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1、邢臺鋼鐵股份有限公司邢臺鋼鐵股份有限公司TRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書(審議稿審議稿)西安盈豐科技股份有限公司西安盈豐科技股份有限公司德維森實業(yè)德維森實業(yè)(深圳深圳)有限公司有限公司二二七年三月七年三月盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 2 頁2021-10-10TRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書目錄目錄1概述概述.31.1高爐主要技術參數(shù).31.2TRT 裝置主要技術參數(shù) .32設計遵循的基本原則設計遵循的基本原則.42.1控制站.42.2操作員站.52.3

2、控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng).62.3.1控制器控制能力.62.3.2處理器硬件要求.72.3.3輸入/輸出要求.72.3.4過程站硬件接口要求.72.3.5控制室機柜.72.4系統(tǒng)主要技術要求.72.4.1平均無故障時間及平均故障維修時間.72.4.2自控系統(tǒng)的自診斷及容錯.82.4.3系統(tǒng)可靠性裕量.82.4.4電源系統(tǒng).82.4.5電子機柜和接線.93工藝流程及系統(tǒng)硬件構成工藝流程及系統(tǒng)硬件構成.93.1工藝流程簡介.93.2控制系統(tǒng)構成及選型.103.2.1ControlLog 系統(tǒng)控制平臺 .113.2.2控制系統(tǒng)選型.153.3現(xiàn)場儀表構成及選型.163.3.1TRT 現(xiàn)場儀表構成.163.

3、3.2現(xiàn)場儀表選型.184TRT 控制要求與控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)控制要求與控制系統(tǒng)功能實現(xiàn).204.1反饋控制系統(tǒng).204.1.1 轉速調節(jié)系統(tǒng).204.1.2 功率調節(jié)系統(tǒng).214.1.3 高爐頂壓調節(jié)系統(tǒng).224.1.4 超馳控制系統(tǒng).224.1.5 氮氣密封壓差調節(jié)系統(tǒng).234.2順序邏輯控制系統(tǒng).234.2.1 啟動(停機)聯(lián)鎖控制.234.2.2 重故障自動緊急停機聯(lián)鎖控制.244.2.3 大型閥門開關指令系統(tǒng)和電氣聯(lián)鎖控制.245TRT 過程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)過程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)操作員站操作員站.245.1設計要求的主要畫面.255.1.1 主要流程圖畫面.255.1.2 機組啟、停和運行過

4、程監(jiān)視畫面.252.5監(jiān)控系統(tǒng)主要功能闡述.295.2.1 啟動前的準備工作：.295.2.2 啟動操作.295.2.3 停機操作：.296結束語結束語.30盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 3 頁2021-10-101概述概述現(xiàn)代高爐爐頂壓力高達 0.15-0.25MPa，爐頂煤氣中存有大量勢能。高爐煤氣余壓能量回收透平發(fā)電裝置（Blast-FurnaceTop Pressure Recovery Turbine Unit），簡稱 TRT，就是利用高爐爐頂?shù)挠鄩河酂?，將高爐煤氣導入透平膨脹機作功，驅動發(fā)

5、電機發(fā)電的一種能量回收裝置。邢鋼在建的高爐 TRT 發(fā)電裝置，其裝機容量為 5000KW，自動控制系統(tǒng)采用基于 PC 的過程控制系統(tǒng)PPC，用以完成機組的反饋控制、順序/邏輯控制和過程監(jiān)視等功能。1.1高爐主要技術參數(shù)高爐主要技術參數(shù)項目單位參考值備注1高爐容量M34502年產煉鋼生鐵X106t3綜合利用系數(shù)t/M3d4熱風溫度5爐頂壓力KPa1356平均煤氣發(fā)生量X104M3/h132300Nm3/hMAX144500 Nm3/h7除塵器出口煤氣溫度1802101.2TRT 裝置主要技術參數(shù)裝置主要技術參數(shù)項目單位參考值備注1爐頂壓力設定值KPa2透平入口煤氣容積流量Nm3/h3透平入口煤氣

6、壓力MPa4透平入口煤氣溫度5透平入口煤氣相對濕度6透平出口煤氣壓力MPa7透平入口煤氣含塵量Mg/m38透平輸出功率kW9轉數(shù)rpm10前端軸瓦溫度11后端軸瓦溫度121314發(fā)電機額定功率kW盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 4 頁2021-10-1015發(fā)電機額定電壓kV16發(fā)電機額定轉速r/min17發(fā)電機功率因數(shù)18前端軸承溫度19后端軸承溫度202122循環(huán)水進水壓力MPa23循環(huán)水進水溫度24循環(huán)水回水壓力MPa25循環(huán)水回水溫度26氮氣溫度27氮氣壓力MPa28氮氣流量L/min29潤滑油

7、油站油箱容積L30潤滑油油站供流量L/min31潤滑油冷卻器出口油溫32潤滑油供油壓力MPa33動力油站油箱容積L34動力油油泵輸出油壓力MPa35動力油油泵流量L/min362設計遵循的基本原則設計遵循的基本原則2.1 控制站控制站1) 自控系統(tǒng)是由以 DCS/PLC 為基礎的，分布式的多臺系統(tǒng)組件所組成，這些系統(tǒng)組件分布在具有開放式結構的通訊網絡上，包括：操作員站、控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、外設及有關的硬件和軟件。2) 自控系統(tǒng)應在嚴格的工業(yè)環(huán)境下長期、穩(wěn)定地運行。系統(tǒng)組件的設計應符合真正的工業(yè)等級，滿足國內、國際的安全標準。并且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結構堅固，抗腐蝕，適應較寬的溫度

8、變化范圍。系統(tǒng)應具備良好的電磁兼容性，支持 I/O 模塊在系統(tǒng)運行過程中進行帶電熱插拔、交換。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴格要求。3) 自控系統(tǒng)是經過現(xiàn)場實驗的，并且是出廠前最新的硬件和軟件版本。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 5 頁2021-10-104) 通訊系統(tǒng)是可靠的，即單臺硬件設備出現(xiàn)故障（包括通訊系統(tǒng)硬件故障）都不會影響其它系統(tǒng)組件之間的通訊。通訊波特率1Mbps，通訊距離1KM，網絡要求使用可直埋的電纜，在出現(xiàn)故障時，在線增加或刪除任意一個節(jié)點，都不會影響到其他設備的運行和通訊。5) 系統(tǒng)中的任何

