6ES7222-1BF22-0XA8型号含义
0引言
锅炉炉膛安全监控系统 （Furnace Safeguard Supervisory System）简称FSSS,它包括燃烧器控制系统（BCS）和燃料安全系统（FSS）。FSSS在锅炉的启动、运行及停止过程中对锅炉进行智能化自动管理，并且在运行中对锅炉运行的各种安全参数进行连续的检测，根据检测结果，系统会自动按照预先制定的控制逻辑对各种情况做出操作、告警或跳闸等必要的处理。避免了爆炸性的气体燃料混合物在炉膛及烟道内聚积，在危及锅炉安全的工况时，迅速切断进入炉膛的所有燃料，有效地防止了锅炉事故的发生。
近几年随着我国工业规模的不断拓展，电力工业也得到了飞速发展，大容量、高参数火电机组相继建设投产，机组安全运行的重要性日益tigao。煤粉锅炉灭火爆燃是火电厂的常见事故，锅炉灭火时，若不及时采取紧急保护措施，切断燃料来源，则有可能使燃料在不受控的再点燃条件下瞬间爆燃造成事故。采用锅炉炉膛安全监控系统，有利于锅炉的正常运行，保证了正常的生产需要。
1技术指标
燃烧不稳报警：报警值设定（每层是否满足4取3逻辑）
清扫计时时间：3 min
跳闸条件：
（1）炉膛灭火3/4逻辑，延时3S
（2）炉膛压力高2/3逻辑，延时2S
（3）炉膛压力低2/3逻辑，延时1S
（4）送风中断，失去2台送风机
（5）引凤中断，失去2台引风机
（6）燃烧中断：失去给粉与供油，延时4S
（7）水位异常（高，低），延时10-20S
（8）手动跳闸：按下2个手动按键
报警条件：燃烧不稳报警（加给粉证实或负压证实）
故障引起动作：跳排粉机
跳给粉机
关燃油电磁阀
去热工信号
保护投切：（1） 4个给粉层在工作且持续5 min以上；
（2）灭火保护压板投入。
不同现场锅炉设备运行条件：设置了压力及其他保护投切开关（K1）和火焰投切开关（K2）；对于运行较差的锅炉，在点火状态下先投入K1，待负荷增加到50%以上时，再投入火焰保护K2，保证点火的顺利进行。
节点故障报警：对6个跳闸压力开关进行在线自检，发现某一压力开关出现故障，延时15S发出节点故障报警。
注意：炉内无火（3层火焰全无）且八台给粉机全停，主机认为正常停炉，不发出灭火跳闸信号，需要加入给粉证实。提供某一路给粉信号，主机延时3S，炉膛灭火灯亮。
2项目功能
炉膛火焰监视
燃烧不稳报警
灭火保护逻辑
跳闸原因
打印跳闸原因
事故发生时间
炉膛清扫计时
无需点火时间
保护全程投入（设有保护投退开关）
节点故障巡检
火焰探头巡检保护和自检功能
3 硬件配置
SIMATIC S7-200 系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及 控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。S7-200 系列具有极高的性能/价格比。
S7-200系列的特点：
●极高的可靠性
●极丰富的指令集
●易于掌握
●便捷的操作
●丰富的内置集成功能
●实时特性
●强劲的通讯能力
●丰富的扩展模块
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床，机械，电力设施，民用设施、环境保护设备等等。如：
●冲压机床
●磨床
●印刷机械
●橡胶化工机械
●中央空调
●电梯控制
●运动系统
S7-200 系列PLC 有4个不同的基本型号的8种CPU可供使用
本设计使用CPU226 ：集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
扩展模块：
根据需要的模拟量输入输出点数本设计选用EM235
EM235特点：4AI/1AO，0-10V，0-5V，0-20mA。
