1、綿竹萬潔100T/日生活垃圾焚燒爐系統恢復方 精品文檔 ,超值下載案四川捷惠特電氣工程有限公司2 0 1 4 年 4 月第一章概述 1第二章 系統設計方案 11、設計原則二 12、設計依據 23、設計范圍 24、設計標準 25、控制系統技術指標與基本內容 26控制原理 4第三章系統網絡結構及方案實現 61、系統網絡結構圖 62、系統特性 63、 上位機操作站 錯誤!未定義書簽。4、 上位機主要完成功能： 錯誤!未定義書簽。第四章、控制設備技術參數 錯誤!未定義書簽。第五章、系統設備材料清單 10第六章 交貨日期、地點及運輸方式 11第七章 竣工驗收 11第八章售后服務承諾 11第一章 概述隨著

2、國民經濟得高速發展 , 都市產生得生活、工業、有害與醫務垃圾也在日益增長。 許多大城市已經出現垃圾圍城得現象 , 造成嚴重得環境污染與經濟破壞。垃圾處理可分 為:填埋、焚燒、熱解氣化三種方式。 填埋就是成本最低得垃圾處理方法 , 先進得熱解氣 化技術投資價格高 , 所以目前我國大多數采用焚燒方式 , 為此我公司一直深入對焚燒爐 控制方面得研究與發展 , 在控制方面積累了一定得經驗與技術。由于我公司長期從事鍋 爐方面得控制 , 為各種爐子控制也取得了一定業績 ,得到用戶認可。為了滿足系統得實用性、靈活性、擴展性與經濟性等高質量控制系統得需要 , 該垃 圾爐系統采用西門子公司SIEMENS S7-

3、300系列PLC控制系統完成垃圾焚燒爐控制系統 得數據采集、狀態采集、模擬量控制、數字量控制、順序控制、狀態聯鎖等功能 , 并滿 足工藝各種運行工況得要求 , 確保每個控制閥、風機、水泵、油缸等設備安全、高效運 行。系統提供靈活、高速得數據傳輸通道 , 使現場采集信號可以高速實時地在上位機上 顯示, 控制信號能高速實時地地傳送到現場執行單元 ,系統實時性好、抗干擾能力強。 系 統結構為分層、 全分布、全開放系統 , 既便于功能與硬件得擴充 , 又能充分保護應用資源 與投資,采用分布式數據庫及軟件模塊化、 結構化設計 ,使系統能適應功能得增加與規模 得擴充,并能自診斷。本監測系統完全符合國際標準

4、定義得開放式環境 , 如采用 Windows XP作為上位操作系統，實時更新數據庫，運行數據存盤，歷史數據保存，保證數據得連 續。第二章 系統設計方案1、設計原則工業自動化控制得設計本著先進性、 可靠性、實用性、 合理性、經濟性得設計原則 , 采用西門子公司S7-300 PLC作為系統控制核心,采用組態王作為上位機操作監控軟件, 主要體現在以下幾個方面 :1、1、 先進性生產過程控制系統得設計方案綜合國內外同行業得總體水平 , 不低于國內其它廠目 前得自動化水平,吸納國外部分先進得技術與裝備。S7-300 PLC控制系統就是西門子公 司推出得面向中型過程應用與設備集成控制得開放型控制系統。 該

5、系統由精練設計得先 進集成控制器與采用獨立得并與開放得高性能MPI/Profibus DP網絡、操作員站組成一套完整得并能很好地滿足工業行業所有從簡單到復雜得各種控制應用要求得監測控制 系統。1、 2、 可靠性 在總體設計上采用先進得、成熟得、有成功經驗得技術與裝備。西門子公司就是德 國知名企業 , 就是世界五百強之一 , 國外一流公司得品質保證體系以及相應產品在全世 界范圍內得大規模應用業績都保證了本系統得高度可靠性。在現行得一線PLC中市場占有率最高 , 安全性與穩定性都就是一流得。1、 3、 實用性 在保證技術先進、質量可靠、功能完善得前提下 , 通過合理得方案配置達到最佳得性 能價格比

