基于PLC的火電廠煙氣脫硫控制系統研究與設計
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2 脫硫控制系統設計
2．1 設計方案分析
根據對脫硫工藝及控制系統功能的要求，目前通常采用的脫硫控制系統有三種：
(1)采用模擬儀表和工控機的控制系統，這種系統廣泛應用于中、小型電廠，系統配置簡潔，造價較低。但在一些大、中型的控制系統中，控制系統要同現場其他電氣設備實現各種聯鎖關系，在這種情況下，單一依靠工控機以及模擬儀表無法實現這些復雜的控制功能，系統的可靠性較低。
(2)采用DCS的控制系統，充分利用DCS的軟、硬件資源，提高系統的可靠性。但由于DCS系統造價較高，所以一般在一些有著較為全面規范的大中型控制系統中使用。
(3)采用PLC和工控機的控制系統，將PLC作為系統的控制核心，工控機與PLC結合，并實現通訊。PLC是面向工業發展起來的一種新型的工業控制器，具有編程靈活、功能齊全、控制簡單、使用方便、抗干擾能力強、體積小、重量輕、耗電省等特點，在工業生產過程控制中得到了廣泛的應用。近幾年，在脫硫系統中廣泛采用了PLC控制，改善了工人的工作環境，提高了脫硫的效率，取得了很大的經濟成效。
在分析、比較上述三種脫硫控制系統設計方案的基礎上，構建了由工控機和PLC組成的上下位機脫硫控制系統，其結構框圖如圖2所示。系統以“研華”IPC－6102工業控制計算機(PC)作為系統上位機，配以PHILIPS 21寸彩色顯示器，激光打印機和鍵盤等；西門子(SIEMENs)SEMATIC S7－300可編程控制器作為系統下位機。PC通過適配器MPI卡(多點接口卡)與PLC互相通訊、互相聯系。為確保突然停電時不影響上位機監控系統的運行，系統配置有UPS(Uninter－ruptible Power Supply，不間斷電源)。PLC用于現場設備參數和信號的采集、運算、調節輸出、控制各設備運行；上位機主要用于工藝運行參數設定、系統調節參數設定、實時運行曲線檢測和設備故障報警等，實現脫硫控制過程的自動化管理與控制。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163488.htm
2．2 可編程控制器選擇
煙氣脫硫自動控制系統對硬件的要求很高，其生產過程中的特點決定了系統必須具備較高的可靠性，較快的速度等，在眾多的PLC產品中，S7-300 PLC功能強、速度快、擴展靈活；它具有緊湊、無槽位限制的模塊化結構。本系統選用了SIEMENS公司生產的緊湊模塊式結構的小型SIMATIC S7-300可編程控制器，它是目前國內應用較多，性能價格比較好的高性能PLC。
2．3 電源電路
由于系統沒有專用電源供電，而是由電網供電。與電網相連的晶閘管整流設備以及脫硫過程中的大功率負載等，在運行時會產生大量的高次諧波，而使交流電網造成污染，電壓波形發生畸變。因此現場用來對PLC、打印機和上位機等進行供電的電源帶有隔離變壓器和電源濾波器，以增強抗干擾能力，電路如圖3所示。由于電網中的高頻干擾主要不是通過變壓器的原、副邊線圈的互感耦合，而是靠原副邊繞組之間的分布電容耦合的，為此系統采用了隔離變壓器，隔離變壓器的原副邊繞組之間均有隔離屏蔽層，并將零電位線經電容接地，因而該隔離變壓器原副邊繞組之間的分布電容很小，所以抗電網干擾能力很強。
系統的交流電源先經凈化穩壓電源穩壓、交流隔離器隔離后輸出，在交流隔離器的輸出端設置了交流低通濾波器，用于濾除高次諧波，并使50 Hz的基波能順利通過，改善了電源的電壓波形，防止了高頻干擾和尖峰脈沖干擾。
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