基于SLC500的蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)
1 概述
美國羅克韋爾公司的SLC500系列產(chǎn)品,以其簡潔、易用、功能強(qiáng)、組態(tài)方便等諸多特點(diǎn)深受自動化人的喜愛。此次公司75t/h鍋爐技術(shù)改造就采用了SLC500系列產(chǎn)品。上位組態(tài)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(chǎn)工藝簡述
2.1 燃燒系統(tǒng):混合煤氣在爐膛內(nèi)燃燒釋放出大量熱量,火焰中心溫度達(dá)。爐膛內(nèi)側(cè)鋪設(shè)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(qiáng)烈吸收。但是由于熱負(fù)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(dá)左右。為了對這股高溫?zé)煔膺M(jìn)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(yù)熱器等受熱面。高溫?zé)煔庖来瘟鬟^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(yù)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(jìn)行分離,將煙氣攜帶的絕大部分飛灰除掉,再由引風(fēng)機(jī)引入煙囪,最終排入大氣。
2.2 汽水系統(tǒng):鍋爐汽水系統(tǒng)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(fā),最后變成有一定參數(shù)的過熱蒸汽。從給水管路來的水經(jīng)過給水閥進(jìn)入省煤器,加熱到接近飽和溫度,進(jìn)入汽包,經(jīng)過下降管進(jìn)入水冷壁,吸收蒸發(fā)熱量,在回到汽包。經(jīng)過汽水分離以后,蒸汽進(jìn)入過熱器,水在進(jìn)入水冷壁進(jìn)行加熱。進(jìn)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(jīng)過主蒸汽管,進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸做功。蒸汽從高壓缸做完工后,經(jīng)再熱蒸汽管冷段,進(jìn)入鍋爐再熱器加熱至額定溫度后,經(jīng)再熱蒸汽熱段,進(jìn)入汽輪機(jī)中缸、低壓缸繼續(xù)做功。
3 控制系統(tǒng)組成
3.1硬件組成
3.2軟件組成:
Windows XP +SP3 中文版操作系統(tǒng)
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(jī)組態(tài)軟件
RSLinx Classic V2.4.3 通訊軟件
3.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.4 鍋爐的主要控制點(diǎn):
鍋爐汽包給水調(diào)節(jié);
減溫水調(diào)節(jié);
煤氣燃燒控制;
殘氧分析檢測;
4 調(diào)試經(jīng)驗
4.1 EDS文件導(dǎo)入。運(yùn)行Rockwell Software-Rlinx-Tools-EDS Hardware Installation Tool進(jìn)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(guī)范。
4.2 兩個重要位地址S:5/0和 S:1/15的使用。當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)溢出時,S:5/0置1,此時SLC500的CPU會報故障。因此,應(yīng)將此地址恒置1,以免CPU停運(yùn)。
4.3 關(guān)于RSView無法安裝的解決辦法是:進(jìn)入電腦屬性中的高級設(shè)置,選取環(huán)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(chuàng)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(chǎn)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(yīng)4---20mA的零點(diǎn)和量程值;對于1746-NI4來說,3277---16384對應(yīng)4---20mA的零點(diǎn)和量程值。對于需要參與PID調(diào)節(jié)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(jìn)行配置。一般來說,1746-NI4對應(yīng)的N文件值是2565;1746-NI8對應(yīng)的N文件值是2565;1746-NT4(采集S型熱電偶信號)對應(yīng)的N文件值是2645;1746-NT4(采集K型熱電偶信號)對應(yīng)的N文件值是2641;1746-NR4(采集Pt100型熱電阻信號)對應(yīng)的N文件值是2640。
4.5 關(guān)于緩沖區(qū)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(zhì)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(zhí)行一次,觸發(fā)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(jī)架上插有模擬量輸入模塊,維護(hù)人員在現(xiàn)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(yùn)行,F(xiàn)LT燈紅閃,斷電重啟也不能復(fù)位。在編程軟件中的“Processor Status”里有一個ERROR選項,點(diǎn)擊“Clear Major Error”,想在線清除PLC內(nèi)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(diào)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(jī)架,且只能檢測到該機(jī)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(jīng)反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),系Windows2000操作系統(tǒng)故障所致。依舊是用原操作站,將Windows2000操作系統(tǒng)覆蓋安裝后,在執(zhí)行程序下載,未再出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
5 結(jié)語
技術(shù)人員豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗以及SLC500產(chǎn)品良好的品質(zhì)、易用性能,使得整個工程順利推進(jìn)。我們利用三周時間,先后完成了舊控制系統(tǒng)拆除,新系統(tǒng)安裝、配線、調(diào)試,投運(yùn)等工作,改造取得圓滿成功。
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