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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

西门子模块6ES7222-1BF22-0XA8技据

高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的气体,含量很高,是一种毒性很强的低热值气体,也是钢铁企业内部生产使用的重要二次能源。吨铁煤气热量相当于170Kg~180Kg标准煤,充分利用高炉煤气是钢厂节能降耗的重要工作之一。 

高炉煤气中夹带着很多粉尘,称之为荒煤气,不进行除尘净化将无法使用。因此,荒煤气的净化是高炉煤气利用不可缺少的环节。这要经过粗除尘,除掉大颗粒粉尘,然后进行精除尘,精除尘后的煤气称之为净煤气。一般情况下,煤气用户要求净煤气含尘量小于10mg/m3,经过净化的高炉煤气不仅可以用于余压发电,还可以提供给热风炉等用户进行再利用。 

干法布袋除尘技术的发展 

干法布袋除尘器在我国发展较早,20世纪70年代初期就用于中小型高炉,了很好的效果。干法布袋除尘器于1974年11月在涉县铁厂13m3高炉上建成;1981年5月在临钢3号高炉上建成座100m3高炉煤气干法布袋除尘器,效果显著。到了20世纪90年代末期,电磁脉冲阀的采用,使得布袋清灰方式由反吹风改为脉冲喷吹清灰,过滤方式由内滤式改为外滤式,并采用玻纤针刺毡等新滤料,使高炉煤气干法布袋除尘工艺由大布袋反吹风方式发展为固定列管式喷吹清灰方式。干法除尘技术获得了新生,进入了新的发展阶段。 

近年来,冶金行业无论是新建或者是旧高炉的扩建,中小型高炉相继改为新型高炉煤气干法布袋除尘工艺系统。经过持续的应用和改进,干法布袋除尘技术在中小高炉除尘上已趋近成熟。 

大型高炉煤气干法布袋除尘技术 

中小高炉上干法布袋除尘器的成功使用,为大型高炉上采用干法布袋除尘器奠定了基础。同时,大型高炉设备完善,炉料条件比较好且稳定,冶炼操作过程平稳,煤气温度、压力、含湿量等波动较小,煤气含灰量也比小型高炉低,理论上比中小高炉具备采用干法布袋除尘的条件。 

但是,由于大型高炉煤气发生量多,势必要成倍增加箱体数量,而每个箱体上均有阀门、补偿器、一次仪表等,这使得整个干法除尘器的故障点大量增多,同时占地面积也大大增加。为解决大高炉干法除尘器箱体数量多、性低的缺点,瑞帆企业在干法除尘工艺、设备、关键配套件、输灰系统等方面做了系统深入的研究。通过大量的论证,瑞帆企业对小型高炉干法除尘进行了大量的技术改进,并通过包钢6座高炉、宝钢2500m3、唐钢3200m3高炉干法除尘应用实践证明,在大高炉上采用干法除尘是可行的。 

在大型高炉煤气干法布袋除尘技术中有这样几个关键技术:一是荒煤气高低温对策,采用高炉炉喷雾打水和荒煤气放散系统相结合的工艺方式。二是采用大直径箱体,减少占地面积,降低配套阀门、仪表电器等设备的一次投资及维护成本,以便维护。三是双向电磁脉冲喷吹技术。四是采用压力可调式正压气力输送装置,具有投资小、运行、故障少、密封性好、输灰过程次污染等优点。五是除尘内部结构优化,在气流分布和方面做了大量工作。六是滤料选择合理,选用了耐高温、抗折性、抗拉性较好的P84复合针刺毡滤料。七是在选用的阀门内喷涂了的涂层,密封圈选用了耐高温、高强度的材料。八是补偿器的不锈钢材质选用耐氯、硫、耐酸腐蚀强的材质。就是系统采用了PLC或DCS自动控制,工艺控制加。 

大型高炉煤气干法除尘推广任重而道远 

高炉煤气干法布袋具有除尘基本不用水、、能耗小、运行费低等优点,能产生很大的经济效益,位于国家钢铁行业当前要推广的“三干一电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电),是一项有效的重大综合节能环保技术,它在全国高炉上的推广应用,对我国钢铁工业可持续发展和提高竞争力具有重要意义。 

但是,在推动大型高炉煤气干式除尘的具体实施过程中,以科学态度认真对待。不同钢铁厂原料不同,冶炼强度不同;各地气侯条件不同,产生的高炉煤气含灰含尘性质不同,对干式除尘工艺要求也不尽相同,不能生搬硬套,工艺设计人员按不同条件认真区别对待,针对性设计才能使工艺逐步完善。目前高炉煤气干式除尘技术尚存在一些薄弱环节,有待各方面技术人员去研究、逐步完善