6、。S7-300PLC能滿足各種設備過程自動化控制得應用要求,就是應用靈活,使用 可靠得中型監測控制系統 ,也就是中小企業過程控制系統得最理想得解決方案。1、 4、 可維護性控制系統得硬件與軟件選擇做到全廠一致 , 控制系統得選型應本著全廠一致得原則 , 以利于全廠管控網絡系統得形成與控制系統得備品、備件采購及維護方便。1、 5、 靈活性在總體設計中 , 要考慮今后技術得發展與進步 , 使系統在軟件與硬件得升級換代方面 留有余地。控制系統包括三大組成部分 : 系統監控、操作及管理部分 , 網絡通訊部分與實 時控制部分。 采用這樣得結構為用戶帶來了各種靈活得應用。 用戶可以根據生產控制與 管理得實

7、際需求來構筑其系統得規模以及功能。系統得規模可大可小, 預留得擴展能力可滿足未來得系統擴展 , 保護用戶得投資。1、6、 可操作性在上位機采用組態王作為操作站軟件 ,提供直觀、 完整、豐富、友好得操作界面 , 滿足 生產與管理等多方面、多用戶需求。操作員站運行環境采用用戶熟悉得操作系統WindowsXP方便用戶得操作；提供操作員 / 操作員站得系統安全保護功能 ;用戶可自由設置菜單 , 采用菜單來調用畫面或執行指定操作 ； 用戶可自由設置工具欄 , 采用工具欄上得工具來調用畫面或執行指定操作 ； 消息匯總區提供系統消息匯總顯示功能 , 幫助用戶對系統得運行情況進行分析 , 控制命 令區提供用戶

8、直接用命令方式來執行指定得任務 ； 系統報警區為用戶提供各種報警事件得在線報告功能 ； 系統狀態區為用戶提供系統得在線運行情況。1、7、 設計依據 技術資料 :、帶控制點及熱力設計參數得風煙系統圖 、焚燒爐及煙氣處理等系統技術要求、200t/d 垃圾焚燒爐風煙系統設備及電氣控制方式一覽表（ 一）、200t/d 垃圾焚燒爐風煙系統設備及電氣控制方式一覽表（ 二）、200t/d 垃圾焚燒爐污水系統設備及電氣控制方式一覽表、300t/d 垃圾焚燒爐工藝對電氣自控要求得說明2、2 國內外自動控制現狀及同類工程信息反饋2、3 國家標準、行業標準與院標等標準及規定2、4 設計中有關本專業得具體規定3 、設

9、計范圍 本工程自控得設計范圍主要包括垃圾焚燒爐得爐膛溫度自動控制、 爐膛負壓控制、 煙氣 含氧量控制、 噴淋降溫水壓控制、 噴霧干燥吸收塔進出口溫度控制、 布袋除塵器入口溫 度控制、沉淀池水位得控制、垃圾儲料坑與垃圾儲倉滲濾液井水位得控制、連鎖控制 , 風煙溫度與壓力得監測 , 必要得工藝參數報警、 生產報表 , 并在上位操作軟件上對相關參 數進行顯示、參數設定、報警、保存處理 , 設備制作等。4、 設計標準工程采用得標準盡可能使用現行有效得國際標準、 國標、行業標準行業標準與院標等標 準及規定。5、控制系統技術指標與基本內容確保垃圾組分變化時也能充分燃燒,熱灼減率 5及確保排放達標； 保證垃

10、圾充分燃燒 ；煙氣含氧量：6%12%;爐膛溫度（T1）: 850 C <T1<1050C ,超過 105OC報警；煙氣溫度（T2）:>850 C并在爐膛停留2秒； 爐膛負壓 （P）:-20 -40Pa；布袋除塵器入口溫度控制 （T5）:<180 C ；主要檢測與控制內容序號檢測或控制內容1爐膛溫度(T1)檢測、顯示、自動調節2爐膛負壓(P1)檢測、顯示、自動調節3煙氣溫度(T2):檢測、顯示4煙氣含氧量：檢測、顯示、自動調節5空氣預熱器入口煙氣溫度(T3):檢測、顯示6空氣預熱器入口煙氣壓力(P3):檢測、顯示7噴霧干燥吸收塔入口煙氣溫度(T4):檢測、顯示、自動調節8

