基于PLC的火电厂烟气脱硫控制系统研究与设计
2 脱硫控制系统设计
2．1 设计方案分析
根据对脱硫工艺及控制系统功能的要求，目前通常采用的脱硫控制系统有三种：
(1)采用模拟仪表和工控机的控制系统，这种系统广泛应用于中、小型电厂，系统配置简洁，造价较低。但在一些大、中型的控制系统中，控制系统要同现场其他电气设备实现各种联锁关系，在这种情况下，单一依靠工控机以及模拟仪表无法实现这些复杂的控制功能，系统的可靠性较低。
(2)采用DCS的控制系统，充分利用DCS的软、硬件资源，提高系统的可靠性。但由于DCS系统造价较高，所以一般在一些有着较为全面规范的大中型控制系统中使用。
(3)采用PLC和工控机的控制系统，将PLC作为系统的控制核心，工控机与PLC结合，并实现通讯。PLC是面向工业发展起来的一种新型的工业控制器，具有编程灵活、功能齐全、控制简单、使用方便、抗干扰能力强、体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业生产过程控制中得到了广泛的应用。近几年，在脱硫系统中广泛采用了PLC控制，改善了工人的工作环境，提高了脱硫的效率，取得了很大的经济成效。
在分析、比较上述三种脱硫控制系统设计方案的基础上，构建了由工控机和PLC组成的上下位机脱硫控制系统，其结构框图如图2所示。系统以“研华”IPC－6102工业控制计算机(PC)作为系统上位机，配以PHILIPS 21寸彩色显示器，激光打印机和键盘等；西门子(SIEMENs)SEMATIC S7－300可编程控制器作为系统下位机。PC通过适配器MPI卡(多点接口卡)与PLC互相通讯、互相联系。为确保突然停电时不影响上位机监控系统的运行，系统配置有UPS(Uninter－ruptible Power Supply，不间断电源)。PLC用于现场设备参数和信号的采集、运算、调节输出、控制各设备运行；上位机主要用于工艺运行参数设定、系统调节参数设定、实时运行曲线检测和设备故障报警等，实现脱硫控制过程的自动化管理与控制。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/163488.htm
2．2 可编程控制器选择
烟气脱硫自动控制系统对硬件的要求很高，其生产过程中的特点决定了系统必须具备较高的可靠性，较快的速度等，在众多的PLC产品中，S7-300 PLC功能强、速度快、扩展灵活；它具有紧凑、无槽位限制的模块化结构。本系统选用了SIEMENS公司生产的紧凑模块式结构的小型SIMATIC S7-300可编程控制器，它是目前国内应用较多，性能价格比较好的高性能PLC。
2．3 电源电路
由于系统没有专用电源供电，而是由电网供电。与电网相连的晶闸管整流设备以及脱硫过程中的大功率负载等，在运行时会产生大量的高次谐波，而使交流电网造成污染，电压波形发生畸变。因此现场用来对PLC、打印机和上位机等进行供电的电源带有隔离变压器和电源滤波器，以增强抗干扰能力，电路如图3所示。由于电网中的高频干扰主要不是通过变压器的原、副边线圈的互感耦合，而是靠原副边绕组之间的分布电容耦合的，为此系统采用了隔离变压器，隔离变压器的原副边绕组之间均有隔离屏蔽层，并将零电位线经电容接地，因而该隔离变压器原副边绕组之间的分布电容很小，所以抗电网干扰能力很强。
系统的交流电源先经净化稳压电源稳压、交流隔离器隔离后输出，在交流隔离器的输出端设置了交流低通滤波器，用于滤除高次谐波，并使50 Hz的基波能顺利通过，改善了电源的电压波形，防止了高频干扰和尖峰脉冲干扰。
评论