PM系列可编程序控制器是台达电子集团推出的专门用于两轴运动控制的又一力作,其具有双轴直线/圆弧插补功能,内建两组AB相差分高速输出,速脉冲输出频率可达500kHz,并具有两轴AB相的反馈输入,可实现闭环控制系统,兼容G-Code/M-Code,可载入由CAM译成的G-Code,可实现如CNC机具有的复杂两轴直线/圆弧插补运动控制要求。此外,DVP-PM既是运动控制主机,也是扩展模块,除可当成运动控制主机单运作外,也可成为另一台PM或是EH2系列主机的运动功能扩展模块,运动行程预先规划载入至PM内(slave),主机仅需下达起始与停止命令,扩展模块的PM即可自行动作不影响主机扫描时间,还相容EH2主机特殊扩展模块,共用EH2系列的点数扩展及与特殊扩展模块,具备弹性的应用功能。 

目前,台达子公司——中达电通就成功地将20PM应用于玻璃的喷漆设备中,了良好效果,获得用户——客户在北京的玻璃机械展中借助PM系列PLC展示出了机器的优异性能和控制效果,并当场获签一批订单。该客户原来用某PLC加文本显示器控制,对比台达PM系列加台达触摸屏,成本并没有增加多少,功能却提高很多,让整个设备的功能和控制精度上升到一个新的水平,总结优点如下: 

1、 使原来两行的单一英文操作界面变成支持多国语言的彩色触摸屏,满足国内外用户 
的需求。 
2、 可存储多达100种以上不同产品加工参数,大地方便用户和提高整个设备使用效率。 
3、 简单直观的参数输入界面,人性化的人机交流窗口,丰富的设备运行状态监视。 
4、 可载入G-Code,使用户能借助CAM加工复杂图形的产品。 
5、 控制精度高,可达1um。 
6、 可显示当前位置、步骤、状态和加工时间。 
7、 可在任何时候随时暂停,随时继续。 
8、 可设定的加减速时间。 

相信这款经过精心打造的经典产品的高功能,未来能在多的行业当中展示出它的光彩。 

近期,和利时公司发布了LM系列PLC软件升级版本PowerPro2.1.2 B。

PowerPro2.1.2 B基于bbbbbbs环境,支持符合IEC61131-3标准的LD、FBD、IL、ST、SFC、CFC等多种编程语言,用户可以根据需要灵活地选择其中一种或几种语言进行编程,不同语言之间可相互调用、相互转换,是一款功能强大、使用方便、界面友好、具有开放接口的编程软件。 

新版软件PowerPro2.1.2 B发布LM系列PLC的新版软件PowerPro2.1.2 B在原有软件2.1.1 B版本的基础上,增加一系列外部库文件,进一步完善了软件的功能,使得产品应用中编程为方便、快捷。 

其库文件包括: 

Hollysys_PLC_Communication.lib 
PTO_PWM_For_LM3106A.lib 
ModBus_Slave_For_LM3331.lib 
Hollysys_PLC_AnalogConvert.lib 
Hollysys_PLC_BlockMove.lib 
Hollysys_PLC_HC32.lib 
Hollysys_PLC_HSC32.lib 
…… 

在伴随新模块产品发布的同时,新版软件中也增加了新产品的相关配置文件,便于用户在软件进行PLC配置时添加相应模块,软件与硬件相结合,真正体会到新品模块的特有功能。 

PowerPro2.1.2 B界面友好,简单的快捷键方式可以方便用户直接列出指令与相应的库,并完成调试、下载等过程,大幅度缩短程序的开发与时间。 软件具有丰富的指令、众多的数据类型及丰富的扩展库,用户可根据需求定制特殊应用指令。PowerPro2.1.2 B支持时间型、日期型、一维、二维和三维数组、指针型、枚举型、结构型等多种数据类型。其具有强的运算功能,可完成32位浮点运算、优化处理的PID运算等,而且中断调用方便,执行,具有立即输出功能,不受扫描时间影响。PowerPro2.1.2 B还具有强大的软件、在线调试及用户代码检查功能,方便用户调试程序。 