9、組件通電或掉電都不會影響其他組件的運行。6) 系統(tǒng)允許在線修改軟件，也就是除被修改的組件外，不會影響其它系統(tǒng)組件，數(shù)據(jù)點的修改僅僅影響被修改的回路，回路的輸出將保持在修改前最后時刻的數(shù)值。7) 聯(lián)鎖系統(tǒng)故障檢出元件動作時，在操作員站的顯示屏上應進行聲光報警，同時報警打印機立即打印出來，并存儲在歷史模件中，報警的確認和消聲由鍵盤和按鈕來實現(xiàn)，聯(lián)鎖系統(tǒng)通常采用手動緊急切斷按鈕和聯(lián)鎖復位按鈕。對某些聯(lián)鎖的輸入應設旁路開關。2.2 操作員站操作員站操作員站包括用于操作員遠程操作和工程師站工程維護的人機接口（HMI）和高性能工業(yè)級計算機。操作員站是操作員了解各裝置全部信息的接口單元，操作員可在正常或異常

10、情況下對各裝置進行控制和監(jiān)視。操作員站的功能1)顯示全部的過程變量及有關參數(shù)2)操作所有控制回路的參數(shù)，如改變設定點、工作方式、回路輸出、調整PID 參數(shù)等3)報警顯示4)過程流程圖顯示5)趨勢顯示（實時的和歷史的）6)報告和報表7)系統(tǒng)診斷報告8)操作受權限制操作員站支持功能盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 6 頁2021-10-10操作員站應能支持通用的編程軟件，以幫助用戶維護和修改數(shù)據(jù)庫，編制應用程序。支持功能包括在線和離線的數(shù)據(jù)庫定義（即組態(tài)、下載等）、備份文件程序管理等。1)操作員站的實際處理能

11、力不能超過滿負荷的 30%。2)每臺操作員站具有獨立的 CPU，操作員站之間應具有內部切換的能力。3)操作員站的畫面刷新時間1s。打印機打印機應能自動、連續(xù)地打印報表、報警、系統(tǒng)維護記錄等，也能按命令要求打印報表、屏幕畫面和組態(tài)記錄等。2.3 控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括完成控制功能和 I/O 監(jiān)視功能的全部硬件和軟件，系統(tǒng)通常是由控制處理器、I/O 模件所組成，他們都安裝在標準的機柜內，控制處理器執(zhí)行控制功能，I/O 接口模塊處理現(xiàn)場輸入/輸出信號。供貨商應按各種組件的 10%提供備用量，同時在機柜中提供 20%的備用空間以備擴展。2.3.1控制器控制能力控制器

12、控制能力1)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接受過程變量的輸入信號，然后按照組態(tài)數(shù)據(jù)的要求，對輸入信號進行處理，存放到相應的數(shù)據(jù)庫中顯示或計算，傳送輸出信號至最終控制元件。2)在 I/O 信號處理方面，系統(tǒng)對模擬量提供線性化、補償、累積、開方和報警功能；系統(tǒng)對開關量提供報警和狀態(tài)變化的檢測。3)在控制方面，系統(tǒng)能夠完成調節(jié)控制、聯(lián)鎖邏輯、手動操作、由標準算法或用戶程序組合而成的自動順序。4)調節(jié)控制功能至少包括各種 PID 算法（反饋、前饋、開關、比率、超前/滯后等）、標準計算（加、減、乘、除、復合運算等）、基本的控制功能（開關、限幅、高/低選擇等）、自適應控制功能。5)聯(lián)鎖控制功能包括用于開關控制的梯形邏

13、輯。6)系統(tǒng)必須提供控制回路的自整定調節(jié)軟件。7)現(xiàn)場控制站通信能力：現(xiàn)場控制站能夠插入較多的通信卡,至少能方便支持 ControlNet 、ProfiBUS、ModBUS 等最常用的標準通信方式。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 7 頁2021-10-102.3.2處理器硬件要求處理器硬件要求1)CPU 為高性能 32 位 RISC 中央處理器，時鐘頻率不小于 50MHz。2)控制器整體應具有抗化工廠經常出現(xiàn)的電磁干擾和抗振的能力。3)控制器可提供 Ethernet 通訊或通過安裝在機架上的通訊接口卡提

14、供。2.3.3輸入輸入/輸出要求輸出要求1)控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以支持來自現(xiàn)場設備的各種輸入和輸出信號。2)所有信號在進出自控系統(tǒng)時都必須采取隔離措施，以防信號過載、瞬變和浪涌沖擊。3)模擬量的掃描周期1s,數(shù)字量的掃描周期10ms。4)輸入/輸出數(shù)據(jù)的分辨率不低于 12 位。5)驅動接口應能保證驅動 600m 范圍以內的二線制 24VDC 變送器。2.3.4過程站硬件接口要求過程站硬件接口要求1)I/O 的隔離要能做到回路級間電氣隔離；2)I/O 信號分辨，應在有關資料中說明；3)輸入接口應能保證在使用安全柵的情況下驅動 600 米范圍內的 EJA 二線制 VDC 變送器。2.3.5控制室機

15、柜控制室機柜要求供方提供的機柜為前后開門，接線端子采用優(yōu)質進口產品，機柜中端子排將有不少于 10%的備用量。220VAC 端子應與信號隔離，機內配線在小匯線槽內敷設。經過 UPS 后機柜內的系統(tǒng)所需電源配電工作由供方完成。為了保持機柜內溫度低于各元件允許的最高溫度，要提供強制的通風。供方提供端子柜的接地方式及要求。2.4 系統(tǒng)主要技術要求系統(tǒng)主要技術要求2.4.1平均無故障時間及平均故障維修時間平均無故障時間及平均故障維修時間平均無故障時間（MTBF）供方應給出其系統(tǒng)的 MTBF，并能解釋其計算方式。平均故障維修時間（MTTR）供方應給出其系統(tǒng)的 MTTR，并給出其計算方法，以及列舉兩個以上的

16、控制回路所使用部件的 MTTR。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 8 頁2021-10-10模塊化要求供方應保證自控系統(tǒng)具備較高程度的模塊化水平。2.4.2自控系統(tǒng)的自診斷及容錯自控系統(tǒng)的自診斷及容錯自控系統(tǒng)應具有完整的自診斷系統(tǒng)，應為軟件級及硬件級的自診斷報警，并且定時自動或人工啟動診斷系統(tǒng)，并在操作員站 CRT 上顯示自診斷狀態(tài)和結果。自診斷系統(tǒng)包括全面的離線和在線診斷軟件，診斷程序能對系統(tǒng)設備故障的檢查和對外部設備運行狀態(tài)的檢查。自控系統(tǒng)應具有一定程度的容錯能力，即當某些模塊發(fā)生故障后，不影響整個系

17、統(tǒng)的有效工作。2.4.3系統(tǒng)可靠性裕量系統(tǒng)可靠性裕量系統(tǒng)應按下列原則考慮備用容量：CPU 負荷率 控制器 60%操作員站 40% 存儲器占有容量 內存 50%每個機柜內的各種類型 I/O 點裕量 15%每個機柜內 I/O 插件槽裕量 15%-電源負荷裕量 40%通訊總線負荷率 ETHNET 20%操作員站允許的最大標簽量至少應為系統(tǒng)過程 I/O 點數(shù)的 150200%系統(tǒng)可用率 99.9% (試驗時間-累計故障停用時間)/試驗時間 X100%2.4.4電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)雙回路供電系統(tǒng)支持兩路彼此獨立 220V 交流電源輸入并具備雙回路自動切換功能。UPS 系統(tǒng)的要求1)輸入電源為 200VAC

