熱器的蒸汽吸收熱量,成為具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽,經過主蒸汽管,進入汽輪機高壓缸做功。蒸汽從高壓缸做完工后,經再熱蒸汽管冷段,進入鍋爐再熱器加熱至額定溫度后,經再熱蒸汽熱段,進入汽輪機中缸、低壓缸繼續做功。

  3 控制系統組成

  3.1硬件組成

  3.2軟件組成:

  Windows XP +SP3         中文版操作系統

  RSLogix500 V7.0           梯形邏輯控制程序編輯軟件。

  RSView 32 V6.3中文版     上位機組態軟件

  RSLinx Classic V2.4.3       通訊軟件

  3.3網絡結構

  3.4 鍋爐的主要控制點:

  鍋爐汽包給水調節;

  減溫水調節;

  煤氣燃燒控制;

  殘氧分析檢測;

  4 調試經驗

  4.1 EDS文件導入。運行Rockwell Software-Rlinx-Tools-EDS Hardware Installation Tool進行安裝,目的是升級硬件。就象西門子S7中的GSD文件,用法基本一樣。EDS文件是讓軟件RSLinx識別硬件,EDS是描述硬件的,它遵循開放的規范。

  4.2 兩個重要位地址S:5/0和 S:1/15的使用。當浮點數溢出時,S:5/0置1,此時SLC500的CPU會報故障。因此,應將此地址恒置1,以免CPU停運。

  4.3 關于RSView無法安裝的解決辦法是:進入電腦屬性中的高級設置,選取環境變量,其中有個叫path的變量,RSView安裝失敗是因為它的變量值太長了。安裝Rockwell軟件時,都會創建好長的路徑,比如:C:\Program?Files\Rockwell?Software\common等等,路徑總長度不能超過254。刪除部分將變量值變短后,RSView即可安裝,刪除之前最好備份一下,刪太多可能會產生一些問題。

  4.4 RSLogix500中,通過SCP命令讀取并整定模擬量值。對于1746-NI8來說,4000---20000對應4---20mA的零點和量程值;對于1746-NI4來說,3277---16384對應4---20mA的零點和量程值。對于需要參與PID調節的輸入和輸出量來說,均需要整定到0---4095這個范圍。不同的模擬量輸入模板要想正確使用,必須首先通過N文件對硬件進行配置。一般來說,1746-NI4對應的N文件值是2565;1746-NI8對應的N文件值是2565;1746-NT4(采集S型熱電偶信號)對應的N文件值是2645;1746-NT4(采集K型熱電偶信號)對應的N文件值是2641;1746-NR4(采集Pt100型熱電阻信號)對應的N文件值是2640。

  4.5 關于緩沖區指令FIFO和LIFO:FIFO( First In First Out)把字裝入文件并且按照他們被裝入的順序卸出;LIFO(Last In First Out)后入先出正好相反。比較FIFO和BSL兩個指令,一個是字,一個是Bit,實質功能是一樣的)。FFL、FFU: FIFO裝入、FIFO卸出;LFL、LFU: LIFO裝入、LIFO卸出。使用時必須裝入和卸出配對使用,梯級條件由假變真時執行一次,觸發條件為上升沿,堆棧指針加一。上述指令常用在編寫班報、日報等報表程序中。

  4.6 SLC500的PLC,在機架上插有模擬量輸入模塊,維護人員在現場更換儀表時不小心造成儀表電源線短路,此時CPU自己停止運行,FLT燈紅閃,斷電重啟也不能復位。在編程軟件中的“Processor Status”里有一個ERROR選項,點擊“Clear Major Error”,想在線清除PLC內部故障,可是程序不能在線,最后把程序重新下載了一遍,故障就自動消除。

  4.7調試中,用其中一臺操作站下裝程序后,在線顯示只有一個主機架,且只能檢測到該機架上前五個插槽的模板,與實際硬件配置明顯不符。于是,重新安裝RSLinx V2.43,問題沒有解決。將RSLinx版本升級到V2.54,故障依舊。然后重新安裝RSLogix500軟件,問題也沒有得到解決。無可奈何中,只有使用另一臺操作站對SLC500重新下裝程序,一次成功。后經反復試驗發現,系Windows2000操作系統故障所致。依舊是用原操作站,將Windows2000操作系統覆蓋安裝后,在執行程序下載,未再出現異常現象。

  5 結語

  技術人員豐富的現場實踐經驗以及SLC500產品良好的品質、易用性能,使得整個工程順利推進。我們利用三周時間,先后完成了舊控制系統拆除,新系統安裝、配線、調試,投運等工作,改造取得圓滿成功。

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