新版《HOLLiAS LM系列技术资料盘》发布 

随着新版软件PowerPro2.1.2B升级版本的发布,和利时公司同期发布了《HOLLiAS LM系列PLC技术资料盘》。《HOLLiAS LM系列PLC技术资料盘》的内容,除具有编程软件PowerPro2.1.2安装文件外,还有《HOLLiAS LM系列PLC硬件手册》、《HOLLiAS LM系列PLC软件手册》、《HOLLiAS LM系列PLC指令手册》等技术文件,方便用户自学使用LM系列产品,了解该系列产品的特性、软件的使用及编程技巧。另外,初学者也可以通过学习光盘中的《编程软件PowerPro实例讲解》、《编程软件PowerPro视频教学》等内容,自行进行编程实践,真正体会到PowerPro编程的乐趣。 

2008年LM系列PLC新品 

2008年,和利时公司也将推出几款新产品,以适应不同应用场合的需求。其中,LM3331模块是一款集成6通道模拟量输入、2通道模拟量输出及1通道UART通讯于一体的产品。其既能完成0-10V电压信号、0-20mA电流信号的输入处理,又可完成0-10V输出信号的处理,而且还可以实现RS232/RS485复用,具有浪涌保护功能,系统与现场不隔离。敬请广大用户关注08年新品的发布! 


一、概述

电力是现代人类文明社会的必需品,而火力发电是电力生产的主要组成部分,火力发电是指使用化石燃料(即煤炭、石油、气),通过燃烧释放出热能加热工质,再通过热力原动机驱动发电机的发电方式。火电装机容量占全国发电装机总容量的75%。燃煤电厂产生的大量灰、渣, 除少量灰分排入大气外, 余者都以灰、渣形式由除灰系统送至灰场。除灰系统分机械除灰(适于小电厂的链条炉),气力除灰和水力除灰三种工艺。除灰系统包括除尘器下的灰斗、输送风机、液态化风机、灰库及灰库附属设备、输送设备、管道、泵、阀门等。现代自动化控制技术以PLC(可编程控器)为,能够按照预定的程序,定时、自动地对除灰系统仓泵等设备进行操作,并具有对除灰过程中可能发生的异常情况进行智能处理。

本系统采用气力除灰工艺,气力除灰系统是将省煤器及电除尘下集灰斗所收集到的飞灰,通过气力输送排放到灰库,然后用车装运。控制系统实时监控灰斗料位、气源压力、仓泵料位、仓泵压力、灰库料位、灰管压力等参数,实现进料、流化、输灰、吹堵等除灰过程的全自动控制。该程控系统采用可编程序控制器为主控设备,完成对除灰工艺全过程的程序控制,模拟显示监控站采用工业总线工控机,管理式模拟盘显示、键盘操作,上位机采用组态王软件,承担管理、编程、网络数据采集、定值修改等任务,并设计相应的除灰监控系统软件。该电厂四台燃煤锅炉的除灰系统共用一台PC机进行统一控制,以简化管理,降。除灰程序控制系统具有完善的联锁保护、故障诊断、多种运行方式和人机对话功能,、实用、。系统中PLC与监控计算机之间采用以太网通讯方式,提高了通讯速度,并保数据的性。监控画面模拟显示仓泵状态、压力、料位,灰库料位以及灰管压力等各种工况参数,并具备操作步骤,报警等信号,IO监控点有200点左右,均有PLC从各个设备采集,充分发挥了组态软件及可编程序控制器的软件功能。可编程序控制器的应用,保证了系统的性,提高了机组运行的性能,而软件的采用提高了系统的自动化程度,同时减少了操作人员的工作量,直观地画面使操作简单、、方便,避免了误操作。

二、系统工艺及设计方案

1、系统工艺

火力发电厂输灰流程:电除尘器灰斗→锁气器→斜槽→饲料机→仓泵→灰库→灰场,而从除尘器灰斗至灰库部分具体输灰程序为:在仓泵泵体内无压力的情况下,打开进料阀和放气阀(有仓泵导电除尘器灰斗,以保证仓泵内空气的排放)、启动锁气器,把电除灰尘灰斗内的灰料经锁气器→斜槽→饲料机→进料阀送入仓泵内,当泵内的灰料到达一定的程度时,停止锁气器运转,关闭进料、放气器两阀,打开出料阀,再开进风阀,利用压缩空气将泵内的灰料通过输灰管道至灰塔。然后再进行料放气,周而复始,完成将电除尘器分离出的灰送至灰库塔的任务。该系统在整个生产过程中具有重要的作用,正常运行时能确保锅炉燃煤烧后产生的灰粉及时的输送出去。
仓泵除灰控制系统的工作原理:

图1 仓泵输送系统示意图

仓泵输送系统在整个除灰控制系统中具有十分重要的意义,主要是通过压缩空气将干灰沿除灰管道输送至灰库或中转仓,其过程主要通过对各个阀门的控制来实现,示意图如图1所示。进料阀由锥阀,连杆和活塞开关等部分组成,当活塞缺的活塞被气压推至上部时,连杆带动摇臂杆使锥阀落下,进料阀开启;反之,当活塞开关的活塞处于下部时,靠活塞开关内的弹簧的压力把锥阀推至上方,并与橡胶圈压紧,此时进料阀处于关闭状态。

仓泵工艺流程图如图2所示,进气阀是由阀上的上下气流压力差与弹簧之间平衡作用维持一定的开度让一定量的压缩空气进去缺体,使缺体内物料气化后,借缸体与管道的压差,将气化的物料送至输送管道。仓泵工作时,按下启动按钮,系统投入运行,排气阀打开,通过时间继电器的延时:延时时间到,进料阀打开,进料此时也是通过一个时间继电器来计量何时料满:料满延时时间到,就关闭放气阀与进料阀。此时生产应转入下一过程,当仓泵压力达到一个给定值时,仓泵就应进行出料的生产过程。此时进气阀与出料阀都打开,出料延时时间继电器开始延时,出料完,及出料延时时间到,关进气阀与出料阀,生产自动切换到进料过程,开放气阀,然后开进料阀,如此循环往复的进行生产。


图 2  仓泵工艺流程图

在仓泵输灰控制过程中有大量连锁及闭锁。如:①在仓泵体仍有余压得情况下就只能开放气阀降压而禁止开进料阀,进料和放气两阀未关闭时则禁止打开进风阀,以防止返灰;②在灰管压力较允许值高时则闭锁打开出料阀和进风阀,以防灰管堵塞或堵塞故障变大;③在空气母管压力较低时闭锁打开进风阀,防止堵管;④在进风阀未关闭时,闭锁大开放气阀和进料阀;⑤当仓泵内的灰料高度已达到预定位置、同侧的另一台仓泵不再出料状态且空气母管压力已达到规定值时,连锁打开出料计进风阀进行出料;当空气母管压力降到规定值后,连锁关闭进风、出料阀,停止出料;另外还者有阀门故障检测系统,当一阀门从全关位置到全开位置或从全开位置到全关位置的动作时间过一定时间值时,则发出声报警信号,提醒运行人员,该阀门已卡,应立即进行处理。

2、方案设计

本系统以PLC为控制主体,并配置组态软件作为监控系统,来实现对除灰系统的数据监视和流程控制。系统网络结构简单,PLC通过工业总线形式从各设备传感器、压力仪表等采集数据,通过软件设计控制程序,对现场开关、阀门等进行监控处理,并可以以多种工作方式进行操作,如就地操作模式、远程操作模式、自动流程控制等,将设备进行集中控制管理,并监视其运行状况,方便进行故障处理。

PLC控制站同监控计算机之间通过以太网进行数据通讯,控制终端均设置在除灰监控,由工作人员进行监控。上位机根据工艺流程设计监控画面,具有数据采集显示、数据存储管理、报警输出、历史数据存储及报表生成等功能,并连接网络打印机,方便生产过程中需要生成各种报表文件。该系统设计了冗余的配置模式,两台上位机通过以太网相连接,正常时主机进行于PLC的通讯,而主机发生异常时由从机与下位控制系统通讯,数据同步备份,保证了数据一致和完整性,使生产稳定的运行。

三、系统配置及功能实现

1、系统配置

硬件:监控配置2台工控机,安装组态王软件并配有除灰监控系统用于工作人员进行监控操作,并配置双机热备模式;同时安装欧姆龙PLC,对现场设备进行数据采集和监控,并通过以太网交换机连接到2台上位机,进行数据通讯。
软件:由组态王设计的除灰系统软件对数据和工艺流程进行管理、控制;PLC 编程软件将控制程序下装到PLC,并对PLC进行网络组态。硬件配置具有扩展性,用于增加设备或与其他系统进行通讯。

