PLC在石灰石制粉控制系统中的应用

0 引言

　　随着人们对生活环境认识的提高，越来越多的火电厂中配置了烟气脱硫系统，石灰石粉作为燃煤锅炉中主要的脱硫剂，其购买价格的高低直接影响发电成本。一般石灰石粉粒度越低价格越高，为了降低成本，大部分电厂购买石灰石原料，用自设的制粉系统制备石灰石粉，因此制粉系统也成为了环保中脱硫环节的一个重要组成部分，该系统的可靠性、稳定性及自动化程度直接关系到脱硫系统的正常运行和火电厂的经济效益。

可编程控制器(PLC)具有结构紧凑、可靠性高、组态灵活、编程简单、调试维护方便等优点。该系统以西门子S7—300系列PLC编程软件为编程基础，通过数字式和模拟式的输入、输出进行自动控制，结合winCC的组态界面，实行实时监控。该石灰石制粉控制系统已顺利投产，目前运行稳定。

1 系统组成和控制要求

　　1.1 制粉系统的组成

　　基于西门子PLC的自动控制系统，主要是将从矿厂采购的石灰石经过一定的加工过程，制备出满足需要的石灰石成品粉，用于火电厂的烟气脱硫剂。该石灰石粉制备系统包括破碎系统和粉碎系统。破碎系统主要包括振动给料机、破碎机、斗式提升机等；粉碎系统主要由振动给料机、粉碎机、斗式提升机、振动筛、布袋除尘器等组成。两系统中间通过块料仓连接；该块料仓起到一定的缓冲作用。如图1所示。

图1 石灰石粉制备系统工艺流程简图 

　　1.2 工艺控制要求

　　工艺要求该制粉系统的各设备按预先指定的顺序依次启动和停止，完成对石灰石的破碎和粉碎过程。系统设备启动时要按逆序进行，先启动布袋除尘器，然后间隔一定的时间依次启动其他设备。停机顺序正好与启动顺序相反，要先停振动给料机。如图2所示。

图2石灰石制粉系统启、停控制顺序图

　　在该系统中，振动给料机和粉碎机之间不需要闭环控制，只要给振动给料机预先设个定值来控制给料量即可。成品仓中设置2个小型传感器作为料位仪，用来检测石灰石粉的总量，当粉量达到所设定的高料位时，通过程序控制立即联锁停止破碎系统；当粉量达到所设定的低料位时，系统指示报警。

2 系统配置

　　根据工艺控制要求，确定系统L／O点数见表1。

　　所设I／O点数应多于系统所需点数，以作备用。根据I／O点数确定该控制系统的配置。控制系统采用传统的上、下位机的主从式结构，一台配有PROFIBUSCP5611通讯卡的DELL商务计算机作为上位机，通过PRoFlBus DP总线与PLc的cPu连接。根据控制方案的设计，上位机监控软件采用西门子公司的wincc6．0组态软件，运行环境为windowsXP操作系统。下位机的执行机构采用西门子S7—300系列PLc：电源模块1个，Ps 307 5 A；cPU模块1个，313—2DP 16DL／16DO；数字量输入模块1个，D132×DC24 V；数字量输Ⅳ输出模块1个，8入\8出，DC24 V，0.5 A；模拟量输入模块2个，A18×12Bit；模拟量输出模块1个，A08×12Bit；直流24 V开关电源1个。控制系统的网络配置如图3所示。

图3 PLC控制系统配置图