现在电站自控系统普遍采用涣散控制系统(DCS)，SIEMENS公司的SIMATIC PCS7作为一种秀的进程控制系统，普遍地用在钢铁、化工、电站行，本文介绍了该系统在河南省某水泥厂自备电厂中的运用情况和心得。 

      1、工程概述： 

      河南省某水泥厂自备电厂机组是由2520t/h水泥炉窑尾气余热炉、1545t/h补燃煤CFB汽锅和1512MW的汽轮发机电组组成，主要是供厂内水泥生产线用电及部门生活用热。其中，补燃汽锅是哈尔滨汽锅厂引进美国CPC技术生产的细粉高速轮回流化床汽锅，与一般轮回流化床汽锅的区分在于：在炉前右侧安插了一台负荷调理装配(床料仓)，其工作原理为经由过程负压系统从炉床抽取床料储在仓内，并凭据负荷调理的需要将其中的床料回放进到炉床上来控制床料高度和温度，以到达调理负荷的目的。而一般的CFB主要是经由过程各类型式的分手器分手*气中未燃尽颗粒，再以机械或非机械方式送回炉膛，经由过程调整回料、给煤和风等手段来调理床温文负荷。另外一区分是该类炉的燃料粒度较一般CFB炉细，燃料温度和石灰石投进方式不不异。项目设计单元是天津水泥设计院，四川东方电脑工程公司负责提供DCS硬件，并完成DCS的设计组态和现场调试工作。  

      本项目采用SIEMENS公司SIMATIC PCS7集散控制系统，终实现对整个自备电站的控制和平安经济地运行。  

      2、PCS7系统的主要特点  

      PCS7是一种模块化的基于现场总线的新一代进程控制系统，连系了传统DCS和PLC控制系统的点，将两者的功能有机的连系在一起。系统的所有硬件都基于统一的硬件平台；所有软件也都全数集成在SIMATIC法式经管器下，有一样统一的软件平台。系统年夜采用了新技术，在网络设置装备摆设上，使用尺度工以太网和PROFIBUS网络。由于PCS7消除DCS和PLC系统间的界限，真正实现了仪控和电控的一体化，充实体现了全集成自动化的特点，使得系统运用范围变广，是一种适用于现在、面向未来的开放型进程控制系统。  

      3、本项目系统组成： 

      1． 硬件:  

      采用三个进程控制机柜:1APL、2APL、3APL。在1APL、3APL内各安装1套进程控制器AS4142DP。1APL中的进程控制器，处置轮回流化床汽锅部门的测点和调理回路，3APL中的进程控制器，处置汽轮发机电组和两台余热汽锅部门的测点和调理回路。共使用了13个ET200M远程控制机架安装各类I/O模块。所处置旌旗灯号以下:  

      进程状态监控经管装备为2台OS站，1台ES站，出于项目成本斟酌，均采用SIEMENS公司推荐的Dell高性能商用计较机。设置装备摆设为：PⅡ400，4.3G硬盘，128M内存，带8M显存的集成显卡，19"高分辨率SVGA彩色显示器。在项目实施进程中，Dell公司的商用计较机浮现出了良的性能。 
系统打印机为3台：EPSON MJ-1500K+ 彩色喷墨打印机。选用该种打印机是基于以下身分:

      a) 噪音低 
      b) 使用彩色进行分歧级别和种类的报警和信息记实 
      c) 能使用宽行接连打印纸，这是普通喷墨打印机不具有的功能。 

      2. 网络 

      本控制系统网络结构分为下层控制网、上层经管网。 

     下层控制网采用同轴屏敝电缆，适合欧洲Profibus尺度，经由过程每一个ET200M上的IM153－1通讯卡与AS4142DP控制器相互毗连，知足现场旌旗灯号的收集、处置和控制器的通讯，为Profibus－DP现场通讯网。 

      上层经管网分为二类。一类为采用同轴电缆，适合欧洲Profibus尺度。经由过程OS站、ES站和控制器上的CP443－5通讯卡相毗连，知足操作员站、工程师站对现场装备的监视、控制和经管，实现数据同享。另外一类为采用同轴细缆，合适TCP/IP协议的经管以太网，经由过程OS站、ES站上的D-LINK网卡毗连，主要实现工程师和操作员站之间文件经管、拷贝。 

      3．软件 

      操作员站OS和工程师站ES均采用微软英文版Windows NT Workstation V4.0作为操作系统，附加安装版Package 3和Internet explorer 4.0，汉字处置采用中文之星For Windows NT V2.0，使得除工程师组态之外的所有信息、界面均实现汉化。 

      操作员站另加载了SIMATIC WINCC RT 64K Tags、 NET Profibus-S7、WINCC ADVANCED PROCESS CTRL.、WINCC BASIC PROCESS CTRL．等监控软件。 

       在操作员站所加载软件的根蒂根基上，工程师站还加装了SIMATIC STEP7 BASIS V4.0、 CFC V4.0、S7-SCL V4.0、SFC  等组态功能软件。除用于系统软、硬件组态外，ES站具有与OS站完全不异的功能，可以兼做OS站，起到了下降用户成本的作用。 

      4、系统功能  

      系统是对补燃炉、余热汽锅、汽轮机、发机电进行重要参数的显示，对以下回路进行自动调理。 

      补燃炉汽包水位调理系统 补燃炉炉膛压力调理系统 
      1#余热炉汽包水位调理系统2#余热炉汽包水位调理系统 
      除氧器压力调理系统 除氧器水位调理系统 
      冷凝器热井水位调理系统 补燃炉二次风调理系统  
      二级过热器进口温度调理系统 主蒸汽温度调理系统 

