一、项目介绍
1. 公司的业务范围主要致力于国内外环保产业的BOT 模式建设投资,主要包括城市生活垃圾(工业危险废物)焚烧发电厂、城市医疗垃圾、城市污水处理厂的投资建设,公司下属电气自控工程技术部,主要从事项目整套电气和自控系统的设计、选型和编程调试工作;从“深圳市医疗废物处置中心”项目设计使用S7-300软冗余系统作为主控制系统;医疗垃圾处理项目作为我国近几年来的重点项目,国家环保总局非常重视,对主体设备和自控系统的要求也非常高。
2.本系统主要是通过检测现场烟气温度和压力,通过控制调节风机、水泵以及加药装置的频率和控制开关,从而达到控制烟气温度和含量的目的;通过西门子S7-300系列PLC通过采集和控制模块对设备和现场仪表进行采集和控制,并把信号通过底版总线与CPU处理器传输,由CPU处理器完成处理后,再通过以太网与工控机连接;本系统有两套完全独立的CPU处理系统,通过IM153-2 分别与远程的I/O模块通过PROFIBUS总线通讯,当一套发生故障时,备用系统自动投入运行;
当PLC把数据传送到工控机后www.cechina.cn,通过组态软件进行编程和组态控制工程网版权所有,把数据显示在屏幕上www.cechina.cn,并在屏幕上制作操作开关对现场设备进行远程控制;并同时自动把数据转换为OPC的数据传输格式,把需要显示的数据传送给模拟屏。
3.工厂外貌图片
二、系统介绍
1. 项目简单工艺主要针对城市医疗垃圾进行处理,医疗垃圾收运后运到处置中心进行焚烧处理,垃圾首先进入焚烧炉和二燃室进行配风焚烧,焚烧后的烟气通过锅炉进行降温、除酸喷雾塔和布袋除尘器进行除酸和除尘,然后通过35米烟囱直接排放;锅炉产生的蒸汽用于发电或其它用途,本自控系统主要控制垃圾燃烧后产生的烟气温度和烟气成本含量,保证减少二次污染。
2. 本项目主要使用西门子公司的SIMATIC S7-300系列PLC,模块选型如下:
·中央处理器模块 CPU315-2DP 6ES7315-2AG10-0AB0 2块,工作存储器128KB;
·电源模块6ES7307-1EA00-0AA0 2块给CPU供电;
·通讯模块6GK7343-1EX20-0XE0 2块与计算机进行网络通讯并进行两个CPU之间的冗余通讯;
·接口模块6ES7153-2AA02-0XB0 2块进行PROFIBUS远程I/O通讯和系统冗余通讯;
·电源模块6EP1333-2AA00 2块给ET200供电;
·DI数字量输入模块6ES7321-1BL00-0AA0 5块 采集现场设备的运转及故障状态;
·DO数字量输出模块6ES7322-1BL00-0AA0 3块控制现场设备的启停;
·AI模拟量输入模块6ES7331-7KF02-0AB0 2块采集现场设备的压力、流量、烟气成分含量以及风机和加药泵的频率信号;
·TC热电偶输入模块6ES7331-7PF10-0AB02块 采集1000度以上的烟气和蒸汽温度信号;
·RTD热电阻输入模块6ES7331-7PF00-0AB02块采集1000度以下的烟气和蒸汽温度信号
·AO模拟量输出模块6ES7332-5HF00-0AB02块通过程序的PID自动调节控制风机和加药装置的频率;
三、控制系统构成
1.本项目的硬件设备主要分为三个大部分:PLC部分、现场设备以及模拟屏部分,主要系统结构选用标准拓扑式结构,现场仪表和设备采集数据连接到PLC的输入模块、并接收PLC的命令对现场设备进行控制和调节;PLC接收现场设备的数据传输给计算机并传诵计算机下达的控制命令,并内部通过强大的内部运算国内进行PID自动调节,具体组成和选型依据如下:
PLC 选用西门子的S7-300系列PLC,设计为软冗余系统www.cechina.cn,PLC本体与远程I/O通讯为PROFIBUS 协议的串口通讯,PLC与计算机采用以太网控制工程网版权所有,并以以太网作为冗余网络;中控室计划设计为两台工业计算机模拟屏等设备,与计算机的通讯采用RS232直接串口通讯,软件选用WINCC.0组态软件。
现场采集和显示控制设备,基本选用国产元件,一般选用的测量1200度以上的温度S分度热电偶,1200度以下500度以上用S分度热电偶,500度以下用PT100热电阻测量,直接与相应的PLC模块连接,不需要任何的变送器元件;压力选用压力差压变送器把压力信号变成4-20mA的标准信号送到AI模块;电机的转速通过变频器调节,频率信号通过AI 模块输入,频率的设定通过AO 模块输出4-20mA的标准信号进行控制,启停控制通过DO模块控制,设备状态信号通过DI模块输入。
2.附加系统设备主要有变频器、压力变送器、温度传感器、智能仪表和控制继电器等,大部分设备与PLC之间全部采用硬连接,硬件配置及网络结构见下图: