焦化厂焦二车间扩容工程焦炉除尘系统功能规格书

1、XXXXXXX公司焦化厂焦二车间扩容工程焦炉除尘系统功能规格说明书部门项目主管：XXX专业负责人：XXX设计人：XXXXXXX年X月X日目录前言31 除尘系统概述31.1 除尘工艺过程31.2 除尘自动化系统概述42 除尘系统主要控制设备53 除尘系统控制功能63.1 装煤除尘风机63.2 出焦除尘风机73.3 风机入口阀73.4 掺冷风阀和非常阀73.5 刮板输送机83.6 电动离线阀83.6 脉冲阀83.6 电动双层阀83.6 仓壁振动器93.7 预喷涂格式阀、预喷涂流态电磁阀94 系统设备控制操作方式表9控制操作方式表95 系统配置106 画面功能117 程序结构13程序块13附表14前

2、言本说明书对XXX焦化厂焦二车间地面除尘PLC控制系统的功能规格进行说明，依据为XXXXXX公司的PLC设计图纸。XXX焦化厂焦二车间地面除尘站PLC控制系统主要用于装煤、出焦除尘生产的集中控制、监视。地面除尘站的任务是将装煤、出焦生产过程中产生的粉尘收集起来，正确疏导，抽吸和最终净化，净化后气体经通风机、烟囱排入大气。焦炉为90孔6米，年产焦炭90万吨。1 除尘系统概述 1.1 除尘工艺过程 （1）装煤除尘系统的工艺组成：焦炉装煤时大部分烟气在通风机抽吸作用下，从密封套筒的夹层经吸引管进入燃烧室，在燃烧室入口前的管道上设有进风口，吸入的空气与烟气混合一同进入燃烧室。在燃烧室下部环向布置的数个

3、点火器将烟气点燃，在燃烧室内充分燃烧，将微粒粉尘及有害物质烧掉。燃烧后的烟气经连接器、导通阀进入固定干管，经烟气导管到地面除尘站，经捕集罩进入袋式除尘器进行净化。除尘器收集的尘粒，通过双层气控排灰阀落入刮板机，再运至储料仓。储料仓内粉尘定期排出，通过加湿器增湿后用专用汽车运至储煤场。为节省电能通风机和电机之间配置调整型液力耦合器进行风机调速。装煤时,风机高速运转,装煤间歇时,风机中速运转。（2）出焦除尘系统的工艺组成：焦炉出焦时,在拦焦车导焦栅和熄焦车等处产生大量阵发性的高温烟尘,通过导焦车上的吸气罩捕集后,经过固定在炉前的胶带密封管道和地面站连接管道进入除尘系统。烟气首先进入初分离器,除掉较

4、大颗粒,再经管式冷却器将烟气温度降到100左右,进入反吹风袋式除尘器进行最终净化，净化后的烟气经除尘器上部集合管通过通风机排人大气，在除尘器中被捕集下来的粉尘经双层排灰阀，最后经过刮板运输机运入贮料仓,用汽车定期外运。1.2 除尘自动化系统概述 XXX焦二车间地面站除尘PLC设有2个控制柜（PLC85201和85202），安装在焦炉除尘机柜间内。PLC控制硬件采用 Modicon 公司的 Quantum系列产品。2台研祥工控机（ES85201和OS85201）安装在集中控制室内，负责装煤、出焦除尘系统的操作、监视、组态。系统软件选用 Wincc V6.2 、OFS V3.2和Concept V

5、2.6。Concept 软件为下位机组态软件，它包含多种语言：LD(梯形图)、FBD(功能块语言)、SFC(顺序语言)、IL( 指令表)等。Wincc是画面组态软件。OFS是Concept和Wincc的通讯软件。为方便维护人员读写程序，本工程所有程序均采用梯形图编写。并且对于程序的每个程序段都有中文注释，定位变量和一些重要的非定位变量均有中文注释。下面附图为变量表截图。变量表截图2 除尘系统主要控制设备 除尘系统的主要控制设备详细名称及符号等见下面的“除尘设备一览表”。符号名/ 位号信号名称数量D3装煤风机入口阀1D4装煤刮板输送机1D108装煤液压快速切断阀1D8D13装煤仓壁振动器6D14

