2.3 DCS系統(tǒng)在PCS7系統(tǒng)中的硬件組態(tài)
硬件組態(tài)如圖

DCS硬件組態(tài)
2.4 ETS系統(tǒng)的硬件組態(tài)
某某垃圾焚燒電廠汽機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)中，提出了SOE(Sequence of Events)的要求。由于普通模版無(wú)法達(dá)到1ms的精度，因而采用了SIEMENS PTD和 I&S集團(tuán)的相關(guān)產(chǎn)品。使用SICAM MCP TS模塊，配合使用SICAM 系列的高速DI，以及SICLOCK TM做時(shí)鐘，結(jié)合 PCS7 功能來(lái)實(shí)現(xiàn)1ms精度的事件報(bào)警。


圾焚燒電廠汽機(jī)的ETS采用414-3 DP。同時(shí)在工業(yè)以太網(wǎng)中接入SICLOCK，使用SICLICK向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間信號(hào)，使兩個(gè)AS站和3個(gè)OS站的時(shí)間都可以與SICLOCK同步。MCP TS則直接從SICLOCK獲取DCF信號(hào)從而提供1ms精度事件記錄功能。
2.5 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)


DCS的COU與其他設(shè)備建立的連接。DCS站的冗余CPU與ES站、OS站以及ETS的CPU都建立了連接。兩個(gè)AS站的CPU建立連接是為了DCS系統(tǒng)的CPU從ETS系統(tǒng)的CPU讀取數(shù)據(jù)。


ETS的CPU與其他設(shè)備建立的連接。CPU與MCP模塊建立了內(nèi)部連接以實(shí)現(xiàn)SOE功能。


ES站(OS站類似)與其他設(shè)備建立的連接：與兩個(gè)CPU的連接。使得任一個(gè)WinCC站都可以讀取兩個(gè)CPU的數(shù)據(jù)。使得任一臺(tái)微機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，都不影響系統(tǒng)任意一處的操作。


2.6 ES站及OS站的配置
采用普通微機(jī)并配以CP1613卡接入工業(yè)以太網(wǎng)，即可在上位機(jī)上讀取PLC采集到的數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)以太網(wǎng)直接上傳程序到CPU。
2.7系統(tǒng)組態(tài)
SIMATIC PCS7是一種模塊化的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的新一代過(guò)程控制系統(tǒng)，結(jié)合了傳統(tǒng)DCS和PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將兩者的功能有機(jī)的結(jié)合在一起。系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的硬件平臺(tái)；所有軟件也都全部集成在SIMATIC程序管理器下，有同樣統(tǒng)一的軟件平臺(tái)。系統(tǒng)大量采用了新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)配置上，使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。由于PCS7消除了DCS和PLC系統(tǒng)間的界限，真正實(shí)現(xiàn)了儀控和電控的一體化，充分體現(xiàn)了全集成自動(dòng)化的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)應(yīng)用范圍變廣，是一種適用于現(xiàn)在、面向未來(lái)的開(kāi)放型過(guò)程控制系統(tǒng)。
本項(xiàng)目使用PCS7的CFC編程，CFC是一種簡(jiǎn)潔的圖形組態(tài)工具，它符合IEC－1131的標(biāo)準(zhǔn)。使用CFC有助于節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，同時(shí)大大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的組態(tài)和維護(hù)。
根據(jù)工程師實(shí)際中設(shè)備的類型與特點(diǎn)，在項(xiàng)目中用使用SCL語(yǔ)言編制用戶功能塊，生成適合項(xiàng)目使用的電機(jī)、閥門(mén)、等設(shè)備的CFC塊。并結(jié)合PCS7自帶的其他功能塊庫(kù)中的功能，


共同組態(tài)實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目所需的各種控制、連鎖等功能。項(xiàng)目調(diào)用了25個(gè)電機(jī)功能塊、18個(gè)閥門(mén)功能塊實(shí)現(xiàn)了電機(jī)和閥門(mén)的狀態(tài)控制與連鎖保護(hù)，調(diào)用15個(gè)系統(tǒng)自帶的PID調(diào)節(jié)回路功能塊進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。各種模擬量輸入也都使用標(biāo)準(zhǔn)CFC功能塊進(jìn)行編程。
在PCS7的WinCC組態(tài)中，利用系統(tǒng)自帶的各種操作功能面板，并將某些功能進(jìn)行改造，使得其與CFC功能塊相配合，大大減輕了WinCC組態(tài)的工作量。