触摸屏：
本设计采用MT500触摸屏。
该触摸屏具有功能强大的中文编辑软件，轻松完成复杂的人机界面设计；具有手写留言板功能，具有实现三级用户口令保护的功能；具有标准内置的RTC和配方功能,支持一机多屏和一屏多机的系统连接；双通讯口和独立的打印接口（MT506产品不支持打印接口）；可为OEM用户的专用控制器开发专门的通讯协议驱动。
通讯：（1）S7-200 与PC 通讯通过PC/PPI电缆，该电缆是西门子200专用电缆。
（2）S7-200 系列与MT500触摸屏通讯（CPU226 的通讯口）：
通讯口类型 RS485
数据位 8
停止位 1
波特率 9600
校验 偶校验
人机站号 0
PLC站号 2
人机互连通信速度 115200
PLC 超时常数 3.0
4 FSSS 的工作过程
（1）系统结构图
（2）控制设备图
图1-2 FSSS系统控制设备配置
5 I/O 列表
I/0 分配表
I/O分配表（DO）
6 结语
该控制系统自2003年在吉林电厂投入运行至今，实际运用良好，系统稳定可靠，便于人工操作，系统维护，系统功能健全。
1.概述
济钢1700mm连铸连轧工程水处理系统是1700mm连铸、连轧的总供水系统。连铸水处理系统主要分为连铸污水污泥系统、连铸循环泵站系统、连铸浊环水斜板除油沉淀池系统。连铸浊环水斜板除油沉淀池系统主要用电设备包括：刮油机、进水池搅拌机、加药设备搅拌机、加药设备计量泵、泥浆泵、气动浆液阀等。低压设备采用常规的自动开关-接触器-热继电器的恒速交流电动机传动系统，均置于斜板除油沉淀池低压配电室内的GGD2型开关柜上。
2.系统配置
2.1控制系统简介
斜板除油沉淀池电气、仪表自动化控制系统分为基础自动化（L1级）和过程自动化（L2级），并预留管理自动化（L3级）接口。控制中心采用集中PLC控制，CRT监控和操作，不再设操作台操作。通过HMI工作站，可以对所有设备进行在线监控，完成各个工艺设备或工艺流程的顺序控制、故障报警及显示。每个系统通过PLC上挂Ethernet，进行数据交换。连铸浊环水斜板除油沉淀池系统通过交换机与连铸组成上一级管理网。每个PLC由Ethernet通讯接口提供自己的网络链接Web页，用户可通过浏览器、HTML浏览本系统的运行状况和生产情况。
斜板除油沉淀池基础自动化控制系统完成斜板除油沉淀池系统工艺设备的电气、仪表控制。由一套QUANTUM控制器构成。斜板除油沉淀池值班室设HMI操作站。通过以太网连接水处理区以太网交换机上，通讯介质为光纤，实时交换数据。系统构成如图1所示。
图1 系统构成图
2.2 PLC选型及I/O分配
根据装置工作需要，选用性价比较高的Schneider QuantumnPLC，系列可编程控制器来构建控制系统。CPU采用140-CPU-534-14，并且PLC带有一个扩展机架。
32点数字量输入模块采用直流24V电源供电，用于检测控制命令和开关状态；16点数字量输出模块采用交流220V电源供电，用于各操作开关的控制、指示灯的状态显示；模拟量输入，将模拟测量信号转变为相应的数字量已被计算机所接收。斜板除油沉淀池系统带有14个信号处理模块，其中9个数字量输入模块140-DDI-853-00，3个数字量输出模块140-DAO-842-10，2个模拟量输入模块140-ACI-030-00，扩展模块选用140-CRA-93X-00 和140-CRA-93X-00，通讯处理模块选用140-NOE-771-10。
3、上位监控软件设计
3.1监控软件特点