6、装煤预喷涂格式阀1D14a、D14b装煤预喷涂流态电磁阀2D22D26装煤电动双层卸灰阀5D106装煤电动给水阀1D7装煤电动掺冷风阀1D32、D46、D60、D74装煤离线阀4详见I/O图装煤脉冲电磁阀48D203出焦风机入口阀1D204、D206、D208出焦刮板输送机3D210D219出焦仓壁振动器9D220D229出焦电动双层卸灰阀10D369出焦电动给水阀1D372出焦电动非常阀1详见I/O图出焦离线阀18详见I/O图出焦脉冲电磁阀108 除尘设备一览表3 除尘系统控制功能 3.1 装煤除尘风机风机升降速控制：风机升速和降速PLC系统设自动和手动两种操作方式。自动控制下，当装煤信号来

7、时，风机转入高速运行。当装煤信号未来时，风机转入低速运行。在控制室操作站的HMI上显示风机工作状态。手动控制通过HMI操作完成。自动操作方式下的偶合器勺管位置第一次运行需在HMI手动设定。高速位勺管位置设定原则：应使装煤风机速度保持在1200 rpm左右，出焦风机保持在850 rpm左右。低速位勺管位置设定原则：应使装煤风机速度保持在500 rpm左右，出焦风机保持在500 rpm左右。注：正式生产后，勺管位置不能在HMI上随意修改；现场风机旁未设计模式转换开关，特殊情况需现场手摇调节时，需要把执行器的AO输出线拆掉才能调节。1）风机启动和停机控制 风机的启动条件：（全部满足） l 风机现场操

8、作箱选择PLCl 高压室选择开关选择机旁合闸（DI准备好信号）l 风机未过负荷风机出现下列情况停机： l 除尘器前管道烟气温度过高 停机值130l 风机轴承温度过高 停机值85 l 电机轴承温度过高 停机值95 l 电机定子温度过高 停机值145。 l 偶和器进油温度高 停机值65(后与改造办王旭定为70停机)l 偶和器出油压力过低 停机值0.03MPa。 l 风机轴承振动振幅过大 停机值7.1MM/S3.2 出焦除尘风机 出焦除尘风机的控制和装煤的基本一致，这里不详细描述。3.3 风机入口阀 HMI默认选择自动，风机入口阀门随风机自动启动停止。手动控制通过HMI操作完成。3.4 掺冷风阀和非

9、常阀HMI默认选择自动，除尘器前管道烟气温度高于125度时自动打开，温度低于100度时自动关闭。手动控制通过HMI操作完成。3.5 刮板输送机HMI默认选择自动，D208和D4刮板输送机随各自的风机启动停止，D206和D204随D208启动停止。手动控制通过HMI操作完成。3.6 电动离线阀HMI默认选择自动，当风机处于高速时自动打开。低速时，从后往前依次运行，每次只关闭一个仓的离线阀。手动控制通过HMI操作完成。3.6 脉冲阀HMI默认选择自动，当风机处于高速时自动关闭，低速时且同组的离线阀开阀自动打开。打开时从前往后依次运行，运行时间及间隔时间通过HMI设定。每个仓为设有一个手动控制画面，

10、通过HMI操作完成3.6 电动双层阀HMI默认选择自动，当对应刮板机运行且风机处于低速时自动运行，高速时自动关闭。自动运行时从后往前依次运行，运行时间通过HMI设定。手动控制通过HMI操作完成。当所对应风机停止或对应刮板机停止时，双层阀自动停止3.6 仓壁振动器运行时间和间隔通过HMI设定。手动控制通过HMI操作完成。注：因为仓壁振动器不需频繁启动，所以运行时间HMI设定限制不能高于10s.间隔时间不能少于1H。3.7 预喷涂格式阀、预喷涂流态电磁阀当风机处于高速后60S自动打开，低速时自动关闭。手动控制通过HMI操作完成。4 系统设备控制操作方式表 序号 设备名称 数量 控制方式 监控 自动