2.8 控制系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)的功能
控制系統(tǒng)從設(shè)備上可分為除氧給水系統(tǒng)、1#汽輪機(jī)系統(tǒng)、2#汽輪機(jī)系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、燃油泵房系統(tǒng)。
a) 數(shù)據(jù)采集
包括除氧給水系統(tǒng)、1#汽輪機(jī)系統(tǒng)、2#汽輪機(jī)系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、燃油泵房系統(tǒng)的各處汽、水、油、汽機(jī)的溫度、流量、壓力、水位的測(cè)量與顯示。在WinCC畫(huà)面中可實(shí)時(shí)監(jiān)視這些量。
b) 電機(jī)及電動(dòng)閥設(shè)備的控制
4臺(tái)循環(huán)水泵的啟停和連鎖控制：3用1備，手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換
5臺(tái)給水泵的啟停和連鎖控制：4用1備，手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換，給水壓力低自動(dòng)啟
2臺(tái)疏水泵的啟停和連鎖控制：1用1備，手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換，疏水箱水位高自動(dòng)啟
2臺(tái)供油泵的啟停和連鎖控制
2臺(tái)主油泵和2臺(tái)應(yīng)急油泵的啟停和連鎖控制：手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換，以及與潤(rùn)滑油壓力的復(fù)雜連鎖啟停。
每套機(jī)組2臺(tái)凝結(jié)水泵的啟停和連鎖控制：1用1備，手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換
2個(gè)冷凝器的進(jìn)、出口電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)控制
4套循環(huán)水進(jìn)、出口電動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)和連鎖控制：手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換，以及與循環(huán)水泵的聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)。
2個(gè)除氧器溢放水電動(dòng)門(mén)開(kāi)關(guān)和連鎖控制：手/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換，水位超高限自動(dòng)開(kāi)
每套機(jī)組1個(gè)電動(dòng)主汽門(mén)和1個(gè)真空破壞門(mén)的開(kāi)關(guān)控制：加入汽機(jī)啟停時(shí)的連鎖控制。


c) 回路控制
控制系統(tǒng)采用PID功能塊進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的如下回路控制：
除氧器壓力控制回路
除氧器水位控制回路
連排水位調(diào)節(jié)控制回路
減溫調(diào)節(jié)控制回路
汽封排汽調(diào)節(jié)控制回路
汽封補(bǔ)汽調(diào)節(jié)控制回路
凝汽器熱井水位控制回路

d) 汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)
ETS系統(tǒng)是保證機(jī)組安全運(yùn)行的重要手段。它監(jiān)視汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的重要開(kāi)關(guān)量和跳閘保護(hù)，當(dāng)有關(guān)開(kāi)關(guān)量輸入時(shí)，ETS就發(fā)出跳閘信號(hào)，緊急關(guān)閉汽輪機(jī)的停機(jī)電磁閥，并發(fā)信號(hào)至505控制器，緊急停機(jī)，避免事故發(fā)生。
ETS系統(tǒng)主要監(jiān)視以下開(kāi)關(guān)量：
汽機(jī)前后軸承回油溫度高
發(fā)電機(jī)前后軸承回油溫度過(guò)高
汽機(jī)高壓油壓力過(guò)低
汽機(jī)超速
汽機(jī)軸向位移大
汽機(jī)潤(rùn)滑油壓力低
汽機(jī)排氣壓力過(guò)高
汽機(jī)前后軸承振動(dòng)大
發(fā)電機(jī)住保護(hù)動(dòng)作
汽機(jī)軸承溫度高
ETS輸出為繼電器輸出。停機(jī)電磁閥為直流220V控制。
如前所述，由于采用了SOE功能，可以以1ms精度精確記錄各個(gè)事件的發(fā)生時(shí)間，作為以后對(duì)故障的分析之用。
e) 控制畫(huà)面

循環(huán)水系統(tǒng)

除氧給水系統(tǒng)

燃油泵房系統(tǒng)

1#、2#汽水系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

1#、2#潤(rùn)滑油系統(tǒng)

1#、2#ETS系統(tǒng)畫(huà)面