18、或 380VAC 50Hz。2)輸出電源為 220V AC 50Hz。3)UPS 的容量為 ：6KVA。4)續(xù)電能力不小于 30 分鐘。5)具有自診斷及報警、工作狀態(tài)顯示。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 9 頁2021-10-10自控系統(tǒng)對供電質量要求供電電源等級及其偏差、供電頻率及其偏差、紋波系數(shù)、最大幅值等符合系統(tǒng)要求。2.4.5電子機柜和接線電子機柜和接線1)電子設備柜的外殼防護等級，控制室內應為 IP30，主廠房內應用 IP54，露天現(xiàn)場應用 IP65。2)機柜門應有導電門封墊條, 以提高抗射頻

19、干擾(RFI)能力。柜門上不應裝設任何系統(tǒng)部件。3)機柜的設計應滿足電纜由柜底引入的要求，特殊要求時應滿足電纜由機柜側面引入的要求。4)對需散熱的電源裝置，應提供易于更換的排氣風扇和內部循環(huán)風扇。5)機柜內應裝設溫度檢測開關，當溫度過高時進行報警。6)裝有風扇的機柜均應提供易于更換的空氣過濾器。7)機柜內的端子排應布置在易于安裝接線的地方，即為離柜底 300mm 以上和距柜頂 150mm 以下。機柜端子應至少能接入 12.5mm2 截面的電纜。每個機柜的 I/O 點的數(shù)量不應過多，不宜大于 250300 點（機柜電纜不宜多于 180 根），機柜內應留有充足的備用端子，備用裕度為 50%。8)機

20、柜內的每個端子排和端子都應有清晰的標志, 并與圖紙和接線表相符。端子號采用端子打號機制作。9)端子排、電纜夾頭、電纜走線槽及接線槽均應由“非燃燒”型材料制造。10) 提供機柜、控制臺以及其他設備之間互聯(lián)的電纜（包括兩端的接觸件），這些電纜應符合 IEEE 防火標準。11) 電源模件、處理器模件或 I/O 模件之間的連接應避免手工接線。12) 機柜內應預留充足的空間，能方便地接線、匯線和布線。3工藝流程及系統(tǒng)硬件構成工藝流程及系統(tǒng)硬件構成3.1 工藝流程簡介工藝流程簡介高爐 TRT 發(fā)電裝置由透平主機系統(tǒng)、高低壓發(fā)配電系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、動力油系統(tǒng)、電液伺服控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、大型閥門系統(tǒng)、氮氣

21、密封系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等部分組成。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 10 頁2021-10-10TRT 主工藝流程如下圖所示。高爐煤氣經過重力除塵器、布袋除塵器，再經入口電動碟閥、入口插板閥、快速切斷閥進入透平機入口，通過導流器使氣體轉成軸向進入葉柵，氣體在靜葉和動葉柵組成的流道中不斷膨脹做功，壓力和溫度逐級降低，并轉化為動能作用于轉子，使之旋轉，轉子通過聯(lián)軸器帶動勵磁發(fā)電機發(fā)電，做功后的煤氣從透平機出口進入工藝管網供用戶使用。在入口插板閥之前，透平出口之后并聯(lián)有旁通快開閥組，旁通閥組在正常停機和緊急停機

22、時，進行高爐頂壓控制。3.2 控制系統(tǒng)構成及選型控制系統(tǒng)構成及選型自動控制系統(tǒng)設置了二臺操作員站（其中一臺具有工程師站的功能），這二臺操作員站是相互兼容的,即都具有相同的功能并且都能完成所有的操作任務?？刂葡到y(tǒng)拓撲結構如下圖所示：HF打印機打印機操作員站操作員站工程師站工程師站/ /操作員站操作員站透平主機系統(tǒng)高低壓發(fā)配電系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)液壓伺服控制系統(tǒng)給排水系統(tǒng)大型閥門系統(tǒng)氮氣密封系統(tǒng)ETHERNET盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 11 頁2021-10-10控制器通過智能型 I/O 模塊，連接端子及必

23、要的信號處理，完成連續(xù)的，離散的，順序的控制及數(shù)據(jù)采集功能。系統(tǒng)組件（控制站、操作員站和 I/O 模塊）之間是通過高速數(shù)據(jù)公路進行通訊，系統(tǒng)中全部變量的更新周期10 次/秒。3.2.1ControlLog 系統(tǒng)控制平臺系統(tǒng)控制平臺為保證 TRT 機組長期安全、穩(wěn)定地運行，自動控制系統(tǒng)采用 ROCKWELL-AB公司生產的 ControlLog 系統(tǒng)控制平臺。代表自動化發(fā)展新趨勢的新一代 ControlLogix 控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)單純的 PLC和 DCS 控制轉為 PLC 和 DCS 融合發(fā)展的方式，是羅克韋爾自動化順應這種發(fā)展潮流推出的新一代的控制平臺，Logix 控制器平臺是將高速離散控制、

24、過程控制、協(xié)調傳動控制、運動控制、批次控制和安全控制融于一體的一個控制平臺。允許混合使用多個處理器、多種網絡和 I/O。系統(tǒng)靈活性強、易于集成、模塊化設計、開放式結構，特有的升級固件，使得系統(tǒng)在應用中功能強大、安全可靠，而且極大地節(jié)省培訓費用和工程實施費用。ControlLogix 在 TRT 過程控制中的選型和應用，基于下述特點：3.2.1.1 控制器控制器：ControlLogix 處理器為適合順序、過程、傳動和運動控制的模塊化、高性能控制平臺：每個處理器可以執(zhí)行多個控制任務，減少所需要的控制器個數(shù)，這樣，排錯更快?？梢苑謩e觸發(fā)多個周期任務以便達到更高的性能水平。每臺 Logix5555

25、控制器最大尋址量 128000 點 DI/O，4000 點 AI/O 及回路。ControlLogix 平臺通過背板提供了高速數(shù)據(jù)傳輸。各控制器能產生(廣播)和使用(接收)系統(tǒng)標簽，這種技術使得多個控制器共享輸入信息和輸出狀態(tài)，非常實用?？蛇x用戶內存(1.5Mb)。用戶根據(jù)需要進行靈活的標簽定義方式，用戶甚至可以定義自己的數(shù)據(jù)結構，用自己定義的數(shù)據(jù)結構，可定義成類似 BF.system1.hopper1.motor1.state 這樣的標簽名稱，非常直觀，有些類似于高級語言中的數(shù)據(jù)結構定義模塊可進行固件升級（CPU、SRM、CNB(R)），固件升級就是運行效能和可靠性的升級，用戶可以從 ROC

