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3、自动控制系统在垃圾焚烧发电机组的应用

毫无疑问，已在国内外许多大型发电机组上成功应用的分散控制系统（DCS）是可以应用于联合循环发电机组的控制的。但这种传统意义上的DCS具有一定的局限性，如投资较大，分散化程度和开放性程度均不够高，建设周期长等等，均不适合于中小型规模机组的控制应用。

目前，一种新型概念上的自动控制系统已经广泛受到重视。随着计算机技术、通讯技术和电子技术等领域的高速发展，原有概念上的PLC或中、小规模的控制系统吸纳新技术，形成一种分散度更高的现场总线控制系统。它将在中、小规模的应用中大大超过了传统的DCS。它的主要特点有：

1) 引入WEB技术，将控制向远程监控发展，实现远方数据浏览、过程监视、组态维护等功能。
2) 引入ETHERNET局域网技术，使控制系统能与管理网资源共享。
3) 引入现场总线技术，将系统硬件由集中布置转向分散布置，使之高度分散化。
4) 提高系统的抗干扰能力，降低控制系统对接地系统及环境的要求，降低工程造价。

正是由于这种新型的过程控制系统的上述特点，使其比较适合于垃圾焚烧发电机组的控制应用。目前，比较有代表性的这类控制系统有：Siemens公司的SimaticPCS7控制系统，Honeywell公司的Plant Scale控制系统等。

深圳盐田垃圾焚烧发电厂的控制系统采用了Siemens公司的Simatic PCS7控制系统，整个系统的总成、设计、组态及调试由深圳能源环保公司和国家电力公司热工研究院自控技术中心共同承担。

4、工程应用情况介绍

盐田垃圾焚烧发电厂安装两条垃圾焚烧线（每条垃圾焚烧线日处理垃圾能力为225吨），一台6兆瓦凝汽式汽轮发电机组，母管制。全厂设置一套分散控制系统（DCS），以全厂集中操作与各工段分散控制相结合的系统运行模式实现垃圾焚烧发电厂整体生产过程的状态监视、生产操作、过程控制、事件报警、运行联锁、安全保护。完成数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）和联锁保护（PRO）等系统功能。

垃圾焚烧发电厂的其他生产过程，如焚烧线燃烧控制、烟气处理系统、汽机数字电调和垃圾吊控制等系统将通过数据通讯方式分别接入分散控制系统（DCS），建立全厂生产运行管理。

根据系统性能价格比尽可能高、系统性能稳定和系统组态维护方便的要求，针对本机组的特点和控制要求，经过广泛调研和论证，*终确定采用SIEMENS公司的SimaticPCS7（Process Control System）控制系统完成其控制功能。此系统在本工程的基本结构为：

系统共配置3台操作员站（其中一台兼工程师站），2对冗余CPU-417H的控制器：#1控制器主要控制余热锅炉及垃圾焚烧线辅助部分；#2控制器主要控制汽轮机及其辅助设备。本系统的I/O模件采用了S7-300系列I/O模件，通过ET200M远程机架与控制器相连。系统配置的总I/O点数达1800点左右。系统配置了5台打印机，其中报表打印机3台、图形打印机1台、工程师站配打印机1台。

每一对冗余控制器均通过冗余的现场总线Profibus-DP（*高数据传输速率可达12Mbit/s）带一定数量的远程I/O扩展机架ET200M及I/O模件。该系统共配置11个ET200M远程机架，按工艺流程分成11个I/O站，控制器与各I/O站间的通讯是通过PROFIBUS-DP现场总线完成的，传输介质为双绞线，网络数据传输速率1.5Mbit/s。

1) 操作员站按服务器――客户机方式配置，一对冗余服务器通过冗余的工业以太网（速率100MHz）与三台客户机相连。
2)CPU由二对冗余的高效控制器AS－417－H组成，CPU之间、CPU与冗余服务器间的数据通讯是通过100MHz的冗余工业以太网来实现的，工业以太网和服务器完成操作员站与CPU以及CPU间的数据交换功能。
3)每一对冗余CPU均通过冗余的现场总线Profibus-DP（*高速率12M）带一定数量的远程I/O扩展机架ET200M及I/O模件。
4) SOE系统采用PCS7的SICAM系统。

图1 深圳市盐田垃圾焚烧发电厂DCS系统配置图

机组投产后，运行人员在主控室，就可以完成全厂各部分的控制，包括焚烧锅炉、余热锅炉、蒸汽轮机等等。该机组的自动化水平在全国的垃圾焚烧发电机组中处于地位。