2、系统功能实现

根据系统工艺需求,该系统设计了丰富的画面显示,形象动态的显示除灰仓泵、输灰管阀布置图,并采用不同颜色的显示来反映各设备的运行状态。该系统具有模拟、远操、自动、手动等控制功能,可以实现对设备的多种控制方式。上位机监控系统通过棒图、趋势图等显示时间、电流、压力等数据形成有效的数据分析图。该系统具有完善的报警处理,系统出现报警时,自动弹出报警画面、显示报警内容,并对报警进行,以便查询、打印。为了提高系统,故障出现时,可根据故障类型,自动采取相应保护措施,对过流、过载、介质异常等具有保护功能。该系统软硬件配置均具有可扩展性,可以方便的扩展到全厂辅控系统中,实现全厂集中控制。

* 画面显示功能:包括仓泵系统监控画面、灰库监控画面等,如图3、图4 所示,对现场设备进行监控


1概述

    故县水利枢纽工程位于黄河支流洛河中游峡谷区,地处河南省洛宁县境内,距下游的洛阳市160余公里,是一座以防洪为主,兼顾灌溉、发电、养殖等综合利用的大型水利枢纽工程。水库总库容量11.75亿 m3,是黄河下游防洪体系较重要的配套工程项目之一。

    故县水电厂投产于1992年,共有三台机组,总装机容量60MW,单机容量20MW,多年平均发电量1.1亿kWh,承担着洛阳电网的调峰任务。随着电力体制改革的逐步深入,为了适应“厂网分开、竞价上网”的发展形势,逐步实现电厂“无人值班,少人值守”的管理目标,故县水电厂进行了计算机监控改造。监控改造选用国电南自的SD200型水电站自动化系统,该系统采用全开放,模块化结构设计,操作方便,配置灵活,具有良好的性、可扩充性和可移植性,满足了故县水电厂自动监控的需求,实现了“少人值守”的运行管理模式。

2系统的结构和配置

    2.1 系统结构及硬件配置

    计算机监控系统采用基于以太网的分层分布、开放式结构,有主控级和现地控制单元级两级。级由高到低为现地控制单元级、主控级。整个系统由4台上位机和5个现地控制单元(LCU)构成。主控级设有运行人员操作工作站(兼主机)2台、通信工作站1台、工程师工作站1台、网络交换机、打印机、GPS、UPS等设备。现地控制单元共5套LCU,分别为1号—3号机LCU(双屏)、公用设备LCU和变电站LCU。

    主控级操作员工作站(兼主机)设有美国 ICSPⅢ/800工作站2台,双机冗余结构为主/从热备用工作方式。其中一台为主控机负责采集、控制功能的实现,主要完成全厂的运行自动化及其管理,另一台为系统管理机负责监视网上各台机的运行情况,备份主控机的数据库,并在检测到主控机故障时立即担当主控机的所有功能并报警。来自现地控制单元LCU的实时信息直接在两台主机的CRT显示刷新。正常情况一台工作,一台备用,若主计算机故障,可自动完成双机无扰动切换。

    工程师室设有1台工程师工作站和1台通信工作站,用于修改定值,增加和修改画面,并可进行系统维护、软件开发及远程诊断等,还可用对运行人员进行操作培训。

    通信工作站用于电站监控系统与电力系统调度计算机的连接和连接其他需要与监控系统通讯的设备,系统可及时将故障信息通过音响形式报警,以便于运行维护人员及时处理。主控级与现地控制单元采用以太网络连接,通讯介质为光缆,保了网络通讯的性。

    现地控制单元LCU主要由可编程序控制器PLC、一体化工控机及测控装置组成。PLC完成顺序控制、状态监视和功率调节等功能;工控机负责单个LCU的监视和控制,同时肩负着与机组测温装置、调速器、微机保护的通讯,并作为现地控制单元的人机界面,实现机组的现地操作功能。PLC采用美国通用电气公司的GE90-30,电量装置负责采集电压、电流、功率、频率等电气信号,并通过与PLC的直接通讯,将数据处理后发送至操作员工作站进行显示或进入后台数据库管理系统。温度巡检装置采集机组的温度信号,其数据通过工控机上送至主控机。每台机 LCU包括两个分布式子站,一个用于压油装置和漏油泵的控制,另一个用于机组工作闸门的控制。分布式PLC选用了GE公司的VersaMax产品,该产品提供了的分布式控制系统,可作为分布式子站连接在LCU上立运行,其I/O模块具有带电插拔功能。

    2.2系统软件配置

    系统中上位机采用bbbbbbsNT操作系统,采用VisualC 编程,以TCP/IP协议作为网络通信协议,加上的SD200系统软件,构成了基于开放环境下的计算机监控系统。