11、HMI手动 机旁手动 状态 故障 1 风机启动 偶合器速度调节 22OO O O O O O O 2 风机入口阀 2OOOOO3 掺冷风阀 1OOOOO4 刮板输送机 4OOOOO5 非常阀 1OOOOO6 电动离线阀 14OOOOO7 脉冲阀 156OO8 仓壁振动器15OOOOO9 双层排尘阀 15OOOOO10 预喷涂格式阀 1OOOOO1OOOO11预喷涂流态化电磁阀 2OO1OOOOO12液压快速切断阀1OOOO13给水阀2OOOO 控制操作方式表设备的操作方式除了机旁手动这种方式外，PLC控制系统还分别对装煤系统和出焦系统设置了两种操作方式：全部自动和全部手动。机旁手动操作方式不在

12、软件设计范围内，这里不作介绍。全部自动模式：所有具有自动功能的设备系统自动设置为自动位置。生产后系统默认为自动模式，设备在PLC程序运行下联锁启动，停止。 注：需要对单个设备进行操作时，可以对每个设备单独选择手动模式。全部手动模式：所有具有手动功能的设备系统自动设置为手动位置。当把系统切换至手动模式，所有设备处于手动位置，原来处于自动模式运行的设备会紧急停止。所以手动模式在检修及调试时应用。注：生产中禁止操作员把系统打到手动模式。5 系统配置系统配置如下图所示，包括控制单元CPU、电源、通讯及各类I/O模件，操作站（工控机）互为冗余（冗余MB+网连接），过程控制网络总线冗余（包括远程I/O网冗

13、余），操作站（工控机）与PLC构成（MB+）网络。系统配置图6 画面功能整个上位机画面由WINCC软件中的图形编辑器绘制。画面设有急停按钮，当发生紧急情况时，可以立即停止整个系统。根据XXX焦化厂提出的要求以及控制系统的需要，上位机画面包括：l 工艺总画面；l 装煤除尘系统主画面；l 出焦除尘系统主画面；l 系统报警画面；l 系统趋势画面；所有画面的基本结构完全保持一致，画面的顶端为本画面的标题，标题字体为仿宋粗体。标题左侧是工程名称和设计单位及图标，右侧为日期和时间。画面下部是一排按钮，通过这排按钮可以链接到装煤、除尘系统的其它画面以及另一个出焦除尘系统的同类画面上。每个按钮使用的都是简化的

14、名称，按钮与画面名称一致。所用画面的背景选择较淡的颜色，采用颜色过渡的方式使画面看起来柔和自然，并且不单调。在分画面中会详细系统运行状态。每个分画面中有返回主菜单画面和进入其他画面的按钮。为了便于操作人员观察某些现场输入模拟量的变化，将现场输入模拟量的趋势建立在分个趋势画面中，分别为温度趋势画面、流量、压力等数据趋势画面。分成多个趋势画面可以使每幅画面显示的内容较少，每幅趋势画面还可以最大化窗口，便于观察。在系统运行过程中出现异常工况时，为操作人员提供报警信息是必不可少的。因此在每幅主画面中都有报警模块，但在其它画面中因为要显示其它的信息，报警模块只能占有很小的空间，一次看到的信息较少，因此建

15、立一个专门用于报警显示的画面，这样可以使操作人员一次看到较多的报警信息。在报警画面中若出现了报警信息，可以用鼠标点击报警纪录条，以确认报警，确认后报警信息将从报警画面中消失。报警编辑器用于实时报警组态，在组态过程中，首先归档在系统运行时要监测的信号，然后设定报警上下限和不同报警情况下应显示的信息，最后激活报警程序，这样基本的实时报警组态就完成了。在制作上位机画面时只要在画面中加入报警组件，在系统运行时，实时报警信息就可以自动显示在报警组件中。在系统运行时，当出现新的报警信息时，普通报警组件中的新的报警信息的文字为红色，报警离开时为绿色；联锁信号报警组件中的新的报警信息的文字为浅蓝色，报警离开时

