PLC+触摸屏”在锅炉灭火保护系统中的应用

电力18讯：    〔摘  要〕  遵义发电总厂灭火保护系统采用的MFSS-TPS12+系列锅炉保护装置，主要由S7-200系列PLC和Easy View触摸屏组成，具有MFT跳闸输出、手动/自动吹扫、保护投入等功能。结合该电厂灭火保护系统的改造，详细介绍了该保护装置的调试全过程。
   〔关键词〕 可编程控制器；触摸屏；汽包水位；灭火保护

    遵义发电总厂7号炉为上海锅炉厂生产的SG420/13.7-M419型超高压中间再热单汽包自然循环固态排渣炉，于1991年10月投入生产。锅炉灭火保护系统运行时间长，设备元件老化，插件接触不良，故障较多，厂家也无备品配件生产，造成灭火保护系统可靠性不高。同时，原系统功能不完善，未设计汽包水位越限保护，成为锅炉安全运行的一大隐患。在2004年11月对7号炉大修时，将灭火保护系统改造为MFSS-TPS12+系列锅炉安全保护装置。

    该装置采用德国西门子公司出品的S7-200系列可编程控制器(PLC)为中心控制部件，去掉了原来各系列装置容易产生干扰的单片机部分和火焰放大部分，使主机不含任何自制的印刷电路板，排除了电路板上易损元件的不可靠隐患，这样可以完全用PLC来处理现场送来的各种开关量及模拟量信号。装置的显示部分采用进口触摸屏，它可以与PLC直接进行连接，使灭火保护装置的各个参数得以显示。该系列装置具有炉膛火焰监视、燃烧不稳报警、灭火保护逻辑、首次跳闸记忆、打印首次跳闸原因及事故发生时间、炉膛清扫计时、保护全程投入(同时设有保护投退开关)、节点故障巡检、火焰探头巡检保护和自检功能。



1  系统组成



1.1  主控PLC部分

    西门子公司的S7-200系列PLC由于其具有紧凑的设计、良好的扩展性以及强大的指令，使其可以近乎完美地满足中小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。其主要特点有：

    (1) 结构上牢固、紧凑，易于接线。安装时可以通过标准DIN导轨垂直或水平地安装于机柜内，并可选用接线端子排；

    (2) 极高的可靠性、便捷的操作。S7-200系列PLC通过了ISO 9001认证，并符合德国电气工程师协会(VDE)、美国优力安全认证公司(UL)、加拿大标准协会(CSA)和FM认证的标准，选配的电池模块可以确保停电后中间数据保存200天(典型值)；

    (3) 极丰富的指令集、丰富的内置集成功能。该系列PLC除了具有逻辑运算、存储、计数、装载、传送、比较、移位、循环、产生补码、调用子程序等功能外，还扩展了脉冲宽度调制、脉冲序列指令、跳转指令、循环指令、码制转换、算术功能、定点运算、浮点运算、PID等功能；

    (4) 丰富的扩展模块、强劲的通讯能力。

1.2  Easy View触摸屏

    Easy View触摸屏能够生动地显示PLC、单片机、PC机上的数据信息，并直接支持市面上大多数的 PLC产品，功能强大，使用方便。MT500系列触摸屏采用Intel Strong ARM RISC 32位133 MHz处理器，具有非常敏捷的反应速度，其功能非常强大，使用非常方便，非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求。

    一般的人机界面主要由以下几个功能来构成：

    (1) 指示灯(PLC I/O显示、内部节点显示、多段指示灯等)；

    (2) 开关(位状态型开关、多段开关、切换窗口开关等)；

    (3) 各种动态图表(棒图、仪表、移动元件、趋势图等)；

    (4) 数据显示(数值显示、ASCII显示、文字显示等)；

    (5) 数据输入(数值输入、ASCII输入、文字输入等)；

    (6) 异常报警(报警显示、跑马灯显示、事件显

示等)；

    (7) 静态显示(直线、圆、矩形、文字等)。

    MT500系列人机界面除了拥有上述的功能外，还提供了许多特有的功能：

    (1) 可同时开6个弹出窗口，拥有与Windows95/98系列一样的任务栏和快选窗口――工作按钮；

    (2) 方便易用而又强大的在线模拟和离线模拟功能，使繁杂的程序设计变得轻松有效，并可节约大量的工程调试时间；

    (3) 强大的32位RISC处理器的应用使MT500拥有更快的处理速度。



2  灭火保护实现的功能



2.1  MFT跳闸条件

    (1) 炉膛灭火：同一层4只火检探头有3只采