    PLC采用LM90软件包开发梯形控制程序,在程序的编辑中尽量采用子程序,分模块、分功能编辑,强化程序的可读性,直观、简洁,易于理解和修改。

3计算机监控系统的功能

    SD200监控系统可实现远方计算机自动监控和现地自动监控,其主要功能包括:数据采集与处理、时间顺序记录(SOE)、事故追忆记录及相关量记录、有功功率联合控制(AGC)、无功功率联合控制(AVC)、控制与调节、显示打印和参数设定、电厂设备运行管理、系统通讯、中文语音报警、卫星同步对时、故障自诊断和自恢复功能。能够满足电厂在任何情况下对监视和控制的要求。

4系统特性

    故县水电厂监控改造中取消原常规控制模式,在中控室设置了信号返馈屏,返馈号机组部分立采集(当反馈屏与监控系统通讯故障时,可保证对机组重要信息的监视),公用和变电站部分信号取自监控系统。

    网络是计算机监控系统的重要环节,LCU中PLC常用的上网方式是通过现地一体化工控机上网,而PLC直接通过10/100M网络自适应模块上网是水电厂计算机监控系统的另一种推行模式,在此方式中,去掉了工控机这一薄弱环节,而且PLC直接接入网络交换数据,可以提高数据的交换速率和系统的性。基于以上原因,故县水电厂计算机监控系统采用了PLC直接上以太网方式,工控机与PLC经集线器连接后也上以太网。此方式提高了系统的响应速度,系统的性和性都得到了不同程度的提高,LCU可通过工控机实现现地的显示与操作,并可脱离上位机立运行。

    系统采用符合开放标准的硬件设备和操作系统,具有良好的开放性。分层分布结构,融会网络分布系统的优点,使系统的资源配置利用加合理。系统中重要设备采用冗余配置,硬件配置具有一定的余度和扩展能力。

5 现场运行情况

    故县水电厂计算机监控系统在投运过程中施工组织严密,措施到位。系统调试进行静态调试,然后空载试验,后进行带负荷试验,逐级进行,发现错误及时改正,在一定程度上有效的缩短了系统调试时间,减少了机组停机时间,大限度的保证了电站正常发电。

    现地控制单元PLC电源模块初选型为交流220V、直流 110V,因现场无法提供直流110V的电压,使得PLC供电电源只有交流220V,一旦厂用交流220V失电,将造成PLC失电,影响了系统的稳定。后将PLC电源模块换为24V供电模块,分别为交流220V和直流220V变换而来。

    各分布控制子单元与现地单元的通讯。在调试过程中存在的问题较多,1号机组的闸门和2号机组的压油装置在调试时不能与PLC正常通讯,排查发现通讯电缆焊接头有毛刺,毛刺致使通讯收发线短路,导致通讯混乱,后期施工中要求所有接头按照规定每根线的焊接点加套管保护,保证了正常通讯。

    故县水电厂属老厂改造,由于受到厂房设计布局的限制,中控室与 10kV母线室间距8米左右,经测试强电流对计算机显示器有明显的电磁干扰。为降低干扰,保证主机的正常运行,主机靠中控室一侧布置,尽量远离干扰源,实际运行过程中当三台机组全开时,显示器画面晃动较大,容易引起视觉疲劳,不利于运行人员监屏。

    语音报警信号取自位于工程师室的通讯机,信号从通讯机送出经信号线至中控室,由于沿线受到强电干扰,报警系统无法正常运行,经分析决定将语音信号在工程师站经过主音箱放大后,再送至中控室,语音报警系统得以正常工作。

    机组压油泵、漏油泵、空压机和排水泵的PLC自动回路与继电器常规手动回路,设计为手动切换。当PLC发生故障而运行人员未能及时发现,便可能发生压油装置油压过低、漏油箱跑、油风压异常等事故,因此要求监控报警系统工作应稳定,在系统出现异常时,语音报警系统应能报警,以便运行人员及时发现和解决问题。

    系统水力监测功能还不健全,AGC、AVC功能尚不能发挥作用。需要进一步调研,逐步完善与水电厂经济运行密切相关的水情,如流量、机组拦污栅压差等信息,尽快实现电厂的自动发电控制和自动电压控制。

    监控系统上位机组网初选用了双绞线,在运行中存在通讯中断和阻滞的现象,后经厂家检查,换为带屏蔽的通讯电缆,基本上解决了通讯的问题。

    在监控系统运行期间,现地单元所配置的一体化工控机故障发生的机率较多,其故障退出后,使得现地控制单元的数据不能正常显示,现地操作无法执行。计划将一体化工控机改用触摸屏代替