26、KWELL 網站下載新的 Flash 版本。3.2.1.2 1756 系列智能系列智能 I/O 模塊：模塊：盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 12 頁2021-10-10所有模板均為智能型設計，根據(jù)模板類型不同，每個模板的每個通道都可依用戶需要進行設置，而且由于網絡的靈活性及模板的智能化，可組態(tài)成OWNER 工作方式，多個 CPU 可讀取同一個模板的數(shù)據(jù)。I/O 模塊種類繁多，可拆卸端子，具有帶電拔插、分變則報(COS)、自診斷、時間標記、模塊標識、閃存升級、電子保險、單獨隔離等功能。模塊廣播數(shù)據(jù)的速率可

27、設定。1756-HSC 高速計數(shù)模塊(4 通道)每 2ms 就能更新數(shù)據(jù)，效率高。3.2.1.3 網絡設置：網絡設置：NetLinx 體系是 ControlNet、DeviceNet 和 Ethernet/IP 三個開放式網絡的基礎，網絡分層、分工明確、安全可靠。通過在系統(tǒng)中插入不同類型的通訊模板，系統(tǒng)可組成 CONTROLNET 網、以太網，可連接 DEVICENET 設備，可進行串行通訊以及 DHRIO 通訊，網絡結構可以是總線型、樹型等，非常方便、靈活。EtherNetEtherNet/IP 是開放的工業(yè)聯(lián)網標準支持實時 I/O 控制和消息傳遞功能。這種融合是基于將以太網應用于工業(yè)控制應

28、用日益明顯的需求；生產者/消費者（Producer / Consumer）網絡服務支持您在同一鏈路上完整實現(xiàn)設備組態(tài)（configure）、實時控制（control）、信息采集（collect）等全部網絡功能。ControlNet控制網 ControlNet 冗余、開放、高速、實時、對等傳送數(shù)據(jù)信息，ControlNet能夠可靠預測數(shù)據(jù)何時發(fā)送，具有高度的確定性。ControlNet 網絡除了為關鍵任務提供確定的、可重復的控制數(shù)據(jù)傳輸，還支持非關鍵數(shù)據(jù)的傳送。I/O 的刷新和控制器到控制器的互鎖永遠比程序的上載/下載、消息傳送（Messaging）等占有更高的優(yōu)先級。DevicelNet設備網

29、 DevicelNet，是一種開放式的底層通用網絡，基于標準的 CAN 技術，具有互操作性。成本及維護費用低。3.2.1.4 操作員站：操作員站：操作員站包括專業(yè)的工業(yè)計算機和基于 WINDOWS 平臺的羅克韋爾軟件包。是羅克韋爾自動化公司自行開發(fā)推出的產品，具有世界工業(yè)界領先的水平。RSLogix5000 梯形圖編程軟件包，有靈活易用的編輯功能、通用的操作畫面、診盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 13 頁2021-10-10斷和糾錯工具。RSView 是高度集成、基于組件的人機界面，發(fā)揮微軟領先技術優(yōu)勢

30、的監(jiān)控軟件，其開放性與第三方程序有高度兼容性。RSLinx 為現(xiàn)場設備連接羅克韋爾自動化產品的通訊軟件，界面友好、功能強大，支持不同網絡上的設備通訊。工業(yè)計算機工業(yè)計算機工控機為 VERSAVIEW INTEGRATED DISPLAY COMPUTER 15-INCH TFT，15 吋TFT 具觸摸功能的高性能工業(yè)計算機。HMIRSView Supervisory Edition，通常稱為：RSView SE，是一個強大的管理級的監(jiān)控軟件。它具有多服務器集群和多客戶端的分布式結構，和強大的可伸縮性。利用 RSView Enterprise 系列的共用開發(fā)環(huán)境-RSView Studio 進行

31、開發(fā)。應用組態(tài)存在于各個 RSView SE 服務器當中，而客戶端可以任意的調用顯示各服務器中的應用。RSView Supervisory Edition 同時也是羅克韋爾自動化 ViewAnyWare 產品戰(zhàn)略的核心組成部分。作為人機監(jiān)控軟件-HMI，RSView 第一個采用了：1) 全面支持 ActiveX的技術，使得用戶可以在顯示畫面中任意簡單地插入ActiveX 控件，來豐富應用。 2) 開發(fā)了 RSView SE 的對象模型-Object Model，使得用戶可以簡單的將RSView32 和其他的基于組件的應用軟件互操作或者集成應用。 3) 集成微軟的 Visual Basic fo

32、r Applications (VBA)作為內建的腳本語言編輯器。可以隨意定制開發(fā)后臺應用程序。 4) 同時支持 OPC 的服務器和客戶端模式。亦即既可以通過 OPC 和硬件通訊，又可以向其他軟件提供 OPC 的服務。 5) 第一個支持附加件結構-AOA。使得用戶可以將其他的功能模塊直接掛接到 RSView SE 的核心上去，生成一體的應用。 RSView Supervisory Edition 的主要特點描述如下：基于網絡的分布式監(jiān)控基于網絡的分布式監(jiān)控RSView SE 的多服務器多客戶端結構可以很容易的建立分布式應用的方案。這種具有高度伸縮性的結構可以應用在小到一臺服務器一個客戶端的小系

33、統(tǒng)，也可以應用在多服務器多客戶端的大系統(tǒng)上。 共用的開發(fā)環(huán)境共用的開發(fā)環(huán)境-RSView Studio盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 14 頁2021-10-10利用組態(tài)工具 RSView Studio 進行應用開發(fā)，可以顯著減少開發(fā)時間和節(jié)省開發(fā)成本。RSView Studio 支持 RSView ME 和 RSView SE 組態(tài)內容的互相再利用，這樣你可以直接將基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的組態(tài)內容，如在 RSView ME 上開發(fā)的畫面，直接拷貝或者引導到分布式的 RSView SE 中去，反過來也一樣，

34、前后互相兼容。增強的羅克韋爾自動化優(yōu)選連接方案增強的羅克韋爾自動化優(yōu)選連接方案由于采用了最新的羅克韋爾產品的 FactoryTalk 底層通訊和數(shù)據(jù)服務架構，RSView SE 可以廣泛的、高性能的和眾多不同網絡中的眾多不同的 PLC，如ControlLogix 和其它 Allen-Bradley PLC 進行通訊。同樣的，還可以利用高性能的網絡接口和 OPC 技術同時掛接眾多第三方的 PLC 和網絡進行通訊。 直接直接 I/O 數(shù)據(jù)關聯(lián)數(shù)據(jù)關聯(lián)在推薦應用中，RSView SE 不需要建立任何的 Tag-標簽來定義和 PLC 的通訊關系。RSView SE 可以直接關聯(lián)控制器處理器中的所有 I

