实现GGH吹灰全过程DCS控制方式的改造

卫一山　梁卫　俞玉春

摘 要：简要介绍了西门子GGH吹灰控制系统，并指出了系统运行过程中存在的各种缺陷。以河津发电分公司二期脱硫GGH吹灰器为例，介绍了OVATION-XP DCS平台上实现GGH吹灰全过程DCS控制方式的改造过程，并指明了改造思路和主要逻辑。通过阐述新控制系统的操作方式，描述新控制系统的优势和预期收益，以期为日后改造同类控制系统提供参考和借鉴。

关键词：GGH吹灰控制系统；控制方式；操作说明；改造思路

中图分类号：TM621.7+3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.098

1 背景简介

河津发电分公司二期脱硫GGH吹灰器采用PLC+编码器步进的控制方式。这种控制方式存在诸多问题：①采用PLC+编码器控制吹灰过程，故障诊断难，运行参数未远传，无历史追溯功能；②吹灰器、阀门不能远方单独操作；③使用的HYDAC EDS300型压力变送器故障率高、价格昂贵；④使用的接触式行程开关防烟气腐蚀性能较差，故障率较高；⑤使用GHM9-12-1000-04型格林码步进编码器实现步进控制，编码器防烟气腐蚀性能较差，损坏量较大；⑥吹灰器平台上SO2浓度较大，人员维护作业难度大，并且容易导致相关工作人员中毒。GGH吹灰控制系统中存在的问题会直接影响吹灰系统的稳定性，并且使系统频繁发生故障，进而间接影响GGH吹灰系统的通流能力。

2 改造思路

依据电机匀速工作的特性，摒弃PLC结合步进编码器的吹灰控制方式，改由DCS逻辑结合DCS时钟控制吹灰器步进的吹灰控制方式。

3 控制方式改造方案及其实施

改造方案：通过定制吹灰电控柜、变送器换型、限位开关改防腐接近开关、敷设信号电缆和伴热电缆、出具I/O清单、新增I/O卡件、I/O信号组态、控制逻辑组态、画面组态、设备单体调试、吹灰系统程序控制调试等一系列工作，实现了GGH吹灰器、阀门的远方单独操控，吹灰控制的DCS全程控制，远程监视吹灰参数和吹灰曲线的历史记录等。

3.1 重新设计电控回路图

对于电控驱动回路，要重新设计并定制电控回路柜。电控回路工作原理如图1所示。

电控回路具有就地/远程切换功能，吹灰器伸、退、中停功能，而且吹灰器状态能够指示信号灯的工作等。

3.2 I/O点分配

GGH吹灰控制系统包括顶部吹灰器（顶枪）、底部吹灰器（底枪）。其吹灰方式分为高压水冲洗、低压水冲洗和压缩空气冲洗3种。根据原有系统，共设DO点18个，DI点33个，AI点4个。

3.3 逻辑组态

以顶部吹灰器高压水冲洗方式为例，其逻辑组态如图2所示。

3.4 画面组态和操作说明

GGH吹灰控制系统的画面组态如图3所示。

在GGH吹灰控制系统画面上作如下操作：①鼠标点击“吹灰器选择”，选择“顶枪”“底枪”或“双枪”；②点击“吹灰器吹洗选择”，选择“空气”“低压水”或“高压水”；③点击“吹灰器吹灰”，进入后点击“启动”。

正常情况下，将在规定的吹灰时间内自动完成吹灰全过程，即吹灰过程无需人为干预。

如果出现吹灰控制系统无法自动工作的情况，极有可能是因为设备出现故障导致程序无法检测到返回信号，使程序无法进一步向后推进。此时，需要人为干预停止吹灰程序，并进行停泵、断气、断水、关阀和退枪等操作。除了系统中设置的仪用吹扫气手动总阀和低压水手动总阀外，高压水泵、高压水电动阀、低压水电动阀、顶枪空气吹扫阀、底枪空气吹扫阀、顶部吹灰枪和底部吹灰枪都可以直接在操作员站完成停、关、退操作，并监视各设备的实际运行状态。要想快速完成上述操作，就要遵照以下步骤或方法：①右击画面上4个吹灰压力测点中的任意一个，点击“SIGNAL DIAGRAM”进入吹灰逻辑中的其中一张逻辑图；②在逻辑图窗口的工具栏中点击“←”“→”前后翻图即可见所有吹灰逻辑图（图号470～481）；③高压水泵停运时，可直接在操作面板上点击“STOP”；④手动关闭高压水电动门（HP MOTOR VALVE）时，用鼠标左击逻辑图中“keyboard”算法块，进入后直接点击“close”；⑤手动关闭空气吹扫阀（REAR PNEU VALVE）时，要从逻辑图左侧发“1”的信号倒调至信号来源逻辑图，强制FLIPFLOP算法块（俗称RS触发器）输出为“0”，之后再取消强制即可；⑥当吹灰枪退出操作时，要在画面上点击“顶枪”或“底枪”，进入后先点击“停”，5 s后再点击“退”即可。

4 改造后的效果

改用DCS时间步进控制GGH吹灰器后，步进距离精确到了毫米级，保证了吹灰后GGH前后压差P前/后<450 Pa，以满足GGH的运行要求，实现了对吹灰全过程的DCS监视和控制。

在吹灰时，运行人员只需一键便可启动吹灰控制系统，而在整个吹灰过程中，各个设备的动作情况都会被记录在历史数据库中。

系统改造后，价格昂贵的GHM9-12-1000-04型格林码步进编码器和HYDAC EDS300型压力变送器不再存在，据以往维护成本估算，以后将至少节省11万元/年的备件采购费用。

〔编辑：白洁〕

Abstract： This paper briefly introduces the Siemens GGH blowing control system， and points out the defects and problems in the system operation process， phase in Hejin Power Generation Company desulfurization GGH soot blower as an example， this paper introduces the OVATION - XP DCS platform to realize the GGH blowing process transformation process of DCS control mode， and illustrates the transformation of ideas and main logic. This paper briefly introduces the new way of operation of the control system. At the same time describes the advantage of the new control system and the expected return. In the hope of references are provided for the similar control system.

Key words： GGH blowing ash control system； control mode； operation instruction； reform idea