延吉卷烟厂异地技术改造 - 锅炉自控系统“交钥匙”项目

吉林烟草工业有限责任公司延吉卷烟厂 建于1975年,企业资产总额21亿元,固定 资产净值8亿元,年卷烟生产能力50万箱。 现有职工1450人,朝鲜族占52%。两大主导 品牌“长白山”为中国驰名商标,“人参” 为吉林省名牌产品。产品畅销全国27个省市 区,站在新的历史起点上,以行业“国家利益 至上、消费者利益至上” 共同价值观为指导, 充分发挥体制机制优势,优化资源配置,全面提升管理水平,建立了总投资6亿 多元的易地技术改造工程于2007年投入使用。作为综合能源管理系统的一部分, 锅炉监控系统由我公司进行如下配置实施。

本工程为延吉卷烟厂异地技术改造锅炉房2*20T/H蒸汽锅炉DCS自控系统分 项工程。工程中,我们采用DCS系统和常规仪表(含手操器和必要的二次仪表)进行锅炉房热工检测控制。对极其重要的水位点,不但采用电接点水位计进行监 视,还设立了电视监视系统,同时显示两台汽炉的实时水位情况,以供司炉人员 参考,控制系统选用德国西门子公司的硬件,在其软硬件基础上开发的这套系统 具有良好的可维护性、网络开放性、可扩展性等特点。整个控制系统配置如下: 设置2个操作员站(研华工业IPC610)、每一个操作员站相对于现场控制站具有 同等的监控地位,互为热备;两台锅炉及给水系统、上煤除渣系统设置1套冗余 控制主站(S7414H)和4个远程控制分站(IM153-2),控制主站和控制分站采用 3Mbit/s的Probibus冗余通讯双总线建立连接:1#、2# I/O分站采集和处理锅炉数 据;3# I/O分站采集和控制电气信号,除了非通讯常规的电气接点信号外,通过 CP341-RS485通讯模件加载Modbus RTU协议和7台Acuvim多功能智慧型电力 仪表以9.6Kbit/s波特率实时通讯,采集电流、电压、电度参量,进行统计分析处 理;4#通讯分站由Y-LinK模件起到网桥功能下挂187.5Kbit/s的 Probibus单总线 系统,包括13台爱默生EV系列风机、泵类变频系统,1套S7_314C-2DP除氧 系统,S7_226加EM277 厂区供水系统;2台操作员集中监控站和1台下位冗余 控制主站间的通讯采用100Mbit/s 的SIEMENS S7工业以太网,上位监控组态软 件采用GE Fanuc公司iFIX4.0中文版,iFIX 工业组态软件,原来是全球最大自 动化监控软件制造商Intellution公司一个独立于硬件的解决方案,同时作为 OPC基金会创始人之一;2002年11月加入GE Fanuc并作为其全球化系统解决方 案的一部分。鉴于全厂管控一体的整体思想,锅炉系统做为能源管理的一部分, 由iFIX组态软件监控站作为OPC-Server方式通过DCOM技术提供给远方调度中心 提供标准的OPC-Client数据共享资源,从而实施远程监控管理便于统计分析。

整个控制系统实现了饱和蒸汽锅炉的给水和燃烧系统自动控制,可以根据外 界负荷的变化自动调整鼓风和给煤量,从而改变锅炉的出力达到经济燃烧,保证 正常生产。同时控制系统根据工艺要求设置了汽包低水位、高压力极限热工保护 和引风机跳闸联锁电气保护功能,最大程度保证锅炉生产和操作人员的人身安全 。

以上控制架购作为现场总线和多种通讯集成系统在工业锅炉现场的严格使用,已运行一年,未出现故障,可靠性高,取得了良好的经济效益和社会效益。实践证明它是一套结构完善、技术先进、操作简单、运行可靠的系统,具有广泛的使用和推广价值,能实现锅炉生产过程和系统供汽自动化、信息化。

系统配置

  • 锅炉类型:链条锅炉
  • 锅炉型号:
    1.25Mpa/160℃低压饱和蒸汽
  • 生产单位:大连锅炉厂
  • 监控对象:2×20t/h链条锅炉
    2×20t/h低位热力除氧
  • 控制系统:
    SIEMENS S7-414H
    IFIX V4.0中文版
  • 控制网络:西门子工业以太网
    PROFIBUS冗余总线、单总线 MODBUS RTU协议仪表通讯 OPC-Client/Server调度通讯
  • 冗余控制主站:1套
  • 冗余控制分站:4套
  • 操作员监控站:2台
  • 智能电力仪表:7台
  • 变频通讯单元:13台
  • 第三方通讯站:2套

锅炉自动控制功能

  1. 汽包水位控制
  2. 蒸汽压力控制
  3. 炉膛负压控制
  4. 给煤量控制
  5. 母管水压控制
  6. 输煤顺序控制
  7. 除氧系统监视
  8. 厂区供水监视

锅炉热工保护功能

  1. 汽包水位低保护
  2. 蒸汽压力高保护

电气保护功能

  1. 给水泵跳闸报警
  2. 引风机跳闸联锁

电流显示功能

  1. 鼓风机运行电流
  2. 引风机运行电流

过程累计功能

  1. 单台炉蒸汽量累计
  2. 单台炉给水量累计
  3. 总上煤量测量累计