脱硫控制系统方案选型研究VIP免费

脱硫控制系统方案选型研究1.概述脱硫控制系统监控范围为整个烟气脱硫系统(包括脱硫岛内所有的工艺系统和单体设备)，分为脱硫单元机组部分和脱硫公用部分。其中脱硫单元机组部分包括：烟气系统、SO2吸收系统、氧化空气系统、石膏排放系统等，脱硫公用部分包括：石灰石制浆系统、工艺水系统、石膏脱水系统、电气系统等。DCS和PLC都是电力系统中应用广泛的控制系统。DCS以其方便的组态软件、丰富的控制算法，高度的可靠性和开放的联网能力等优点，成为计算机工业控制系统的主流，逐步占领了机、炉主控领域。同时，PLC以其结构紧凑、功能简单、速度快、可靠性高和价格低等优点，也获得广泛应用，多用于辅助系统的顺序控制和相对独立的小系统的自控领域在大多数的烟气脱硫工程中，控制系统采用与主控系统硬件一致的DCS系统，近年来，国内外烟气脱硫工程也有一些采用PLC控制系统。2.PLC与DCS控制系统的比较不同的概念基础、不同的发展道路使得DCS和PLC有着各自不同的技术特点，而技术的发展也不是封闭的，相互学习相互渗透始终贯穿在DCS和PLC发展过程之中。2.1控制处理能力一个PLC的控制器，往往能够处理几千个I/O点（最多可达8000多）,而DCS的控制器，一般只能处理几百个I/O点（一般不超过500个I/O）。从它们的发展历史上分析，对于分散控制系统（DCS），从其网络结构和控制特点的来看，多点数的控制器在实际应用中是没有太多需求的，DCS开发人员的工作重点在于提高控制系统的可靠性、灵活性和复杂数据处理能力；而PLC不一样，作为一个独立的柔性控制装置，带点能力越强当然也就代表其集成性、适应性越强，至于整个控制体系的应用水平，主要是PLC系统集成承包商的工作任务，而不是PLC制造商的核心目标。控制处理能力的另一个指标——运算速度，在逻辑运算方面PLC比DCS要快很多，执行1K逻辑程序不到1毫秒，其控制周期(以DI输入直接送DO输出为例)可以控制在50ms以内；而DCS在处理逻辑运算和模拟运算同时，其控制周期往往在100ms以上。在执行模拟（闭环）控制算法时，PLC执行一个PID运算需要几个毫秒，而DCS控制器运算PID一般只需要1个毫秒，某些型号的DCS控制器甚至更强。控制周期上的差异主要与控制器的调度设计有关。大型PLC往往使用副CPU来完成模拟量的运算，主CPU高速地完成开关量运算，所以即使模拟运算速度一般，在开关量控制方面的速度表现还是非常优秀的，而DCS是以同样的速度来处理开关量和模拟量运算，控制周期的指标确实不理想，新型的DCS控制器学习了大型PLC的设计，在控制周期方面的表现已获得了大幅度的提高，控制器可以设置四个不同优先级的任务，最小运算周期可以设为10ms，配合高速I/O卡件，控制周期能够达到15~20ms。2.2数据通讯交换数据通讯交换主要是指控制系统网络及其数据交换形式。在这个方面DCS有着先天的优势。分散控制系统(DCS)的“分散”主要体现在独立的控制器上，“集中”主要体现在具有完整数据的人机交互装置上，而将“分散”和“集中”集成为系统的正是网络。因此，从DCS发展的早期，网络就成为了DCS生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带传输技术都是DCS厂家最早研发或应用成功的；而PLC主要是按照独立模块设计的，其“网络”实际上是串行通讯。工业以太网技术的发展和广泛应用，从形式上拉平了DCS和PLC网络方面的差距。从表面上看很多DCS和PLC都应用了工业以太网，但是其实质上的差距却依然存在。以很多PLC采用的MODBUS-TCP以例，仔细分析：MODBUS-TCP是将MODBUS通讯协议加载到以太网的TCP协议之上的一种通讯方式，它虽然具有了网络的外形，但依然是一主多从的管理方式，数据表的传输结构。相反DCS一般采用工业以太网，甚至令牌LAN网协议，在1M、2.5M和20M、100M数据网络上都有长期成功的应用。在DCS控制网络上，各站平等，不存在主要管理站，而且数据通讯是以模块为单位的结构化数据，数据管理能力非PLC的数据表方式可比。PLC数据通讯交换的问题，主要源于PLC长期以来作为一个独立模块在发展，没有系统概念；而且PLC发展之初主要应用在小型控制系统中，网络数据交换的并不明显，所以发展较慢。目前也有一些大型PLC在这个方面有所提高，但是要达到DCS...