16、为绿色；7 程序结构 程序块 模块名称 模块功能 备注 A1公共块初始化参数 时间参数设定 报警输出B1装煤模拟量转化为工程量及报警停机值B2装煤风机操作 和B3接口装煤双层阀离线阀自动运转程序 B3装煤设备手自动控制基本回路 B4装煤限位未在规定时间到位 仪表类重报警B5装煤仪表类报警B6装煤电气类故障报警C1出焦模拟量转化为工程量及报警停机值C2出焦风机操作 出焦刮板机 风机入口阀 给水阀 非常阀 自动运转条件 1-4仓双层阀顺序运转程序所有设备自动启动条件 C3 C4接口C3出焦设备手自动控制基本回路离线阀 C4出焦设备手自动控制基本回路离线阀2 仓壁振动器手动控制程序出焦1-4仓离线阀

17、、脉冲阀、双层阀顺序程序 C5出焦限位未在规定时间到位 仪表类重报警 C6出焦仪表类报警 C7出焦电气类故障报警1 C8出焦电气类故障报警2 C9出焦5-9仓离线阀、脉冲阀、双层阀顺序程序附表附表1 模拟量输入报警表序号变量名PLC地址信号名称1TE85301L000500出焦除尘除尘器前管道烟气温度100非常阀关2TE85301H000501出焦除尘除尘器前管道烟气温度125开非常阀3TE85302AH 000502出焦除尘风机轴承温度A754TE85302BH 000503出焦除尘风机轴承温度B755TE85303AH 000504出焦除尘主电机定子温度A1356TE85303BH 000

18、505出焦除尘主电机定子温度B1357TE85303CH 000506出焦除尘主电机定子温度C1358TE85304AH 000507出焦除尘电机轴承温度A859TE85304BH 000508出焦除尘电机轴承温度B8510TE85305H 000509出焦除尘偶合器进油温度6011TE85306H 000510出焦除尘偶合器出油温度9012PDT-85301H 000511出焦除尘除尘器前后压差2.0KPA13PT-85302L000512出焦除尘偶合器进油压力0.05MPA14FT-85301L000513出焦除尘风机轴承冷却水流量20M3/H15ZT85301AH 000514出焦除尘风

19、机轴承振动A6.3MM/S16ZT85301BH 000515出焦除尘风机轴承振动B6.3MM/S17ZT85302AH 000516出焦除尘风机轴承振动C6.3MM/S18ZT85302BH 000517出焦除尘风机轴承振动D6.3MM/S19TE85301HH000518出焦除尘除尘器前管道烟气温度130停主机20TE85302AHH 000519出焦除尘风机轴承温度A85停机21TE85302BHH 000520出焦除尘风机轴承温度B85停机22TE85303AHH 000521出焦除尘主电机定子温度A145停机23TE85303BHH 000522出焦除尘主电机定子温度B145停机24

20、TE85303CHH 000523出焦除尘主电机定子温度C145停机25TE85304AHH 000524出焦除尘电机轴承温度A95停机26TE85304BHH 000525出焦除尘电机轴承温度B95停机27TE85305HH 000526出焦除尘偶合器进油温度65停机28PT-85302LL000527出焦除尘偶合器进油压力0.03MPA停机29ZT85301AHH 000528出焦除尘风机轴承振动A7.1MM/S停机30ZT85301BHH 000529出焦除尘风机轴承振动B7.1MM/S停机31ZT85302AHH 000530出焦除尘风机轴承振动C7.1MM/S停机32ZT85302B

