干熄焦论文1(改)

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1、PCS7在酒钢焦化厂3#、4#焦炉干熄焦的应用相永东刘贤琼摘要：本文主要介绍慕于现场总线PROFIBUSDP的PCS7过程控制系统在酒钢焦化厂3#、4#焦炉干熄焦控制系统的应用情况和心得关键词：PCS7系统现场总线PROFIBUSDP干熄焦1、概述干熄焦工程是煤化行业新兴的一项节能环保示范工程，它是利用指将红焦显热通过惰性循环气体进行热回收，惰性循环气体将回收的热量带到余热锅炉与水进行换热牛产蒸汽，蒸汽送到汽轮机，由汽轮机带动发电机发电，高温循环气体与水进行换热后成为低温循环气体，低温循环气体进入干熄炉

2、再与红焦进行换热，如此不断的循环换热，焦炭最终被冷却到205°C以下，达到最佳的焦碳成品。酒钢焦化厂共有四台焦炉，一直用湿法熄焦，这种方法产生的大量酚、氧化物、硫化物等有害物质，对附近设备设施的腐蚀和对周围环境及大气的污染，造成严重的影响。而且大量蒸汽直接排向大气造成红焦显热的浪费，随着国内许多钢厂采用干熄焦以后的显著效果，酒钢也在2006年将干熄焦工程引入，以提高酒钢焦炭质量和减少周边环境污染。该工程的控制系统采用了西门子的PCS7过程控制系统，主耍实现对干熄炉本体氮气循环和余热发电锅炉以及除尘系统的

3、控缶

4、

5、2、°系统构成本系统采用了西门子公司性能非常可靠CPU414-4H作为中央控制器，该控制器是双机冗余，两个处理器同吋进行工作，当主处理器在供电、机架和CPU故障吋，从处理器直接接管其一切工作，因此不会由于CPU的切换而造成信息和中断的丢失；系统各个远程控制站通过IM153-2通讯处理模块以PROFIBUS协议与处理器通讯，远程控制站模块完成数据采集和控制输岀，通过IM153-2与控制器进行数据交换，控制服务器再通过标准工业以太网和控制器进行数据交换，实现操作员对现场设备的操作和监视。硬件平台该系

6、统由一套冗余控制系统和单机系统（干熄炉本体、除尘系统）与两台冗余过程控制服务器，口他们之间通过标准工业以太网连接，服务器再通过TCP/IP协议与5台操作员站以C/S的结构方式实现监控。其系统组成的拓扑结构如图所示。以下对系统构成做一些介绍：1）冗余控制器酒钢焦化140T干熄焦系统的冗余控制器型号为S7400-H,利用四门子SIMATIC管理软件可以对系统的硕件配置、网络参数进行设置，并按照干熄焦的工艺原理，设计和开发相应的CM、CFC等软件功能块，实现现场的连续控制、过程批处理、离散控制以及熄焦工艺要求

7、的其它控制等。2）控制网络分为下层控制网、上层管理网。下层控制网采用PROHBUS-DP专用电缆，通过每个远程控制站上的IM153一2通讯卡与S7400・H控制器冗余连接，以PROHBUS协议完成对现场信号的采集、处理和控制器的通讯。Profibus-DP主要用于设备级的高速数据通信，中央控制器（CPU）高速串行连接分散的现场设备（I/O设备、阀门等），这种和分散设备之间的数据通信通常是以循环的方式进行。上层管理网分为二类。一类为标准工业以太网，通过服务器CP1613卡和控制器上的CP443—1通讯卡相

8、连接，满足服务器从控制器中数据的采集、控制并实现数据共享。另一类为符合TCP/IP协议的管理以太网，通过操作员站和冗余服务器上的D-LINK网卡连接，主要实现操作员站从冗余服务器上数据交换达到对现场设备的监视、控制和操作员之间文件管理、拷贝。3）服务器采用曲门子的2台DCF400服务器，组成冗余对等的结构，用来存放控制器组态信息的工程数据库ERDB和操作站的数据库。一方面，通过其上配置的CP1613网卡，以标准工业以太网实时控制网络，与控制器进行数据通讯；另一方面，通过DLINK网卡与5台操作员站相连，

9、以C/S的结构模式进行数据交换，实现操作员站对控制器的监控功能。同时，服务器还充当工程师站的功能，通过其上安装的工程师组态工具软件，实现对控制器控制功能的组态和操作员站监控画面的组态等。4)操作员站系统由4台操作员站组成，2台干熄焦本体，1台锅炉控制，2台为除尘系统。操作员没有权限对用户界面和系统组太进行修改，只能从服务器上读取实时数据软件平台操作系统方面，服务器与操作员站安装的是中文WINDOWSXP以便操作员方便使用；操作员站加载了SIMATICWINCCRT64KTags>NETProfibus-

10、S7>WINCCADVANCEDPROCESSCTRL.、WINCCBASICPROCESSCTRL.等监控软件；在操作员站所加载软件的基础上，服务器还加装了冗余SERVER软件包、SIMATICManager^CFCV7.0、SFCV7.0等组态功能软件。除用于系统软、硬件组态外，服务器具有与操作员站完全相同的功能，可以兼做操作员站，起到了降低用户成本的作用，主要的应用软件介绍如下：1)SIMATICManager组态软件SIMATICM