11、噴霧干燥吸收塔入口煙氣壓力(P4):檢測、顯示9布袋除塵器入口煙氣溫度(T5):檢測、顯示、自動調節10布袋除塵器入口煙氣壓力(P5):檢測、顯示11布袋除塵器出口煙氣壓力(P6):檢測、顯示12一次風溫度(T7):檢測、顯示13一次風壓力(P2):檢測、顯示14預熱器出口一次風溫度(T6):檢測、顯示15噴淋降溫水泵出口壓力(P7):檢測、顯示、自動調節16沉淀池水位：檢測、顯示17垃圾儲料坑水位：檢測、顯示、自動調節18垃圾儲倉滲濾液井水位：檢測、顯示、自動調節19一次風機變頻調速20二次風機變頻調速21引風機變頻調速221#噴淋降溫水泵變頻調速232#噴淋降溫水泵變頻調速24堿液攪拌器啟

12、停控制251#空壓機啟停控制262#空壓機啟停控制27熱風放空閥D1開度控制自動調節,T1溫度作為信號源28冷風調節閥D2開度控制29二次風調節閥D3開度控制30煙氣調節閥D4開度控制31煙氣調節閥D5開度控制32煙氣調節閥D6開度控制33熱風調節閥D7開度控制341#滲濾液加壓泵啟停控制352#滲濾液加壓泵啟停控制36潛污泵啟停控制37攪勻潛水泵就地啟停 PLC控制系統信號統計：a、模擬量輸入:30溫度:T1T7共7個測溫點壓力:P1P7共7個測點 氧含量 :1 個測點 酸度計 :1 個測點水位 :3 個測點變頻器頻率 :6 個測點 煙風調節電動執行機構位置 :7 個b、模擬量輸出:11變頻

13、器頻率給定 :6 點 煙風電動執行機構位置給定 :7 點c、數字量輸入：52變頻器狀態信號 :4 點 變頻器故障信號 :4 點 空壓機狀態信號 :2 點 空壓機過電流信號 :2 點 堿液攪拌器狀態信號 :1 點 堿液攪拌器過電流信號 :1 點 滲濾液加壓泵、潛污泵、潛水泵狀態信號 :4 點 滲濾液加壓泵、潛污泵、潛水泵過電流信號 :4 點 液壓油缸前進到位與后退到位信號 :24 點 火焰檢測信號 :4 點 d數字量輸出:49變頻器啟停信號 :4 點 變頻器故障復位信號 :4 點空壓機啟停信號 :2 點 堿液攪拌器啟停信號 :1 點滲濾液加壓泵、潛污泵、潛水泵啟停信號 :4 點 液壓油缸前進與后

14、退信號 :24 點6、控制原理a、爐膛負壓(P1)得控制：爐膛負壓得大小取決于引風機得轉速 , 因此要控制爐膛得負壓就需要控制引風機得 轉速。引風機得轉速由變頻器控制 , 而引風機得轉速與其工作電壓頻率成正比例關系 , 故PLC控制系統控制變頻器得輸出頻率就能控制引風機得轉速。PLC 控制系統對爐膛負壓得控制首要任務就是要控制負壓穩定在誤差允許得范圍之內 , 即實際爐膛負壓與爐膛負壓設定值得偏差在誤差允許得范圍之內。在控制理論中 , 要使 被控量穩定在誤差范圍內 , 應采用負反饋控制系統。PLC制系統采用PID控制算法完成爐膛負壓得穩定控制：將負壓得實際測量值與負 壓設定值進行偏差比較 , 然

15、后把比較結果進行 PID 運算,最后將運算結果作為頻率設定 值傳送給引風機變頻器 , 控制引風機轉速來控制爐膛負壓。b、爐膛溫度(T1)得控制：在爐膛內燃燒得垃圾從本質上瞧就就是焚燒爐內得燃料 ,因此一般正常情況下 , 控 制爐膛內溫度得主要措施就是控制投入焚燒爐得垃圾量、一次風與二次風風量比 ： 當一 次風與二次風風量比在滿足工藝情況下 , 在一定時間內爐膛溫度超過爐膛溫度設定值表 明投入焚燒爐得垃圾量過多 , 應減少投入焚燒爐得垃圾量 ;爐膛溫度低于爐膛溫度設定 值表明投入焚燒爐得垃圾量不足 ,應增加投入焚燒爐得垃圾量。 垃圾投送就是由 12支液 壓油缸順序移動完成得 , 因此控制投入焚燒