      以班报的形式对所有重要参数进行一小时报表自动打印。  

      以趋向图的形式对DCSI/O清单中所有要求的记实参数进行８小时趋向显示，并可按操作员要求打印。 

      工艺流程画面主要有下面几幅，并可随意切换： 

      汽锅*风系统图 汽锅汽水系统图 汽机热力系统图 
      余热炉热力系统图 除氧给水系统图 发机电油系统图 

      运用色彩和闪灼变化暗示各类报警信息。报警信息可按报警发生顺序在Alarm log中查阅、打印。另外，凭据汽锅制造商对控制的要求，并参考美国NFPA8504常压轮回流化床汽锅运行规范，还设计了需要的庇护功能。 

      5、PCS7系统的运用心得 

      我们在此次工程的法式设计中，由于没有太多的顺控功能，基本上只用到CFC法式组态，这样也利便用户有限的技术人员尽快掌握。CFC法式组态是一种图形式的组态，利便、直观，操作简洁。PCS7将许多逻辑、运算功能形成了功能块，在进行法式组态时，如需用到某种逻辑、运算功能，就可在PCS7的功能块库中找到与之响应的功能块，将其直接拖放至CFC组态画面即可。用户还可哄骗PCS7提供的一种类似PASICAL语言的SCL法式结构化控制语言自界说特殊功能块，并存在功能块库中，随意挪用。 

      DCS中使用的所有模块(包括PID块、数据块、I/O模块等)都只是在PCS7的组态画面中泛起，其实不能在WINCC人机界面上泛起。此时，若需要某个模块在WINCC人机界面上泛起，则只需要给该模块添加WINCC属性。 

      在工程师站上完成所有法式组态，编译无误后，将法式下载至进程控制器，这样，进程控制器中就有了经过编译后的用户法式；再将有用户法式的用户项目传送到操作站，用户法式就传给了WINCC人机界面，在法式组态时，已被界说具有了WINCC属性的各模块的标签值就能在WINCC中被找到，再经由过程WINCC画面组态，就可完成人机对话、参数的画面显示等，从而完成PCS7和WINCC(内核与显示)的连系。WINCC功能十分壮大，而使用起来又很是利便，在编制各类画面、报警回档等功能时，都可运用其尺度的功能来完成。 

      硬件组态也是一种图形化的组态方式，十分利便。对某一进程站而言，现实带有若干ET200远程I/O，组态画面中，就在该进程站后的PROFIBUS-DP网络线上拖放几个IM153模块形成几个ET200远程I/O接点。硬件组态中的所有模块，都可以从PCS7提供的元件库中找到响应型号、定货号的模块，将其拖放至与现实安装相对应的位置即可。硬件组态设置装备摆设完成后，下载到响应的进程控制站。这样，就使得现实硬件安装模件和硬件组态相一致，从而，I/O模块上的每点的点号地址就得以肯定。 

      由于我们是使用PCS7系统，在使用中也遇到一些问题。如，在硬件组态中对8AI模块通道组态时，才发现系统要求相邻的两个通道(如0,1，23)，必需接不异类型的旌旗灯号，而不能不重新布点；法式组态时，经过换算获得的流旌旗灯号不能直接传往WINCC人机界面，而必需将其加载到数据块上，把数据块传至WINCC才能实现流旌旗灯号在WINCC画面上的显示。类似的限制，都使得系统显得不够灵活。  

      系统现场旌旗灯号接线有板前与板后两种方式，该工程中使用的是板前接线方式，由于现场旌旗灯号线多，使得柜内接线杂乱。对于点数多的系统，建议使用板后接线方式。 

      PCS7系统中模块抗干扰能力较强，我们将通讯电缆沿机柜左侧进进和安插，而将现场旌旗灯号线从机柜右侧进进和安插。模拟旌旗灯号按划定完成屏障接地，在该工程现场调试进程中，我们很少遇到系统干扰问题。 

      我们发现在软件和网卡的安装上有个顺序问题：应先装Windows NT Workstation V4.0操作系统，然后装D-LINK网卡，再装WINDOWS NT PACKEAGE 3，装进IE 4.0，装进中文之星V2.0，再装WINCC，后装进CP5412卡，否则易发生冲突。 

      当系统需要重装系统时，应先收回OS站和ES站中所有授权。由于本项目使用的是V4.0版软件，采用软盘收授授权，比力麻烦。据SIEMENS介绍，新版本软件较好地接解决了这一问题。 

      6、竣事语  

      本项目从合同生效至完成调试，总共不到3个月时间，其中给予组态设计的时间很是短，而PCS7对我们来说又是一个较新的系统，但由于有SIEMENS工程师的有力支持，工作进展很是顺遂。  

      在此项目进程控制系统中，CFB的控制应是难点。CPC的细粉高效流化床项目是国家高效工汽锅引进项目的主要内容，同我们之前熟悉的东方汽锅股份公司研制和引进美国FW公司的CFB炉分歧。但遗憾的是，该项目的计划设计单元未设计燃烧、负荷调理和二氧化硫控制等关头的自动调理系统，而均采用了手动调理。另外，现场部门被控对象，如国产调理阀调理性能太差等缘由，一些调理系统尚不能投进自动运行。 

      我们计划还要进行的工作是:在机组稳定负荷运行和被控对象调理性能到达要求后，尽将各调理系统投进自动。尤其对其中2台余热炉向补燃炉提供预热给水(经由过程调整尾气和给水来调整出水温度)、补燃炉再进行终负荷调理这样一个较复杂的复合调理系统，值得仔细索求、研究。