35、/O 信息。在組態(tài)的時候，只需要將所需的點直接拖放到畫面等需要的地方去。避免了再次定義 Tag 的重復勞動，同時減少了開發(fā)的出錯機會。當修改程序或者 I/O 的時候，RSView SE可以自動直接繼承這一改變。 透明的數(shù)據(jù)集成透明的數(shù)據(jù)集成在 RSView SE 的應用中，您不必擔心您的數(shù)據(jù)是從哪個地方哪個 PLC 中采集來的。因為所有的 PLC-包括不同品牌的 PLC 對于服務器，開發(fā)員，客戶端來說都是透明的。FactoryTalk 中采用了數(shù)據(jù)命名映射的技術。數(shù)據(jù)并不用某一特定PLC 的特定物理內存格式來描述，而是更為容易理解，并且可以智能映射的符號描述法。當一個 I/O 點發(fā)生接線或者其

36、他物理變化時，F(xiàn)actoryTalk 可以智能映射，RSView SE 無需做任何組態(tài)修改就可以自動繼承這個改變。 畫面對象的畫面對象的 VBA 支持支持現(xiàn)在您可以針對畫面中的對象來編寫 VBA 應用代碼。而且不同的客戶端都可以在本機執(zhí)行相應的代碼，不影響其它的客戶機。數(shù)據(jù)通訊的冗余熱備數(shù)據(jù)通訊的冗余熱備RSView SE 可以將數(shù)據(jù)通訊服務器也進行熱備冗余。當一臺數(shù)據(jù)通訊服務器發(fā)生故障時，另外一臺可以自動切換。保證數(shù)據(jù)采集和下載的可靠性。 Windows 安全安全盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 15

37、頁2021-10-10RSView SE 集成 Windows 安全控制。你可以直接利用在 Windows 里面存在的用戶和用戶組。然后針對不同的用戶配置不同的權限。核心核心 HMI 功能功能RSView SE 支持諸如安全、畫面、報警、操作和報警記錄、趨勢等等 HMI 的核心功能。利用利用 RSView32 的附加件結構的附加件結構-AOA 來擴充來擴充 RSView32 的核心功能的核心功能 RSViewSE 利用附加件結構-AOA，重新定義了“監(jiān)控軟件核心功能”的概念。因為通過 AOA，監(jiān)控軟件的功能可以通過非常簡單的方法不斷地得到擴充。AOA 是對 RSView32 功能的延伸，用戶還

38、可以通過擴充不同的功能模塊來形成自己最需要的強大應用環(huán)境。RSView Special Edition 免費包含了以下的 AOA 可擴充功能模塊： 1)RSView32 Messenger: 提供強大的報警通知/消息功能。包括語音，電話，尋呼，自動電子郵件，等等。 2)RSView32 TrendX: 強功能的歷史數(shù)據(jù)趨勢查看/組態(tài)模塊。 3)RSView32 SPC: 提供了集成的實時的統(tǒng)計過程控制-SPC。 4)RSView32 RecipePro: 加強的 RSView32 配方管理和控制模塊。 5)RSLadder: 內嵌的梯形圖查看和診斷模塊。 3.2.2控制系統(tǒng)選型控制系統(tǒng)選型序號

39、項目數(shù)量描述備注一、計算機監(jiān)控中心1操作員站1P6181P-15TSXPH VERSAVIEW INTEGRATED DISPLAY COMPUTER 15-INCH TFTROCKWELL2工程師站1P6181P-15TSXPH VERSAVIEW INTEGRATED DISPLAY COMPUTER 15-INCH TFTROCKWELL3HMI 開發(fā)版1P9701VWSTENE4HMI 運行版2P9701VWSB100AENE5RSLogix 5000 編程軟件1P9324RLD300ENE6NetLinx 組態(tài)軟件1P9355WABENE7以太網交換機1PD-Link，8 口，10/

40、100Mbps聯(lián)想8打印機1PLQ1600KIIIEPSON二、過程控制站主要模塊盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 16 頁2021-10-101中央處理器1P1756-L61 LOGIX5561 PROCESSOR WITH 2MBYTE MEMORY2控制器底板2P1756-A13 13 SLOT CONTROLLOGIX CHASSIS3電源模塊2P1756-PA75 85-265V AC POWER SUPPLY (5V 13 AMP)4以太網通訊模塊1P1756-ENBT CLX ETHERNE

41、T/IP 10/100 BRIDGE MODULE - TWISTED PR 1XRJ455模擬量輸入模塊5P1756-IF16 ANALOG INPUT - CURRENT/VOLTAGE 16 PTS (36 PIN)裕量15%6模擬量輸出模塊1P1756-OF8 ANALOG OUTPUT - CURRENT/VOLTAGE 8 PTS (20 PIN)裕量15%7開關量輸入模塊4P1756-IB32 10-31 VDC INPUT 32 PTS (36 PIN)裕量15%8開關量輸出模塊2P1756-OB32 10-31 VDC OUTPUT 32 PTS (36 PIN)裕量15%9

42、熱電阻模塊6P1756-IR6I ISOLATED RTD INPUT 6 PTS (20 PIN) 裕量15%10匯線端子24P1756-TBCH 36 PIN SCREW CLAMP BLOCK WITH STANDARD HOUSING11匯線端子12P1756-TBNH 20 POSITION NEMA SCREW CLAMP BLOCK12附件9P1756-N2 EMPTY SLOT FILLER CARD (ONE FILLER PER PACKAGE)13PLC 柜1P2200X800X600，GB3181-82,Y02,珍珠色3.3 現(xiàn)場儀表構成及選型現(xiàn)場儀表構成及選型3.3.

43、1TRT 現(xiàn)場儀表構成現(xiàn)場儀表構成根據(jù)常規(guī)的 TRT 裝置控制系統(tǒng)要求，現(xiàn)場儀表配置如下：工藝系統(tǒng)部分工藝系統(tǒng)部分1)入口煤氣壓力可選2)入口可調靜葉前煤氣壓力3)出口煤氣壓力4)入口煤氣溫度可選5)入口可調靜葉前煤氣溫度6)出口煤氣溫度7)入口蝶閥開度8)高爐爐頂壓力盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 17 頁2021-10-109)高爐爐頂壓力設定10) 旁通閥組開度11) 入口煤氣流量含補償用溫度、壓力12) 高爐允許透平機組啟動 13) 高爐狀態(tài)信號14) 機組申請啟動、投運15) 出口蝶閥開度16