16、爐得垃圾量即需要控制動作液壓油缸得數量 及動作順序。PLC控制系統米用多變量模糊控制算法及順序控制算法控制液壓油缸得動 作。由于爐膛內得助燃空氣一次風就是經空氣預熱器加熱得高溫空氣 , 控制一次熱 風得排空可以控制進入爐膛得一次風熱量從而控制爐膛內溫度: 爐膛溫度超過爐膛溫度設定值表明爐膛內得熱量過多 , 開排空閥將熱風適量排空可以減小進入爐膛內得一次風 熱量,降低爐膛溫度 ;爐膛溫度低于爐膛溫度設定值表明爐膛內得熱量不足 ,關排空閥可 以減小進入爐膛得一次風熱量得散失 , 增加爐膛溫度。不論開或關排空閥都應控制排空 閥動作得幅度。PLC控制系統米用比例算法控制排空閥開或關得幅度。二次風就是常

17、溫 , 摻入到一次風可以降低一次風得溫度 , 因此控制爐膛內溫度還可 以通過控制摻入一次風得二次風量進行 : 爐膛溫度超過爐膛溫度設定值表明爐膛內得熱 量過多,開二次風調節閥 D2 增加進入一次風管得二次風量 ,同時開啟熱風防空閥 ,保持 入爐空氣量不變得情況下 ,入爐空氣溫度使進入爐膛得一次風熱量減小 , 從而減小進入 爐膛得輔助熱量 ,降低爐膛溫度 ; 爐膛溫度低于爐膛溫度設定值表明爐膛內得熱量不足 , 關二次風調節閥D2減小進入一次風管得二次風量，使進入爐膛得一次風熱量增加，從而 增加進入爐膛得輔助熱量 , 增加爐膛溫度。不論開或關二次風調節閥都應控制二次風調 節閥動作得幅度。PLC控制

18、系統采用比例算法控制二次風調節閥開或關得幅度。PLC 控制系統將上述三種調節方式同時交叉進行 , 通過模糊邏輯判斷控制三種調節方式 得調節順序及調節幅度 , 既能滿足爐膛溫度得調節要求 , 又不致影響煙氣得氧含量。 C煙氣氧含量得控制：煙氣中得氧含量主要取決于進入爐膛得風壓 , 當煙氣得溫度低時說明引風機得風量 大了; 這時候就可以調整引風機得頻率 , 當煙氣得溫度高時說明鼓風風機得風量大了 ; 這時候就可以調整鼓風機得頻率 , 讓爐膛燃燒溫度保持在合理水平、因此調節煙氣中得 氧含量通過調節一次風量進行。一次風量得調節就是通過調節一次風機得轉速實現得 , 一次風機得轉速通過變頻器調節 , 一次

19、風機得轉速與其工作電壓得頻率成正比例關系 , 因此煙氣中得氧含量調節通過調節變頻器得輸出頻率實現。d噴霧干燥吸收塔入口煙氣溫度(T4)得調節： 噴霧干燥吸收塔入口煙氣溫度得調節通過降溫裝置進行。 變頻調節水壓 , 使水壓保持 恒定值 , 達到調節水量控制煙溫。e、布袋除塵器入口煙氣溫度(T5)得調節：布袋除塵器入口煙氣溫度得調節通過噴霧干燥吸收塔進行。PLC控制系統采用PID控制算法及模糊邏輯順序判斷綜合控制來控制布袋除塵器入口得煙氣溫度。f 、噴淋降溫水泵出口水壓 (P7) 得控制 ： 噴淋降溫水泵出口水壓得大小取決于噴淋降溫水泵得轉速 , 因此要控制噴淋降溫水 泵出口水壓就需要控制噴淋降溫

20、水泵得轉速。噴淋降溫水泵得轉速由變頻器控制 , 而噴 淋降溫水泵得轉速與其工作電壓頻率成正比例關系 ，故PLC控制系統控制變頻器得輸出 頻率就能控制噴淋降溫水泵得轉速。PLCe制系統采用PID控制算法完成噴淋降溫水泵出口水壓得控制：將噴淋降溫水泵 出口水壓得實際測量值與噴淋降溫水泵出口水壓設定值進行偏差比較 ,然后把比較結果 進行 PID 運算,最后將運算結果作為頻率設定值傳送給噴淋降溫水泵變頻器 ,控制噴淋 降溫水泵轉速來控制噴淋降溫水泵出口水壓。 降溫水得壓力由變頻控制電動機得轉速來 實現恒壓調節。當壓力低電機轉速自動上升 ,達到設定壓力時自動調整輸出頻率 ,維持管 網壓力恒定。g、聯鎖控