21、HH 000531出焦除尘风机轴承振动D7.1MM/S停机33TE85201L000532装煤除尘除尘器前管道烟气温度100非常阀关34TE85201H000533装煤除尘除尘器前管道烟气温度125开非常阀35TE85202AH 000534装煤除尘风机轴承温度A7536TE85202BH 000535装煤除尘风机轴承温度B7537TE85203AH 000536装煤除尘主电机定子温度A13538TE85203BH 000537装煤除尘主电机定子温度B13539TE85203CH 000538装煤除尘主电机定子温度C13540TE85204AH 000539装煤除尘电机轴承温度A8541TE8

22、5204BH 000540装煤除尘电机轴承温度B8542TE85205H 000541装煤除尘偶合器进油温度6043TE85206H 000542装煤除尘偶合器出油温度9044PDT-85201H 000543装煤除尘除尘器前后压差2.5KPA45PT-85202L000544装煤除尘压缩空气供气压力0.35MPA46PT-85203L000545装煤除尘偶合器进油压力0.05MPA47FT-85201L000546装煤除尘风机轴承冷却水流量10M3/H48ZT85201AH 000547装煤除尘风机轴承振动A6.3MM/S49ZT85201BH 000548装煤除尘风机轴承振动B6.3MM/

23、S50ZT85202AH 000549装煤除尘风机轴承振动C6.3MM/S51ZT85202BH 000550装煤除尘风机轴承振动D6.3MM/S52TE85201HH000551装煤除尘除尘器前管道烟气温度130停主机53TE85202AHH 000552装煤除尘风机轴承温度A85停机54TE85202BHH 000553装煤除尘风机轴承温度B85停机55TE85203AHH 000554装煤除尘主电机定子温度A145停机56TE85203BHH 000555装煤除尘主电机定子温度B145停机57TE85203CHH 000556装煤除尘主电机定子温度C145停机58TE85204AHH 0

24、00557装煤除尘电机轴承温度A95停机59TE85204BHH 000558装煤除尘电机轴承温度B95停机60TE85205HH 000559装煤除尘偶合器进油温度65停机61PT-85203LL000560装煤除尘偶合器进油压力0.03MPA停机62ZT85201AHH 000561装煤除尘风机轴承振动A7.1MM/S停机63ZT85201BHH 000562装煤除尘风机轴承振动B7.1MM/S停机64ZT85202AHH 000563装煤除尘风机轴承振动C7.1MM/S停机65ZT85202BHH 000564装煤除尘风机轴承振动D7.1MM/S停机附表2 模拟量输入地址表序号符号名/位

25、号地址信号名称量程转换后地址1TE_85301%300001出焦除尘除尘器前管道烟气温度-202004000102TE_85302A%300002出焦除尘风机轴承温度A01004000123TE_85302B%300003出焦除尘风机轴承温度B01004000144TE_85303A%300004出焦除尘主电机定子温度A02004000165TE_85303B%300005出焦除尘主电机定子温度B02004000186TE_85303C%300006出焦除尘主电机定子温度C02004000207AIback1%300007备用4000228AIback2%300008备用4000241TE_8

26、5304A%300009出焦除尘电机轴承温度A01004000262TE_85304B%300010出焦除尘电机轴承温度B01004000283TE_85305%300011出焦除尘偶合器进油温度01004000304TE_85306%300012出焦除尘偶合器出油温度01004000325TE_85201%300013装煤除尘除尘器前管道烟气温度-202004000346TE_85202A%300014装煤除尘风机轴承温度A01004000367TE_85202B%300015装煤除尘风机轴承温度B01004000388AIback3%300016备用4000401TE_85203A%300

27、018装煤除尘主电机定子温度A02004000422TE_85203B%300019装煤除尘主电机定子温度B02004000443TE_85203C%300020装煤除尘主电机定子温度C02004000464TE_85204A%300021装煤除尘电机轴承温度A01004000485TE_85204B%300022装煤除尘电机轴承温度B01004000506TE_85205%300023装煤除尘偶合器进油温度01004000527TE_85206%300024装煤除尘偶合器出油温度01004000548AIback4%300025备用4000561PDT-85301%300026出焦除尘除尘器前后压差08KPA4000582PT-8530