一、項目簡介

1. 本項目位于天津市西青區(qū)，華能天津楊柳青熱電廠。此電廠現(xiàn)擁有兩臺套200MW發(fā)電機組及兩臺煤粉鍋爐，是一家大型火力發(fā)電廠。

2. 項目的簡要工藝：在火力發(fā)電行業(yè)中，煤經(jīng)鍋爐燃燒后加熱汽包中的水產(chǎn)生蒸汽，推動汽機旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電。鍋爐出口的煙中含有大量粉塵顆粒，按照環(huán)保要求必須經(jīng)過除塵后才能排入大氣中。本電廠現(xiàn)在采用高壓靜電除塵器，利用靜電吸塵然后通過震打、收集手段將灰收集到灰斗中，再經(jīng)氣力輸灰裝置輸送到灰?guī)熘校┧嘈袠I(yè)等使用。氣力輸灰屬于鍋爐輔機部分，通常使用PLC實現(xiàn)其控制功能。

3. 項目當中使用的西門子自動化產(chǎn)品：一套S5-115U、兩套S5-155U作為控制裝置，控制了兩臺爐的全部氣力輸灰裝置，包括氣動閥門、壓力變送器、溫度傳感器等過程控制對象。新進行的改造包括WinCC監(jiān)控軟件， PROFIBUS總線板卡CP5431、 CP5613A2， Siemens的SimaticNet2006。

二、控制系統(tǒng)構成

1. 整個項目中的硬件配置、系統(tǒng)結構；各組成部分選擇的依據(jù)。與S5PLC的通訊方式有許多種，基于Profibus的FDL、FMS等，或者基于Ethernet上都有成熟的通訊方案，我們選用的是基于Profibus的FMS方式。為了實現(xiàn)FMS通訊，3套AS站側選用3塊CP5431卡件分別插到S5-115U/155U的可用擴展插槽上，建立了AS站側的Profibus接口；3臺上位機監(jiān)測電腦上各安裝了1塊CP5613A2通訊卡，從而為上位機提供了Profibus接口。使用專用的Profibus電纜及總線連接器將3套PLC與3臺上位機連接到同一個Profibus網(wǎng)絡上，建立起通訊總線的物理連接。

2. 選用Profibus網(wǎng)絡與選用Ethernet網(wǎng)絡相比較，主要優(yōu)點是實現(xiàn)成本較低。在網(wǎng)絡規(guī)模不大、通訊負荷較輕時Profibus完全能夠勝任。

三、控制系統(tǒng)完成的功能

1. 本案例中，原有控制方式是傳統(tǒng)的操作屏模式，在操作間設有一5000＊1200的按鈕操作屏，屏上刻畫出了除灰過程的設備及工藝流程圖，并安裝了大量的開關和按鈕，當前工藝過程狀態(tài)通過操作屏上的指示燈進行顯示，設備、功能組的啟停全部通過開關和按鈕控制。為了提高控制的自動化程度，降低設備檢修強度，同時為了滿足控制室的搬遷要求，決定進行操作模式的改造升級，在維持原有操作屏操作的基礎上，增設3臺上位機，使用WinCC實現(xiàn)一套新的控制平臺。選用WinCC是因為其靈活快速的畫面組態(tài)、報警組態(tài)功能，完善的歷史數(shù)據(jù)歸檔、曲線、報表功能，豐富的圖庫、腳本函數(shù)庫資源。WinCC V6版本使用了SQL Server2000數(shù)據(jù)庫，開放的接口，廣泛的使用面更為WinCC增添了新的亮點。WinCC對OPC技術的支持與應用，使用戶獲得了自由擴展的接口，WinCC即可以作為標準的OPC Client使用，同時又是標準的OPC DA/HDA/A&E Server。作為標準的OPC Client，我們可以用WinCC通過添加OPC Suite來訪問所有支持OPC DA接口的OPC Servers，即可以是象 SimaticNet這樣的Siemens自己的產(chǎn)品，也可以是第三方廠家產(chǎn)品。而作為標準的OPC DA/HDA/A&E Server，我們可以開發(fā)自己的OPC Client應用程序?qū)崿F(xiàn)對WinCC過程數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)/報警事件數(shù)據(jù)的訪問，現(xiàn)在較為流行的工廠SIS/MIS系統(tǒng)軟件多數(shù)支持OPC訪問接口，WinCC完全支持他們的訪問。SimaticNet也是一套標準的OPC Server產(chǎn)品，同時它又提供了對Siemens各網(wǎng)絡類型板卡的支持，項目中就是借助CP5613A2板卡 通過SimaticNet中的OPC Server實現(xiàn)與S5系列AS站之間的FMS連接，上位機中FMS連接的建立是在安裝了SimaticNet后生成的PC Station中實現(xiàn)的，借助SimaitcNet的PC Station組態(tài)工具，將建立好的FMS連接下裝到PC Station中，要注意的是所建的連接一定要與AS站上的CP5431的設置參數(shù)相一致，CP5431的設置工作是在專用軟件COM5431中完成的。AS站加裝CP5431板卡，對程序作相應更改并調(diào)試通過后，應能建立上位機與S5 PLC之間的數(shù)據(jù)通訊，在此調(diào)試過程中，SimaticNet提供了一個很好的OPC調(diào)試工具————OPC Scout，利用OPC Scout我們可以方便直觀的瀏覽、連接、測試當前能夠連接上的OPC數(shù)據(jù)源。當然WinCC也不甘落后，在添加了OPC驅(qū)動包后，右擊此OPC驅(qū)動包并選擇System Parameter，打開的窗口同樣具有OPC掃描、瀏覽功能，利用其完美的瀏覽選擇功能我們能快速、方便的建立我們所需要的數(shù)據(jù)標簽。此項目中除了采集3套S5 PLC數(shù)據(jù)外，同時又連接了4套OMRON的小型PLC，我們采用的依然是OPC技術，