21、制：(1) 引風機與一次風機得聯鎖 ：啟動聯鎖：引風機沒有啟動時，一次風機不能啟動；停機聯鎖：一次風機停機后運行3分鐘,引風機才能停機。h液壓油缸得工作原理液壓油缸得最大工作壓力由溢流閥調定 ,液壓缸得工作壓力由減壓閥調定,缸頭可 用來夾緊工件。一級減壓回路之二液壓油缸活塞下行時通過減壓閥獲得低于溢流閥調定 壓力得某一穩定值,回程時液壓缸上腔得油可經單向閥回油箱。液壓缸得最大工作壓力 由溢流閥調定。減壓閥出口壓力由閥本身調定，當閥遙控口與閥口接通時，閥得出口壓力 則由閥體調定。閥2可用小流量得遠程調壓閥。液壓油缸活塞右移時壓力由減壓閥調定, 左移壓力由減壓閥調定。用小規格得比例先導壓力閥接在減

22、壓閥得遙控口 ，使減壓 閥得出口壓力在一定范圍內得到無級調整。該種方法 ，易于實現對減壓閥工作壓力得遙 控。采用比例減壓閥減壓，既可實現對減壓閥出口得壓力無級調節，又可以大大減少液壓 元件得數量,使系統簡化,控制性能提高。我們通過歐姆龍得行程開關檢測各個閥位得位置信號，每個閥都處于正常位置時 按時控器得發出得時間指令通過 PLC發出前進或后退得動作信號；行程開關反饋動作過 程就是不就是按照設定得動作過程運行。這樣可以對每一個液壓油缸進行監控，使垃圾按設定得程序一層一層推進。當哪個油缸位置不在正常狀態，該油缸得監控畫面出現報 警并閃爍,提示操作者檢查該油缸，在故障報表中體現。第三章系統網絡結構及

23、方案實現1、系統網絡結構圖整個系統分成二層控制系統，控制系統由I/O輸入/輸出控制層、上位監控管理操 作層構成。I/O輸入/輸出控制層由德國西門子公司得 S7-300 PLC控制器及下層I/O模 塊組成,就是系統得控制核心。上位監控管理操作層由2臺操作員站組成，可對每臺現場 設備進行操作控制（啟動/停止、開/關）、對過程數據進行監控、實時顯示以及各種功能， 包括:報警、趨勢、安全、報表、診斷、打印、事件記錄等。2、系統特性系統主畫面.jg- ''f× *fl* T聲號單住日期葉司1倬界遲I- K-DC-2710:29:362MtdM+.208-2Ir. i2j53省黑

24、理鍛口 NfflfiI2W8-ZT102>3呂>jfRj2OT8-2710=2g6£2MS-2710=9=S6邑包壓力10:29:367rffi&D>20g-=710-29:369SLrtS 力KPa2D08-710i2i3¾迥尼轅汽!五;hM8-3710:29:34IO¾,F斫吋'3lx-s10;S$:3«IlZr黑計荷E3h0CS-2Tld=29=3IS爐瞠出口煙從匚2MS-2710z36IS爐.SMPaECU 8-2710:29:3614Pa2t.S-J-2?10=23tI呂JpHiiJErffii2S-I71 :

25、24:3418肚2M8-9-ZT10:2333617Il網梆運J5*血ZW8-Z710；2»；»IS無囘和壓力3tFQCS-STIOSZ9S3弓I岡松時H¾20CS-5-2710;29;3620例護蠟卞宦力MP2M8-,Z71023621障畫拾水壓力諛宦KPa2M8-Z710s2as3A22.az)1P2MS-J-27102:StFj*INt,n-j.4ul- f.：*>- JJi =；-7 * 耳.r*mc I _ jE fcr f .rt - r+ e J«W. ” '« IEA£.rCtBffl.bltt¼