44、) 減壓閥組狀態(tài)A可選透平主機部分透平主機部分1)透平轉速2)發(fā)電機功率3)透平軸位移4)透平軸振動5)透平支承軸承溫度6)透平推力軸承溫度7)透平軸端密封氮氣-煤氣差壓8)發(fā)電機支承軸承溫度9)發(fā)電機定子鐵芯、線圈溫度10) 發(fā)電機冷卻器進風溫度11) 透平靜葉角度潤滑油部分潤滑油部分1)潤滑油總管油冷卻器后溫度2)過濾器差壓3)潤滑油總管壓力4)潤滑油總管溫度5)潤滑油箱液位6)潤滑油箱溫度7)快切閥油壓8)壓力開關液壓油部分液壓油部分1)液壓油總管油冷卻器后溫度2)過濾器差壓3)液壓油總管壓力4)液壓油總管溫度5)液壓油箱液位6)液壓油箱溫度7)壓力開關給排水系統(tǒng)部分給排水系統(tǒng)部分1)冷

45、卻水總管壓力2)冷卻水總管溫度3)冷卻水流量4)高壓側排水罐液位可選盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 18 頁2021-10-105)高壓側排水罐調節(jié)閥閥位可選氮氣系統(tǒng)氮氣系統(tǒng)1)氮氣總管流量2)氮氣總管壓力3)氮氣總管溫度其它其它1)主機平臺CO濃度2)控制室CO濃度3)煤氣粉塵檢測儀3.3.2現(xiàn)場儀表選型現(xiàn)場儀表選型以上以表均選用國產優(yōu)質產品或國外進口產品，具體規(guī)格型號參見下表。序號項目規(guī)格型號單位數(shù)量備注一、溫度測量1熱電阻Pt100 1=300 0-250 M27X2主煤氣系統(tǒng)透平流量測量溫度補償

46、臺1深圳科新2安全柵Pt100/4-20mA臺1上海辰竹3熱電阻Pt100 1=300 0-200 M27X2透平主機，入口溫度臺1深圳科新4安全柵Pt100/4-20mA臺1上海辰竹5熱電阻Pt100 1=300 0-120 M27X2透平主機，出口溫度臺1深圳科新6安全柵Pt100/4-20mA臺1上海辰竹7熱電阻Pt100 1=80 0-100 M27X2透平滑動軸承溫度，發(fā)電機軸承溫度 臺4深圳科新8安全柵Pt100/4-20mA臺4上海辰竹9熱電阻Pt100 1=100 0-100 M27X2動力油箱溫度，潤滑油箱溫度, 潤滑油回油溫度臺3深圳科新10熱電阻Pt100 1=100 0

47、-100 M27X2冷卻水總管溫度，氮氣，冷卻水回水溫度臺3深圳科新11熱電阻Pt100 1=80 0-150 M27X2透平止推盤溫度臺1深圳科新12安全柵Pt100/4-20mA臺1上海辰竹二、壓力、液位測量1壓力變送器0-250KP主煤氣系統(tǒng)透平流量測量壓力補償臺2杭州華達諾2安全柵兩線制/4-20mA臺2上海辰竹3安全柵4-20mA/4-20mA臺1上海辰竹4壓力變送器0-200KP透平入口壓力臺1杭州華達諾5安全柵兩線制/4-20mA臺1上海辰竹6壓力變送器0-30KP臺1杭州華達諾盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)

48、控制功能規(guī)格書機密第 19 頁2021-10-10透平出口壓力7安全柵兩線制/4-20mA臺1上海辰竹8壓力變送器0-20MP動力油總管壓力，快切閥油壓臺2杭州華達諾9安全柵兩線制/4-20mA臺2上海辰竹10壓力變送器0-300KP潤滑油總管壓力，氮氣壓力臺2杭州華達諾11安全柵兩線制/4-20mA臺2上海辰竹12壓力變送器0-1MP冷卻水總管壓力、供回水壓力臺2杭州華達諾13安全柵兩線制/4-20mA臺2上海辰竹J402-612-M202 M20X1.5， 動力油總管14壓力開關L=11.0MP LL=9.0MP臺2美國 UEJ402-S156B-M202 M20X1.5，潤滑油總管15壓

49、力開關L=90KP LL=60KP臺2美國 UE16液位開關BW17/A/0/0/0/0 DN65PN1.6，動力油液位、潤滑油液位臺2克羅尼三、流量測量1節(jié)流裝置內藏式,煤氣流量，主煤氣管臺1西安航測2差壓變送器EJA110A-DLS4A-92NA/NS1,帶三閥組透平煤氣流量臺1杭州華達諾3安全柵兩線制/4-20mA臺1上海辰竹4孔板DN50 0-250M3/H N2流量臺1杭州華達諾5差壓變送器EJA110A-DLS4A-92NA/NS1,帶三閥組氮氣流量測量臺1杭州華達諾6安全柵兩線制/4-20mA臺1上海辰竹7電磁流量計JXLDBE-250S DN250 0-250T/H臺1杭州天矩

50、10安全柵兩線制/4-20mA臺1上海辰竹四、電液伺服閥控制1伺服控制器臺3待選2位置傳感器1待選五、其它1CO 檢測探頭SP-3104 4-20MA 0-1000PPM支4科力恒2安全柵兩線制/4-20mA臺7上海辰竹3現(xiàn)場顯示表塊4科力恒4粉塵測量儀臺1待選KG-221 2200X800X6005柜式儀表盤GSB05-1426-2001,GY09臺1自制六、軸振動、軸位移監(jiān)視1探頭EK-2110-30-05-1-10臺4ENTEK2探頭EK2107-50-00-1-10臺1ENTEK3延伸電纜EK2170-1-40臺5ENTEK4前置器EK2108-5-001臺5ENTEK盈豐科技盈豐科技

51、/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 20 頁2021-10-105前置器防護箱EK47027臺3ENTEK6監(jiān)視處理器3300/03-01-00臺3ENTEK七、轉速表1轉速探頭70085-8080-220 5/8-18 UNF-2A臺3AIRPAX2轉速監(jiān)視儀TACH TROL3 T77310-12 220V臺1AIRPAX3轉速處理器TACH PAK3 T77430-12 220V臺2AIRPAX4連接電纜CA79860-01-00臺1AIRPAX4TRT 控制要求與控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)控制要求與控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)TRT 自

52、控系統(tǒng)設計原則是：在確保高爐正常生產的前提下，盡量多發(fā)電；無論在任何情況下保證 TRT 機組的安全和轉速不超過允許范圍；具有高自動化程度，能自動啟動、自動調速、自動調功率、自動調高爐頂壓、自動停機功能。TRT 裝置的自動控制系統(tǒng)主要包括反饋控制系統(tǒng)和順序邏輯控制系統(tǒng)，而各功能系統(tǒng)的控制過程中保持高爐頂壓的穩(wěn)定是裝置實現(xiàn)自動化的關鍵。4.1 反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)是 TRT 機組啟動、停機及正常運行的關鍵，主要完成透平機轉速、發(fā)電機有功功率、高爐頂壓和氮氣密封壓差的閉環(huán)控制功能，分述如下：4.1.1 轉速調節(jié)系統(tǒng)轉速調節(jié)系統(tǒng)升轉速過程主要依靠 ControlLog 系統(tǒng)控制入口電動