Monitor Pro 是一种上位监控软件，它工作在普通的PC机上，运行于bbbbbbs 2000 或 XP 上，网络功能强大,Client/Server结构；它包括两大部分：画面（HMI）部分—The Client Builder ，实时数据库（RTDB）部分—The Configuration Explorer 。
采用当今流行的Client/Server结构，软件配置如图2所示。为保证工业现场的稳定，服务器采用英文bbbbbbs2000操作系统，,Monitor Pro V7.2单机版监控软件, 数据库、客户端和服务器运行于一台工控机上。作为Client/Server结构，斜板除油沉淀池过程控制系统的HMI上位监控的数据全部通过服务器提交查询、修改等指令，通过光纤以太网，分派至PLC控制器，完成对现场设备的在线监控与操作。服务器中放置SQL7.0 数据库，通过ODBC接口与MP7实现连接，完成对历史数据的处理与存储。
图2 上位监控系统软件配置图
3.2上位机功能
上位机实现的功能如下：数字显示集水坑液位、除油沉淀池瞬时liuliang、累积liuliang，显示各设备的启动、停止、运行、故障等状态；启动时，设备按钮为绿色，正常时为红色，故障时画面颜色闪烁，并用文本方式显示故障类型，方便故障的排除；能记录一个月的故障情况（故障时刻、故障类型等），方便地进行事故分析。如水池水位一旦高于或低于警戒水位时，立刻报警，避免了水池溢水或抽空，既节约了宝贵的水资源，又保护了设备。HMI监控画面如图3所示。
图3 HMI监控画面
4、下位软件设计
程序控制软件采用Concept 2.6编程软件，Concept编程软件基于 bbbbbbs 的集成开发环境；含有全部的 IEC-1131 规定的编程语言；用户可创建自己的函数块，并可重复使用；内置的模拟仿真调试器可离线仿真，加快应用软件的开发和调试；提供多达7 层的软件存取保护，防止非法访问，安全、可靠；具有强大的在线帮助功能，界面友好，信息量大，极大方便应用开发人员的使用。控制程序流程图如图4所示。
图4 控制程序流程图
5、实现功能
所有电气设备的控制均可在HMI上通过点击鼠标进行操作，。每个设备设有机旁操作箱，机旁操作箱上设有集中、现场选择开关。当选择现场操作时，通过机旁操作箱上的启动、停止按钮，在机旁进行控制，此方式为单机单动状态，用于调试阶段。当选择集中操作时，搅拌机、刮油机、计量泵可以在HMI启动、停止，潜污泵、泥浆泵、浆液阀有HMI自动和HMI手动两种操作方式。
潜污泵仅在外部管廊集水坑液位高时使用。当集水坑液位超过高水位-7.65m时，潜污泵自动投入运行，实现排水，当集水坑液位降至工作水位-8.10m时，潜污泵关闭，系统又转入正常运行状态。吸水池水位变化情况在除油沉淀池站CRT上显示，以提醒现场工作人员及时处理。
HMI手动：单击HMI自动按钮，打开相应的子画面，点击启泵按钮，电机运行后，泵运行信号变绿；延时5S后，点击开阀按钮，阀的电机运行后，阀运行信号变绿；点击关阀按钮，阀的电机停止，阀运行信号变红。当阀关闭后，相应的泵也连锁停止。
HMI自动：单击HMI自动按钮，所有泥浆泵、浆液阀的设备运行将纳入自动方式的连锁关系中。1#泥浆泵运行，延时5秒后，1#浆液阀打开，1#泥浆泵运行15分钟后，1#浆液阀关闭，2#泥浆泵运行，延时5秒后，2#浆液阀打开，2#泥浆泵运行15分钟后，2#浆液阀关闭，3#泥浆泵运行……，以此类推。12#泥浆泵运行，延时5秒后，12#浆液阀打开，12#泥浆泵运行15分钟后，12#浆液阀关闭，第1台泥浆泵开启……。当其中1台泥浆泵出现故障时，自动启动下一台泥浆泵。当有5台泵出现故障时，所有的泥浆泵、浆液阀禁止运行。
6、结束语
经该PLC控制系统的设备满足了生产要求，能在上位机上实时的反映远距离设备的工作情况和报警信息，使操作更方便、故障处理更及时，达到了生产自动化控制的目标。