[关键词]:BAS 地铁 自动控制

1  工程概述

            
六朝古都南京,是我国华东地区重要的经济、文化。发展地下轨道交通,既能输送大量客流,缓解日益加剧的交通压力,同时又能很好地保持古都风貌。南京地铁一号线线路全长约16.90km,全线设车站16座,包括地下车站11座,高架及地面车站5座。

智能建筑[1,2]这一诞生不到20年的新生事物,以其、舒适和便利等优点,势不可挡冲进现代高层建筑。智能建筑在世界上被誉为世纪性建筑,是一个国家综合国力和科技水平的具体体现,智能建筑也将成为21世纪世界建筑发展的主流。

南京地铁一号线BAS系统是将现代科技的计算机及网络技术结合机电设备自动化控制原理,以专门的地铁环境通风空调及防灾处理等理论为基础的自动化控制系统,利用分布式微机监控系统对地铁车站及区间隧道内的空调通风、给排水、照明、电梯、自动扶梯、导向标识等机电设备进行的运行管理与控制,在发生火灾或列车阻塞等事故情况时,能够及时地进入防灾运行模式,根据火灾报警系统发送的着火点信息或列车自动控制系统发送的阻塞点信息自动调度送风和排风,进行通风排烟,引导人员疏散,大地提高地铁运营的智能化和性。系统以节能为特色,综合考虑列车、客流、车站设备、通风等影响空调通风系统负荷的各种因素,根据地铁热环境变化的规律,对空调通风系统的全年运行方式自动进行调整,不仅可以地铁车站机电系统设备的运行,创造、舒适、的乘车环境,而且能降低空调通风系统的运行能耗,减少地铁运营成本。

2  系统结构及监控对象、监控功能

地铁工程建设中,铁路的铺设和设计是整个工程骨架的搭建,而各机电设备自动控制系统的建设则是保证整个地铁系统运行的“神经”。工程主要包括地铁控制室OCC控制系统、车站MU控制系统、各站通风系统、照明系统和给排水系统、导向标识系统、电梯、自动扶梯等设备自动控制等多项控制系统。   南京地铁一号线BAS系统采用多层网络结构[3],层是有效的层,包括装置感应器、执行机构和照明控制系统,使用现场网络连接所有的现场设备。二层是操作站和分站即具体应用控制器或自动化站/设备)之间的自动化网络。即车站MV系统,三层是管理层及其广域网络。即控制(OCC)及地铁公共传输网。

控制(OCC)为星形网络结构,采用TCP/IP协议。车站为ControlNET光纤环网,实时数据通信。车站与OCC之间的通信依托地铁公共传输网。珠江路地铁控制OCC为整个地铁一号线的控制,用来对整个地铁一号线16个站的全部机电设备运行状况进行集中监控和管理。

车站MU系统为每个车站站长室监控级,是用来对本车站范围内的机电系统设备运行状况进行监控。南京地铁一号线各车站建筑设备监控系统监控点数均在651~2500之间,为较大型系统,见图1。 

              图1车站BAS系统配置图
   
3  系统监控对象、监控功能
 
通风系统是BAS系统的主要组成部分[4,5],用来保证地铁车站及隧道内的环境温湿度条件及改善环境对乘客感受舒适度影响。监控对象有:①隧道通风系统:隧道风机,射流风机、组合风阀,并监测隧道的温、湿度。②空调通风系统:制冷机组、空调机组、回排风机、相关风阀,以及新风、送风、回风及公共区的温湿度。③空调水系统:冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、分集水器、冷却塔、水路的电动蝶阀,并检测温度、压力和流量等。监控的主要功能有:①机组定时启停控制。根据事先排定的工作时间表定时启停机组,自动统计机组工作时间,提示定时维修。②联锁保护控制。风机启动后,其前后压差过低时,故障报警并联锁停机;风机停止后,新、回风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭;盘管处设温控开关,当温度过低时开启热水阀。③送回风温度控制。自动调节冷水阀开度,保证送回风温度为设定值。④送回度控制。自动控制加湿阀开闭,保证送回度为设定值。⑤过滤器堵塞报警。空气过滤器两端压差过大时报警,提示清扫。⑥冷负荷计算与冷水机组控制。根据冷冻水供、回水温度和供水值,自动计算建筑空调所需要冷负荷量;根据建筑所需冷负荷及差压旁通阀开度,自动调整冷水机组运行台数。联锁控制,起动时,冷却塔蝶阀开启,冷却水蝶阀开启,开冷却水泵,冷冻水蝶阀开启,开冷冻水泵,开冷水机组;停止时,停冷水机组,关冷冻水泵,关冷冻水蝶阀,关冷却水泵,关冷却水蝶阀,关冷却塔风机。⑦冷冻水差压控制。根据冷冻水供回水压差,自动调节旁通调节阀,保持供水压差恒定。⑧冷却水温度控制。根据冷却水温度,自动控制冷却塔风机的运行方式及启停台数。⑨机组运行参数的自动显示、定时打印及故障记录。
 
