PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其在電力行業(yè)中的應用

三、Profibus系統在循環(huán)流化床鍋爐控制系統的應用方案

　　在下面的論述中，我們將以電廠(chǎng)循環(huán)流化床鍋爐機組控制系統為例，介紹一下現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在電廠(chǎng)的應用。

　　電廠(chǎng)控制分成:過(guò)程控制系統和輔機控制系統

　　主機控制系統:

　　· 數據采集 （DAS）

　　· 模擬量控制 （MCS）

　　· 發(fā)電機-變壓器組和廠(chǎng)用電源系統順序控制 SCS（G/A）]

　　· 鍋爐爐膛安全監控系統 （FSSS）

　　· 汽輪機電液控制系統 （DEH）

　　· 輔機控制系統:

　　· 輸煤程控:

　　· 化學(xué)水處理:

　　· 除塵除灰:

　　· 脫硫系統:

　　近年來(lái)，循環(huán)流化床鍋爐在國內外都得到了廣泛的應用，其高效、節能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)是眾所周知的

　　3.1 系統構成

　　控制系統選用了西門(mén)子公司的過(guò)程控制系統。采用西門(mén)子工控機，配有STEP7 V5.2 編程軟件，WinCC6.0監控軟件為上位機監控系統。

　　下位機監控系統組成:兩套西門(mén)子PLC—CPU 417-2DP,四個(gè)ET2OOM工作站。以PROFI-BUS-DP和PROFIBUS-PA作為其現場(chǎng)總線(xiàn)，CP連接的以支持Profibus協(xié)議的PROFIBUS作為系統總線(xiàn)。

　　3.2 監控系統:

　　監控系統由一個(gè)操作員站和一個(gè)工程師站組成。操作員站主要完成與下位機的數據交換（數據采集），顯示各種已組態(tài)好的系統流程畫(huà)面、參數顯示畫(huà)面、控制畫(huà)面、趨勢曲線(xiàn)、報警畫(huà)面，報表打印及控制參數設置等功能。使操作員可以及時(shí)的了解整個(gè)鍋爐的運行情況，并采用有效的控制，以保證生產(chǎn)穩定運行。工程師站主要完成整個(gè)監控系統的運行組態(tài)，監控數據庫組態(tài)及顯示，各種顯示及控制畫(huà)面的組態(tài)，報警組態(tài)，事件紀錄及顯示和實(shí)事及歷史趨勢顯示。

　　3.3 控制方案說(shuō)明

　　在控制方案中床溫及鍋爐負荷采用模糊控制;鍋爐液位、過(guò)熱蒸汽溫度，爐膛壓力、料床高度、除氧壓力、除氧器液位都采用了傳統的PID調節回路。

　　在WINCC中建立模糊控制規則輸入表。通過(guò)多變量模糊控制設計工具，并且在WinCC畫(huà)面中編輯了脫硫配方的計算及鍋爐效率，水、煤、氣、電等參數累計及瞬時(shí)的顯示。WINCC中建立模糊控制規則輸入表建立連接，即可將模糊控制規則下載到PLC中去。規則控制表可根據鍋爐的實(shí)際工作情況進(jìn)行適時(shí)修改。

　　由于西門(mén)子冗余系統采用了時(shí)間同步的專(zhuān)利技術(shù)，可以保證以最快的速度進(jìn)行主從切換，而且其現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )也采用了冗余的PROFIBUS技術(shù)，保證了系統的可靠性。對于儀表總線(xiàn)可采Y-LINK連接到Profibus PA儀表上。

　　系統過(guò)程控制級的硬件結構如圖2所示。
　　

　　在這個(gè)系統中，充分體現了西門(mén)子新一代過(guò)程控制系統的優(yōu)勢。使用的組態(tài)軟件是西門(mén)子的STEP75.2，由于其友好的用戶(hù)功能，標準化的PLC編程語(yǔ)言，結構化的編程思想，優(yōu)良的測試功能，用戶(hù)帶來(lái)了很大的方便。利用其集成的標準PID控制軟件包，能很好的實(shí)現傳統的PID調節。利用模糊控制軟件包可建立模糊系統。模糊控制可用于自動(dòng)化的所有層次，從單獨的控制器到整個(gè)系統的優(yōu)化。將模糊控制與經(jīng)典的PID控制器相結合，可以達到最優(yōu)的控制目的。

　　對于系統的監視和控制，西門(mén)子的WlNCC 6.0，它是在PC基礎上的全面開(kāi)放的新一代的人機界面監控系統。WINCC提供成熟可靠的操作，無(wú)論簡(jiǎn)單、復雜任務(wù)，都能有效的組合，恰當的處理。

四、結束語(yǔ)

　　Profibus技術(shù)從2000年開(kāi)始已成功應用于輔機程控中，特別是在四川廠(chǎng)安電廠(chǎng)輔機控制系統中，現場(chǎng)設備的控制全部采用了Profibus技術(shù)，得到了用戶(hù)的高度評價(jià)。尤其是與傳統集中控制比較，從系統設計、安裝調試、維護及擴展上，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯，為實(shí)現無(wú)人值守的自動(dòng)化遠程監控提供了技術(shù)裝備基礎。