26、;vBH . a « :町二竹-畤：IL ” ！:標準得報警匯總畫面可使操作人員將注意力集中在所出現得問題上。下列功能提供一個強大且具有相當靈活性得操作環境：可選區域窗口支持對發動機設備區域得快速報警過濾并提供報警匯總統計清單 可選細目顯示窗口顯示更詳細得報警情況細節查瞧組態生成工具可將用戶操作報警內容存盤與重新調出瀏覽 （按指定得區域/時間/被 過濾得點）用戶過濾器工具可對報警畫面得所有顯示列加以過濾功能，以便操作人員快速地查找到 問題得所在。所有報警信息均能采用優先級進行過濾在報警匯總畫面中得報警可以單條或按頁確認。在用戶流程圖上，報警也可單條或按頁 “>.< III

27、M- - ff-f fr*,-進行確認。在報警匯總畫面與用戶流程圖上，用戶根據自己得監控要求來設定各種報警 優先級得顏色。該系統支持報警優先級顏色得組態。各個優先級報警均可在所有得用戶 流程畫面上顯示出來。除了這些功能外,在操作員站（Station）狀態欄上得報警指示會將 未經報警確認得最高優先級得報警用預先設定得顏色閃爍顯示。O bfWs.U*腫普M塑fr=M., EliH<1-rt>*'貫能越lfi件應塑«51*22、8 報表系統提供許多內置得報表功能，系統標準報表包括：報警/事件日志報表報告在指定時間周期內得所有報警與事件。通過使用過濾器，這類報表可以提供操

28、作員與/或點跟蹤報表功能。報警持續時間日志報表報告在指定時間周期內指定得報警點在返回到正常前得報警持 續得時間。集成得EXCEL艮表,類似其她標準報表得生成方式,用戶可以通過微軟得EXCE!子表格 生成報表。采用開放式數據訪問 ODAl軟件選項,Microsoft EXCEL可以讀取數據庫得 數據。自由格式報表，生成得報表采用靈活多樣得報表打印格式，并包括算術計算與統計 功能,如最大值/最小值與標準偏差計算等功能。點屬性日志報表，報告顯示控制點當前得特殊屬性，如中斷掃描，壞值與禁止報警等。 點交叉參考報表，提供指定點得數據庫參考，便于在數據庫點作廢或重新命名后得系統 維護。參數設定：爐膛參散設

29、定爐膛貸壓遙定爐膛正壓設定PS報警查詢:H藝參數設定出水口參數設定Cx o煙溫扌艮警梢除雀> 推料SI進退時間設定AS秒垃圾燃燒量預算Og-O返冋j 阿1莓次推垃圾量設定每天垃圾燃燒壘BggMj -÷>垃圾燃燒總量B3 -手<>報警記錄2CO8-Ui-4-tWW IIn-7T : fr二 Xt. j>t-il?"F*Et毛咗Irlil9Vfa ¢1 Uhf WWfMI"一-Htft注誕Cfii1WtSIa 13 社 B3*i Hft3- 4 -H, UEIEESD CV(Wal/is1» H 磁 A43"

30、訝 IlStfi0 C*FllMWe I 5實時曲線:實時性地采集各儀表數據并顯示參數修正設置更新實時數據庫運行數據存盤，歷史數據保存，保證數據得連續4、2、監視檢測數據檢測數據變化監視：根據工藝參數要求，對檢測數據進行實時監視，當檢測數據不滿足要 求時,在畫面上相應位置要進行狀態閃光與變色報警提示 ，并將這種狀態保存記錄下來 供操作人員查詢、打印事故追憶記錄。4、3趨勢分析趨勢數據包括溫度、壓力、流量等。趨勢顯示畫面還同時用數字顯示出變量得數值。趨勢顯示可存儲在內部存儲器中，便于運行人員調用，運行人員亦可按要求組態趨勢，并保 存在外部存儲器中，以便今后調用。提供趨勢分析功能以用于顯示一些變量得變化，趨勢 分析程序能在趨勢顯示畫面上以曲線形式顯示趨勢數據，系統能提供無限點歷史數據得 趨勢與無限點實時數據得趨勢顯示。趨勢顯示可用整幅畫面顯示，也可在任何其它畫面得某一部位，用任意尺寸顯示。所有模擬量信號及計算值，均可設置為趨勢顯示。在同一幅CRT示畫面上,在同一時間軸上,采用不同得顯示顏色,能同時顯示8個模擬 量數值得趨勢。在一幅趨勢顯示得畫面