DCS系统实现锅炉给水泵自动控制

0前言

锅炉给水泵是为锅炉提供水的关键设备，锅炉缺水会引起锅炉爆炸的重大安全事故。而我厂地处雷区，雷击造成停电事故经常发生。所以实现锅炉给水泵自动控制，对确保锅炉给水泵的正常运行，防止锅炉出现缺水事故，对硫酸厂的安全生产都具有十分重要的意义。

1原给水泵电气控制存在的问题

1．1供电问题：本硫酸厂有一路35kV主供电线路，一路6kV备用的保安电源，一组3000kW余热发电机组。当35kV主供电线路和发电机组出现事故跳闸时，备用的保安电源大约需要2O分左右才能提供，而我厂实测发现蒸汽包的液位在6分钟左右从80％下降为零。所以原设计备用的保安电源根本无法做到保安电源的作用。供电问题对生产存在重大安全隐患。
1．2电气控制问题：给水泵有两台，互为备用，给水泵的电气控制是一个简单的手动控制回路．出现故障跳闸时，必须人工到现场重新起动，增长了重新起动的时间。

2保安电源硬件重新配置

2．1购买了一台瑞典VOLVO柴油发电机，型号：HC．1444DI，视在功率：260KVA。该机组具有操作简便、保护可靠、油机状态精确显示、密码保护菜单、提供友好的人工操作界面、精确的电压、电流检测以及时间编程等功能。机组控制采用加拿大MEC2控制系统．机组正常运行时显示水温、油压、转速、电池电压、电压、电流、视在功率等参数。故障发生时，显示故障原因和报警，必要时能自动停机。开机有手动操作和自动操作。手动操作时，先按下RUN起动按钮，机组按设定的程序完成启动、升速、升到一定的转速后．合闸，对负载进行供电。如需停机，则按OFF即可。自动操作时，先按一下AUTO按钮，使机组进入自动待机状态。当市电失电，自起动信号输入后，机组按设定程序延时、启动、升速、进入正常工作状态。当市电恢复时，机组进入冷机程序．空载运行1min后自动停机。



2．2配置了双电源自动切换开关。双电源自动切换开关型号为：WHK630一M／4P，采用电磁驱动、电气机械同时联锁机构，主回路触头为两静一动结构，动触头采用“V”型设计。该开关具有自动切换功能，当主电源侧电压继电器检测到电压信号（如失压或欠压）时，备用电源侧电压继电器动作；经延时后，双电源自动切换开关动作，备用电源回路接通。当主电源恢复正常时，主电源电压继电器动作，经延时，开关动作，恢复主电源供电，同时备用电源终止供电。

2.3设置了软启动装置装置选择AB公司的产品，型号：SMCPLUS90KW。由于给水泵的电机容量为90KW。如果电机直接起动要求柴油发电机的容量必须要增大许多。所以增设软起动装置．一是减小了电机的起动电流。二是起动时对电机和机械设备冲击减小．三是可以减少投资成本。

3DCS系统实现锅炉给水泵自动控制

3．1锅炉给水泵电气控制原理：保持原有的手动控制．增设锅炉给水泵互锁控制．确保给水泵只能一台运行。增加DCS系统锅炉给水泵自动控制。当电网失电时，柴油发电机自起动．确保给水泵能够自动起动。图2为锅炉给水泵电气控制原理图。


3．2DCS控制给水泵原理和控制梯形图。将二台给水泵控制信号送人DCS系统，输入信号有：联锁信号，合闸信号、故障信号、电压监视信号，软起动合闸信号。输出信号：给水泵的开停输出．短接软起动输出。DCS系统负责处理各种信号的逻辑关系．根据DCS控制梯形图向给水泵发出起动、停止信号。




3．3给水泵自动控制过程。给水泵自动控制有两种起动方式：一是联锁信号起动方式．在给水泵无故障、无给水泵运行的情况下，当转换开关打到联锁位置时，发出起动脉冲，给水泵接触器吸合．给水泵接触器的辅助接点起动软起动装置，水泵逐渐起动。起动12秒后，当给水泵接近额定转速时。DCS系统发出短接软起动指令．使给水泵全压运行。同时向DCS系统发出给水泵运行正常信号，使中控人员监控给水泵的运行情况。二是电压正常起动方式：在给水泵无故障、转换开关已在联锁位置的情况下，当电网失电时，VOLVO柴油发电机自动起动，双电源自动切换开关自动切换到柴油发电机组供电。当电压监视信号检测电压正常时。发出起动脉冲．其后续过程同联锁信号起动方式一样。当电网电压恢复正常时。VOLVO柴油发电机自动停止。双电源自动切换开关自动切换到电网供电后，给水泵按电压正常起动方式重新起动。

参考文献：
1．刘宝林《电气设备选择、施工安装、设计应用手册》中国水利水电出版社1998577～734
2．《HollysyMACSTM硬件手册》北京和利时系统工程股分有限公司编辑和出版2002230～345
3．《HollysyMACSTM软件手册》北京和利时系统工程股分有限公司编辑和出版2002第三节67～169