53、碟閥、旁通閥、透平靜葉之間協(xié)同動作，使轉速按照一定的升速曲線自動升至并穩(wěn)定在目標值，保證發(fā)電機并網順利進行。由安裝在透平機上的三只轉速傳感器檢測出機組轉速并送入 ControlLog 系統(tǒng)，再經 ControlLog 系統(tǒng)進行高值選擇后作為轉速調節(jié)器輸入的測量值，通過選擇手動/自動方式，實現(xiàn)手動或自動開、停機控制。自動升速：自動升速的控制過程是一個轉速 PID 調節(jié)器的設定值隨時間不段增大的過程。這個過程的實現(xiàn)是通過互為反函數(shù)的靜葉控制時間曲線和轉速設定升速曲線來實現(xiàn)的。當頂壓的測量值和設定值的偏差超過 3Kpa 的時候，轉速不允許上升。靜葉控制時間曲線是轉速設定值與靜葉控制時間的折線函數(shù)，與

54、升速曲線互為反函數(shù)。根據(jù)當前的轉速設定值計算出一定的靜葉控制時間，盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 21 頁2021-10-10然后根據(jù)該靜葉控制時間和升速曲線，得到下一個轉速設定值。如此循環(huán)，實現(xiàn)轉速設定值的不斷增加。升速曲線一般設置為 4 段不同斜率的直線，開始時，控制回路的設定值按照一定的速率自動增加，依靠 PID 調節(jié)來控制轉速升到某一定值后，全開入口電動碟閥，靜葉控制轉速回路自動投入，按照升速曲線繼續(xù)升速，使得透平的轉速升到目標值，并保持穩(wěn)定，等待并網。手動升速：手動方式運行時，給系統(tǒng)發(fā)出手動升

55、速的指令，通過系統(tǒng)畫面上手動調節(jié)入口閥和調節(jié)靜葉的開度來控制轉速。自動準同期過程：當自動準同期裝置投入的時候，在并網過程中，通過對轉速的微調實現(xiàn)自動并網。當轉速升到 2850rpm 的時候，ControlLog 系統(tǒng)發(fā)出自動準同期投入信號。只有轉速控制在自動方式的時候，自動準同期對轉速的調節(jié)才會起作用。當給系統(tǒng)中發(fā)出升速指令后，自動準同期裝置以5rpm 進行升/降速控制；當沒有給系統(tǒng)中發(fā)出升速指令時，自動準同期以1rpm 進行升/降速控制。只要參數(shù)整定正確，轉速可以很好的跟蹤轉速曲線，本裝置升速過程中轉速波動控制在8 r/min。另外，當機組轉速超過額定轉速后分別發(fā)出輕重故障信號。4.1.2

56、功率調節(jié)系統(tǒng)功率調節(jié)系統(tǒng)并網成功后，TRT 進入升功率過程，此過程中TRT 和旁通閥（或高爐的減壓閥組）共同完成高爐頂壓的控制，功率調節(jié)器輸人的測量值來自安裝在電氣柜內的有功功率檢測變送器，ControlLog 系統(tǒng)系統(tǒng)負責調節(jié)靜葉開度，不僅要保證高爐頂壓，還要保證升功率過程順利進行。來自高爐的頂壓測量值、設定值與升速參數(shù)共同用于 TRT 控制系統(tǒng)對靜葉的控制，隨著靜葉開度的增大，使得煤氣負荷逐漸轉移到 TRT，高爐的減壓閥組同時也逐漸關小，以完成升功率過程。啟動過程TRT 申請啟動HF 允許啟動出口/進口閥投自動靜葉控制投自動定轉速調節(jié)，發(fā)電機并網升功率控制投自動正常爐頂壓調節(jié)全自動啟動結束

57、啟動聯(lián)鎖條件具備氮氣置換氮氣置換/煤氣置換盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 22 頁2021-10-10在升功率過程中，如果高爐頂壓出現(xiàn)波動，ControlLog 系統(tǒng)通過調節(jié)靜葉開度，調節(jié)升功率的速度，來保證高爐頂壓及時恢復正常。4.1.3 高爐頂壓調節(jié)系統(tǒng)高爐頂壓調節(jié)系統(tǒng)本系統(tǒng)是由頂壓調節(jié)系統(tǒng)(閉環(huán)控制)和前饋控制系統(tǒng)(開環(huán)控制)組成，從而構成高爐爐頂壓力的控制系統(tǒng)。前饋控制系統(tǒng)對通過 TRT 的高爐煤氣流量進行測量和溫壓補償校正，以此信號控制旁通閥的開度。在機組正常運行時，旁通閥全關；當機組發(fā)生故障

58、時，旁通閥則快速打開相應開度。當機組發(fā)生重故障時，為了保護整個機組免遭進一步損壞，將在 l s 內完全切斷通過 TRT 的高爐煤氣，迫使機組緊急停機。但是，對正在生產運行的高爐會產生影響甚至危及高爐安全，因為頂壓必然瞬時驟升。前饋控制的作用正是在此嚴重干擾未產生影響之前，快速打開旁通閥，使高爐煤氣疏通。由于前饋控制為開環(huán)控制，要完全保證頂壓穩(wěn)定，難度較大，因此只有對頂壓進行復合控制，才能滿足生產要求。頂壓調節(jié)系統(tǒng)該系統(tǒng)的測量值由安裝在高爐頂部的壓力變送器檢測，它與設定值的偏差送調節(jié)器，進行 PID 運算，調節(jié)器的輸出信號送給靜葉調節(jié)閥，完成對爐頂壓力的調節(jié)。當 TRT 機組發(fā)生重故障時，減壓閥

59、組中自動閥可被自動選作調節(jié)閥，從而實現(xiàn)頂壓閉環(huán)調節(jié)，從而消除前饋控制設有完全校正的頂壓偏差，即對頂壓進行復合控制。4.1.4 超馳控制系統(tǒng)超馳控制系統(tǒng)該系統(tǒng)輸入有三路，一路來自頂壓調節(jié)器，另兩路分別來自上述的轉速與功率調節(jié)器，輸出亦為三路，分別送至透平靜葉調節(jié)閥、旁通閥、減壓閥組中的自動閥。該系統(tǒng)具有如下功能：TRT 升速過程靜葉調節(jié)閥接受控制信號緩慢開啟，通過透平機的煤氣量逐漸增大，機組轉速增加；旁通閥接受控制信號相應逐漸關閉。TRT 升功率過程并網條件滿足后機組即可并網，然后靜葉接受控制信號緩盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化