照明系统的控制是根据列车运行时间表要求,通过照明回路的开启设定及照明开启、关闭时间的设定对车站及隧道内的照明进行科学的控制,达到节能目的。监控对象有:工作照明、广告照明和节电照明等。监控的主要功能有:工作照明、广告照明和节电照明的启停控制。除了列车运行启停时间对车站及隧道照明的控制,在非高峰运行时段,可停止工作照明部分。
 
给排水系统,由于其设备位置比较分散不便管理,利用该控制系统可代替人工值班,根据站内用水量及各排水点水位状况自动控制设备进行工作。监控对象有:废水、污水及车站其他排水泵,水池、水箱的液位。监控的主要功能有:①水位自动控制。排水水位启泵水位时,自动起动排水或排污泵;水位停泵水位时自动停泵;水位报警水位时起动备用泵;②设备启停控制;③参数检测及报警。
 
导向标识系统提供乘客进入车站、乘车和离开车站的信息,紧急疏散时能引导乘客顺利离开危险区域并终离开车站。监控对象为:各类、单控导向标识牌正常及紧急情况下的运行。监控的主要功能有:①标识牌的进、出方向显示,启停控制。②单控标识牌的启停控制。
             
电梯、自动扶梯:车站自动扶梯和无机房电梯运行监视和紧急报警。  
 
 4  运行特点
 
BAS系统完成对车站设备的监测与控制,对设备故障进行检测和报警,接受OCC发布的监控指令,执行OCC的运行模式。可修行参数,自动调整运行工况。车站MU系统受控于OCC,但当公共信息网故障时,车站MV系统可立运行。
 
地铁列车与大量客流所产生的热量是影响地铁站台与隧道空间的热环境的主要因素,使得地铁温度逐年升高,如不加以控制会形成公害,这是世界性的难题。采用空调设备排热降温,耗资,运行费用高昂,能源浪费严重。南京地铁一号线设计采用蓄冷技术,合理配置了通风设备(风机等)并加以微机控制。以通风系统局部代替空调系统,投资少、效果好,有效地解决了温升难题。BAS系统根据实时负荷的变化,采用变频方式调节风机的通风量,达到显著的节能效果。
 
与地面公共交通相比,地铁通常运营线路长,设备众多,对运行模式和运行管理有很高的要求;同时,地铁内部与外界通风口少,出入口少,客流量大,人员疏散不易,一旦发生火灾,如果不能及时有效地通风排烟并控制火情,将酿成的灾难。因此,智能的环境监控系统应该具备防灾功能。南京地铁一号线的BAS系统在接到火灾报警信号后,可以自动将机电设备的运行状态切换到灾害状态,启动灾害模式;在列车因事故暂时停在隧道无法驶入站台时,系统也可以通过启动紧急状态,确保隧道内空气流通,以保证车厢内有充足的氧气。
     
5  工程软件
 
南京地铁BAS系统采用了一系列的软件技术,共同确保应用的效果。其中,主要的软件系统有地铁环境模拟预测软件、地铁空调通风系统优化控制软件EnCs、地铁设备运行管理软件EuMs、设备故障诊断软件FaDs、火灾状况分析与排烟处理软件EaSs。
            
地铁环境模拟预测软件通过对地铁环境的模拟分析,了解不同空调通风方案下运行的可能结果,为方案的比选提供依据。用于空调通风的工程设计和可行性分析,也是发展地铁在线优化控制等软件的一个工具。
            
地铁空调通风优化控制软件EnCs包括隧道通风系统的优化控制和站内空调系统的优化控制两部分。优化控制的目的是在满足系统环境控制要求的前提下,尽可能地降低风机、水泵和机组的能耗,节省运行费用。




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