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上海自動化儀表有限公司



Profibus 現場總線技術在水泥餘熱發電項目中的應用

2011-07-22 31987

現場總線技術在水泥餘熱發電項目中的應用
1. 前言
利用水泥生産線燒成系統廢氣中剩餘的熱量用于純低溫餘熱發電,能夠争取最大限度地合理利用能源,達到節能的目的。在水泥餘熱發電中使用基于Profibus技術的現場總線控制系統(FCS),不僅在自動化控制和電氣控制方面取得技術領先,還可以降低總的工程造價。
2. 系統設計及應用
水泥餘熱發電主要是利用窯頭熟料冷卻機廢氣餘熱,設置窯頭餘熱鍋爐AQC爐,保證窯頭餘熱鍋爐的煙氣溫度,使之産生與窯尾餘熱鍋爐相同參數的過熱蒸汽。同時在窯尾預熱器的廢氣管道上設置SP餘熱鍋爐,其産生的蒸汽與窯頭AQC餘熱鍋爐産生的同參數蒸汽合并後送入汽輪機做功。水泥餘熱發電的熱力系統的主機主要有兩台餘熱鍋爐和一套凝汽式汽輪機組。
上海自動化儀表有限公司研發的SUPMAX800控制系統能夠全方位支持Profibus現場總線通信技術,同時也可以通過本地或遠程的I/O模塊兼容模拟量的儀表。上海自動化儀表公司同時還開發了Profibus PA的壓力/差壓、溫度、物位變送器以及閥門定位器,還有Profibus DP的電動執行機構等。上海自動化儀表有限公司可以從儀表到控制系統可以為用戶提供總體的解決方案,下圖就是基于Profibus現場總線技術的水泥餘熱發電儀控系統的示意圖。

圖1水泥餘熱發電儀控示意圖

如圖1所示,通過SUPMAX800控制系統的Profibus DP主站卡可以擴展出一條DP總線,可以挂接遠程I/O、執行機構、智能電機控制器、變頻器等設備,還可以通過中繼器擴展出多個網段,分别延伸至AQC鍋爐、SP鍋爐和汽機房。在充分考慮Profibus PA總線供電能力以及阻抗匹配的情況下,通過DP/PA耦合器擴展出多條Profibus PA網絡,分别延伸至AQC鍋爐、SP鍋爐和汽機房。對于距離較遠的循環水泵房和化學水處理PLC,可以通過光電轉換模塊将DP總線進行遠距離延伸。
3. 結論
通過在水泥餘熱發電項目中使用基于現場總線技術的儀表和控制系統,控制系統的I/O點數較傳統同規模DCS系統減少60%以上,同時通過取代4-20mA模拟信号傳輸,減少了A/D轉換次數,提高了系統的精度,還實現傳輸信号的數字化,增強信号的抗幹擾能力。同時通過現場總線的設備管理功能增加了系統信息量,可以方便遠程對現場設備進行組态、維護和診斷。在項目實施中,減少大量電纜、橋架和敷設工程量,節省電纜和安裝費用達60%以上。還可以通過現場總線與多種小型PLC控制系統連接,能夠更有效的了解設備的狀态并進行控制。

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