本實用新型涉及垃圾焚燒廠煙氣凈化控制領域,具體是一種垃圾焚燒廠煙氣凈化的現場總線控制系統。
背景技術:
垃圾焚燒廠煙氣凈化一般采用半干法脫酸+活性炭噴射吸附二噁英+布袋除塵器除塵的煙氣組合處理工藝,而隨著垃圾焚燒環(huán)保要求的日益提高,對于煙氣凈化控制系統的可靠性要求也相應提高。目前常用的控制系統是通過硬接線電纜將現場的各儀表閥門信號和現場電控柜中的馬達啟停、變頻器調速信號逐個送到位于控制室內的控制系統輸入輸出模塊,其缺點是一根電纜只能傳輸一個信號,導致現場控制電纜布線和調試工作量大,并且現場儀表閥門變頻器等運行診斷信息和參數需要到就地設備面板上查看設置,造成維護工作量大、檢修時間長、可靠性差。
技術實現要素:
本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足,提供一種垃圾焚燒煙氣凈化的現場總線控制系統,該系統應具有布線簡化、便于維護、系統可靠性高的特點。
本實用新型的技術方案是:
垃圾焚燒煙氣凈化的現場總線控制系統,其特征在于:該系統中,工作站通過工業(yè)以太網連接冗余控制器,冗余控制器通過冗余Profibus DP總線連接若干通訊連接器,通訊連接器中的Y型連接器通過Profibus DP總線連接現場DP設備,通訊連接器中的DP/PA連接器通過Profibus PA總線連接現場PA設備;所述冗余Profibus DP總線還連接遠程IO站。
所述Y型連接器包括第一Y型連接器與第二Y型連接器;第一Y型連接器通過第一Profibus DP總線連接制漿系統現場DP設備、公用系統現場DP設備;第二Y型連接器通過第二Profibus DP總線連接輸灰系統現場DP設備。
所述每個DP/PA連接器包括一對冗余總線接口模塊以及兩個DP/PA耦合器;每個DP/PA連接器的兩個DP/PA耦合器與若干有源現場分配器通過Profibus PA主干線連接組成環(huán)網冗余結構;每個有源現場分配器通過若干Profibus PA分支線連接1-4個現場PA設備。
所述DP/PA連接器包括第一DP/PA連接器與第二DP/PA連接器;第一DP/PA連接器通過第一Profibus PA主干線依次連接位于脫酸反應塔、布袋除塵器的有源現場分配器;第二DP/PA連接器通過第二Profibus PA主干線依次連接位于制漿系統、公用系統的有源現場分配器;各有源現場分配器通過Profibus PA分支線連接其附近的現場PA設備。
所述現場DP設備包括變頻器、軟啟動器、馬達保護器;所述現場PA設備包括電磁流量計、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、液位變送器和閥門定位器。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型兼顧脫酸反應塔、制漿系統、公用系統、布袋除塵器、輸灰系統的實際位置和子系統分類,將各通訊連接器與各類現場設備連接,減少了控制系統現場布線,同時可通過現場總線對總線型設備監(jiān)控、遠方診斷和參數更改,極大地方便了設備維護管理,提高了垃圾焚燒廠煙氣凈化設備運行的可靠性。
附圖說明
圖1是本實用新型的連接關系示意圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖,對本實用新型作進一步說明,但本實用新型并不局限于以下實施例。
現有的垃圾焚燒廠煙氣凈化系統一般包括制漿系統、輸灰系統、脫酸反應塔、布袋除塵器、石灰儲存輸送系統、活性炭儲存輸送系統。其中,石灰儲存輸送系統、活性炭儲存輸送系統靠近制漿系統,因此將石灰儲存輸送系統、活性炭儲存輸送系統作為公用系統,并且制漿系統與公用系統的現場總線設備設置在同一條總線上。
如圖1所示,垃圾焚燒煙氣凈化的現場總線控制系統,包括工作站、工業(yè)以太網、冗余控制器、冗余Profibus DP總線、通訊連接器、Profibus DP總線、Profibus PA總線、現場DP設備、現場PA設備、遠程IO站。
所述工作站包括工程師站、操作員站,所述冗余控制器采用西門子S7-400H系列(包括主CPU與備用CPU)。所述工程師站、操作員站、冗余控制器通過工業(yè)以太網連接,圖中顯示工程師站、操作員站通過交換機連接分別連接冗余控制器的主CPU與備用CPU。
所述通訊連接器由冗余總線接口模塊、Y型耦合器或DP/PA耦合器組成。其中,一對冗余總線接口模塊和一個Y型耦合器組成Y型連接器,一對冗余總線接口模塊和一對DP/PA耦合器組成DP/PA連接器。所述冗余總線接口模塊用于連接上級的冗余Profibus DP總線,Y型連接器實現上級冗余Profibus DP總線到下級非冗余Profibus DP總線之間的網絡轉換,DP/PA連接器實現上級冗余Profibus DP總線到Profibus PA總線之間的網絡轉換。