60、系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 23 頁2021-10-10慢開啟，發(fā)電機功率增加；旁通繼續(xù)關閉，直到全關。TRT 運行過程中，入口閥全開；快開閥全關；旁通全關；靜葉自動調節(jié)爐頂壓力。4.1.5 氮氣密封壓差調節(jié)系統(tǒng)氮氣密封壓差調節(jié)系統(tǒng)由于高爐煤氣為有毒介質，為了防止透平軸端及靜葉軸端泄漏煤氣，機械上設置了氮氣密封裝置，只有在外部氮氣的壓力高于被封的煤氣的壓力時，才不會發(fā)生泄漏。為此專門設計了本系統(tǒng)，其測量值為這兩種介質壓力之差值，經過 PID 控制運算，控制氮氣流量調節(jié)閥，保證此壓差值在允許的范圍內。4.2 順序邏輯控制系統(tǒng)順序邏輯控制系統(tǒng)此系統(tǒng)是 TRT 機組安全可靠運行的保證和提高機組機電一體

61、化裝備水平的標志。它由以下各子系統(tǒng)組成：4.2.1 啟動啟動(停機停機)聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖控制其主要作用是保證機組安全正常啟動(停機)的選擇操作與聯(lián)鎖控制。啟動聯(lián)鎖TRT 機組的啟動必須滿足特定的條件，并按照一定的步驟順序進行，當條件不滿足時，則“啟動聯(lián)鎖”程序將投入運行，實現(xiàn)啟動閥和入口電動碟閥鎖閉。TRT 機組正常啟動的條件主要有：高爐同意 TRT 啟動、電氣允許 TRT 啟動、潤滑油壓力大于設定值、動力油壓力大于設定值、透平靜葉全關、冷卻水系統(tǒng)正常、氮氣系統(tǒng)正常等。如上述任何一個條件不滿足，TRT 機組將（在“啟動聯(lián)鎖”程序的保護下）無法正常啟動。正常停機聯(lián)鎖TRT 正常停機時，TRT 經過降

62、功率過程，煤氣逐步由 TRT 轉移至旁通閥組，旁通閥組和靜葉同時調節(jié)高爐頂壓，旁通閥組和靜葉也是由綜合回路來控制的，兩個旁通閥中的一個作為調節(jié)閥，另外一個作為量程閥，量程閥按照調節(jié)閥的開度和高爐頂壓的變化來動作，工程師可以任選一個作為調節(jié)閥。功降到零功率后，發(fā)電機解列（發(fā)電機與電網脫離），快速切斷閥慢關，靜葉以一定的速度關閉，配合高爐逐步將煤氣由旁通閥組轉移至高爐減壓閥組。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 24 頁2021-10-104.2.2 重故障自動緊急停機聯(lián)鎖控制重故障自動緊急停機聯(lián)鎖控制緊急停機

63、是機組在運行中發(fā)生重大故障而迫不得已的情況下，為了保證機組的安全防止事故進一步擴大而設計的保護措施 該系統(tǒng)除有自動功能外，在主儀表盤上及透平機旁同時設置有緊急停機按鈕。只要任何一個緊急停機條件滿足時，TRT 即進入緊急停機狀態(tài)。TRT 緊急停機時，快速切斷閥在 1 秒內快關，旁通快開閥快速打開到某一開度，使煤氣改從旁通快開閥流過，避免了高爐爐頂壓力的急劇波動。此時旁通快開閥的開度根據(jù)緊急停機時的靜葉開度和煤氣流量運算后得出。隨后 ControlLog 系統(tǒng)通過旁通閥調節(jié)高爐頂壓，配合高爐將煤氣逐步轉移到減壓閥組，直至完全由減壓閥組來控制高爐頂壓。4.2.3 大型閥門開關指令系統(tǒng)和電氣聯(lián)鎖控制大

64、型閥門開關指令系統(tǒng)和電氣聯(lián)鎖控制大型閥門是指電動蝶閥、入/出口插板閥及快切閥等，它們的開關指令均由該系統(tǒng)發(fā)出，并對其狀態(tài)進行集中監(jiān)視。電氣聯(lián)鎖控制充分利用 ControlLog 系統(tǒng)豐富的控制功能，完成油泵、加熱器、電動閥及小電機的集中監(jiān)控與操作，如軸振動、軸位移監(jiān)測保護系統(tǒng)，機組軸承溫度監(jiān)測保護系統(tǒng)，潤滑油泵聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，動力油泵聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)，CO 濃度監(jiān)測系統(tǒng)。5TRT 過程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)過程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)操作員站操作員站TRT 過程監(jiān)控系統(tǒng)其最重要的功能是為用戶提供了可視化的窗口進行過程信息處理。監(jiān)控系統(tǒng)在用戶屏幕上提供的圖形化過程信息，包括原始數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)、報警、變量字符

65、串、點信息、趨勢報警或變量狀態(tài)。圖形應用程序的核心是從數(shù)據(jù)庫訪問信息。為了直接顯示數(shù)據(jù)，圖形應用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進行顯示。操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫寫數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用分布式結構,在開放式的通訊網絡上分布了多臺系統(tǒng)組件,這些系統(tǒng)組件帶有獨立的功能處理器,每個功能處理器都是為了完成特定的任務而進行組態(tài)和編程。盈豐科技盈豐科技/ /德維森實業(yè)德維森實業(yè) 邢鋼邢鋼 TRTTRT 自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書自動化系統(tǒng)控制功能規(guī)格書機密第 25 頁2021-10-105.1設計要求的主要畫面設計要求的主要畫面TRT 過程監(jiān)控系統(tǒng)在 CRT 上顯

66、示畫面包括總貌畫面，流程圖畫面，機組啟、停和運行過程監(jiān)視畫面。分述如下：5.1.1 主要主要流程圖畫面流程圖畫面總貌畫面顯示系統(tǒng)各設備、裝置、區(qū)域的運行狀態(tài)以及全部過程參數(shù)變量的狀態(tài)、測量值、設定值、控制方式（手動/自動狀態(tài)） 、高低報警等信息。從各顯示塊可以調出其他畫面。動態(tài)流程圖畫面，包括生產裝置的圖片、工藝流程圖、設備簡圖、單線圖等都可以在 CRT 上顯示出來，每個畫面都包括字母數(shù)字字符和圖形符號，通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過程變量的水同狀態(tài)，所有過程變量的數(shù)值和狀態(tài)每秒動態(tài)刷新。操作員在此畫面對有關過程變量實施操作和調整。分組畫面以模擬儀表的表盤形式按事先設定的分組。同時顯示幾個回路的信息：如過程參數(shù)變量的測量值、調節(jié)器的設定值、輸出值、控制方式、報警值、報警狀態(tài)等。變量值每秒更新一次。分組可任意進行，操作員可從分組畫面調出任一變量（模擬量或離散量）的詳細信息。對模擬回路可以手動改變設定值、輸出值、控制方式等；對離散量可以手動操作設備的開啟和停止，畫面顯示出指令狀態(tài)和實際狀態(tài)。單點畫面（調整畫面）顯示一個參數(shù)、控制點全部信息以及實時趨勢和歷史趨勢。從調整畫面也可以對模