PDF《基于节点总线的烟气脱硫处理控制系统》

第七届工业仪表与自动化学术会议

1 基于节点总线的烟气脱硫处理控制系统 李亘军1 徐丽杰1 吴锦源1 曹玉山2 (北京交通大学电气工程学院

1 ,北京 100044;

北京龙源正合电力技术有限公司

2 ,北京 100023) 摘要:为解决传统烟气脱硫处理(FGD)控制方案中敷线过多的问题,提出了一种基于节点总线技术的 FGD 控制系统.

该系统采用了管理级、控制级和过程级三层网络结构.具有设计方法先进、易于扩展和运行安全可靠等特点,提高了信号传 输的精确度、准确性,增强了系统的可靠性和扩展性.实际运行表明该系统达到了非常令人满意的效果. 关键词:节点总线 冗余技术 I/O 模块

0 引言 近年来,酸雨对我国的危害越来越严重.要实现酸雨的防治,对煤炭燃烧所产生的烟气进行脱硫处理是重 中之重.近年来随着国内自动化技术、设备及在线监测仪表的发展,使得烟气脱硫处理(FGD)的自动化程度 迅速提高.其中对烟气脱硫处理工艺进行自动化监测和实时控制是降低烟气含硫量、提高环保水平、防止酸雨 形成的关键. FGD 的处理效果主要取决于其运行参数,其中主要参数包括各反应段时间以及烟气流量.一般采用以 PLC 或DCS 为核心的工艺过程自动监控系统,实时控制风机、水泵、电动阀等设备及各反应段时间,使烟气含硫量 达到国家规定的排放标准. 烟气脱硫处理是一个多参量(如液位、浆液成分、烟气流量、压力、pH 值等)、多任务(如烟气输送、电机运 转、泵和阀门的启停等)、多设备(如搅拌器、泵、氧化风机、皮带输送机构、阀门等)的复杂系统.所以,烟气 处理应该由一个智能监控与综合管理系统来进行现代化的管理,使之能够安全可靠地运行. 在烟气脱硫处理中,现场控制设备比较分散,分布范围比较广,若采用传统的控制方案,势必要敷设大量 的控制和信号电缆,浪费大量的人力和物力,十分不经济,同时使系统复杂度提高,可靠性降低.采用节点总 线技术,可以在降低成本的同时,提高系统的可靠性,使系统易于扩展和维护. 本文结合 Foxboro 公司 I/A Series 控制系统在重庆华蓥山电厂(简称华电)2*300 MW 机组烟气脱硫系统的 实际应用,着重研究了节点总线控制系统在脱硫控制系统中的应用.

1 节点总线技术 1.1 节点总线技术 节点总线 Nodebus, 建立在国际标准化组织 (ISO) 所定义的开放系统互连 (OSI) 标准基础上, 并符合 IEEE 的规范.节点总线中,各节点独立运行,完成自动控制的各种功能.并可通过兼容网络与其他节点相连.使用 Nodebus 总线模块于分布式控制系统的高速数据传输可以取代昂贵的

24 V 或0~20 mA 并行信号线,并且可以 提供大量数据通信服务,高速的传输速度. 1.2 节点 节点是由节点总线将称之为站(station)的处理机组件连在一起构成的.每一组件是独立的,并设计成完成 系统中一些通用功能,而它的特定功能是由软件定义的.系统处理机组件通过节点总线(Nodebus)相互联接, 形成过程管理和控制节点.每一组件也可通过一根或多根的通信链路与外部设备或其它类型的组件相连.节点 总线为系统中的各个站,提供高速、冗余、点到点的通信,而具有优异的性能和安全性. 节点总线连同与它有关的站作为一个单独整体存在,或作为载波带局域网的一部分存在.当它作为一个单 独的整体时,节点总线连同它的关联站构成层次通信网络中的一个节点. 1.3 节点构成 在节点上主要有