所述Y型連接器的Y型耦合器通過Profibus DP總線連接現場DP設備。所述Y型連接器共設置兩個,包括第一Y型連接器與第二Y型連接器。所述第一Y型連接器將冗余Profibus DP總線轉換成第一Profibus DP總線后連接制漿系統現場DP設備、公用系統現場DP設備;所述制漿系統現場DP設備包括漿泵軟啟動器A1、若干制漿系統的馬達保護器A2;所述公用系統現場DP設備包括若干石灰儲存輸送系統的馬達保護器E1、若干活性炭儲存輸送系統的馬達保護器F1、活性炭儲存輸送系統的給料機變頻器F2。所述第二Y型連接器將冗余Profibus DP總線轉換成第二Profibus DP總線后連接輸灰系統現場DP設備。所述輸灰系統現場DP設備包括反應塔底部輸送機的馬達保護器B1、布袋除塵器底部輸送機的馬達保護器B2、若干集合埋刮板輸送機的馬達保護器B3與斗提輸灰機的馬達保護器B4(通常情況設有多條集合埋刮板輸送機與斗提輸灰機)。
所述DP/PA連接器的DP/PA耦合器通過Profibus PA主干線連接有源現場分配器,每個DP/PA連接器的兩個DP/PA耦合器與若干有源現場分配器通過Profibus PA主干線連接組成環(huán)網冗余結構。每個有源現場分配器通過若干Profibus PA分支線分別連接1-4個現場PA設備,每條分支線連接1個現場PA設備。所述DP/PA連接器共設置兩個,包括第一DP/PA連接器與第二DP/PA連接器。
所述第一DP/PA連接器將冗余Profibus DP總線轉換成第一Profibus PA總線,第一Profibus PA總線的主干線上連接三個有源現場分配器,這三個有源現場分配器再分別連接脫酸反應塔現場PA設備、布袋除塵器現場PA設備。這三個有源現場分配器包括第一有源現場分配器AFD1、第二有源現場分配器AFD2、第三有源現場分配器AFD3。
第一有源現場分配器分別連接脫酸反應塔進水電磁流量計C1、脫酸反應塔進漿電磁流量計C2、脫酸反應塔進水氣動調節(jié)閥定位器C3、脫酸反應塔進漿氣動調節(jié)閥定位器C4。第二有源現場分配器分別連接脫酸反應塔入口溫度變送器C5、脫酸反應塔出口溫度變送器C6、煙氣分配器差壓變送器C7。第三有源現場分配器分別連接兩個布袋除塵器入口溫度變送器D1、布袋除塵器出口溫度變送器D2、布袋除塵器差壓變送器D3。
所述第二DP/PA連接器通將冗余Profibus DP總線轉換成第二Profibus PA總線,第二Profibus PA總線的主干線上連接三個有源現場分配器,這三個有源現場分配器再分別連接制漿系統現場PA設備、公用系統現場PA設備。這三個有源現場分配器包括第四有源現場分配器AFD4、第五有源現場分配器AFD5、第六有源現場分配器AFD6。
第四有源現場分配器分別連接制漿罐液位變送器A3、儲漿罐液位變送器A4、供漿母管壓力氣動調節(jié)閥定位器A5、供水母管壓力氣動調節(jié)閥定位器A6。第五有源現場分配器分別連接漿泵出口壓力變送器A7、水泵出口壓力變送器A8、兩個制漿罐溫度變送器A9。第六有源現場分配器分別連接石灰儲存輸送系統壓力變送器E2、活性炭儲存輸送系統壓力變送器F3、活性炭儲存輸送系統溫度變送器F4(活性炭倉)。
上述現場DP設備帶有Profibus DP總線的通信接口,上述現場PA設備帶有Profibus PA總線的通信接口。
所述Profibus DP冗余總線還連接遠程IO站,每個遠程IO站包括一對冗余總線接口模塊以及IO模塊。冗余Profibus DP總線通過第一IO遠程站連接脫酸反應塔的IO信號,冗余Profibus-DP總線通過第二IO遠程站連接制漿系統與公用系統的IO信號,冗余Profibus-DP總線通過第三IO遠程站連接布袋除塵器的IO信號。第一IO遠程站設置在脫酸反應塔的現場控制箱中,第二IO遠程站設置在制漿系統與公用系統的現場控制箱中,第三IO遠程站設置在布袋除塵器的現場控制箱中。上述現場IO信號用于控制包括電磁閥、開關類電動閥和開關量測點等不帶總線協議接口的元件,這些元件是以硬接線的方式連接對應區(qū)域的遠程IO站的IO模塊。
所述冗余控制器通過冗余Profibus DP總線依次連接第一Y型連接器、第二Y型連接器、第一DP/PA連接器、第二DP/PA連接器、第一IO遠程站、第二IO遠程站與第三IO遠程站(與這些現場設備的冗余總線接口模塊連接),同時冗余Profibus DP總線、第一Profibus DP總線、第二Profibus DP總線的終端均連接DP有源終端模塊。
本系統采用西門子PCS7系統實現監(jiān)控,通過安裝PDM過程設備管理器軟件可對煙氣凈化的現場總線型設備實施遠方調試診斷、參數更改和維護管理。