吹灰程序控制系统用户使用说明书

目录1.概述1.1锅炉要求1.2被控设备1.3控制系统系统工作原理系统操作3.1系统的通电和断电3.2操作方式及切换3.3就地手动故障处理安装须知日常维护附件参考资料清单1.概述DZCK-300/V锅炉吹灰程序控制系统是四川东方电脑工程公司设计并制造的，适用于东方锅炉股份有限公司制造的300MW机组锅炉。能够完成对安装在锅炉本体及空气预热器上的所有吹灰器及吹灰蒸汽管路的控制和监视，可以减轻运行人员劳动强度，更好地保护运行设备，提高锅炉的运行效率。本说明书适用于重庆白鹤电厂二期1X300MW锅炉吹灰程控系统。1.1锅炉要求在锅炉的炉膛、过/再热器（水平烟道和尾部烟道）、省煤器和空气预热器上，共布置有湖北戴蒙德机械制造公司制造的121台蒸汽吹灰器。在本系统中，所有被控对象均有编号。有关吹灰器的分组及被控对象的编号情况请参考图ZK1532-8。管路系统简略示意图参见图ZK1532-10。在正常情况下,当锅炉需要通过吹灰器清洁锅炉受热面上的积灰时,可以使用本控制系统控制吹灰管路阀门和所有吹灰器工作。根据吹灰器布置的位置，将吹灰器分为左、右侧两大组（或称为单数组、双数组）。左侧组包括炉膛左、前墙组，过/再热器左墙组，省煤器左墙组和左空预器组；右侧组包括炉膛右、后墙组，过/再热器右墙组，省煤器右墙组和右空预器组。在正常情况下,整个系统允许处于对应位置的两组中的两只吹灰器同时工作，如布置在炉膛前墙组的IR13吹灰器和布置在炉膛后墙组的IR14同时工作。锅炉及吹灰系统本身禁止多于2只的吹灰器同时工作，这是因为，吹灰蒸汽管路系统难以提供多只吹灰器同时工作所需蒸汽量，且对锅炉燃烧也可能带来影响。一般情况下，只有在锅炉负荷较高（建议在70%以上）而炉内燃烧稳定时才进行吹灰，但是否进行吹灰操作要根据实际情况来决定。当锅炉负荷V10%BMCR时，锅炉本身不能向吹灰蒸汽管路系统提供足够的、适合于吹灰流程需要的主蒸汽而要使用辅助蒸汽，此时只能进行空气预热器的吹灰操作。其它吹灰器是不允许进行吹灰操作的。在锅炉MFT出现时，不能进行吹灰操作，正在工作的位于过/再热器（水平烟道和尾部烟道）省煤器上的吹灰器都将自动退回，而正在工作的炉膛的吹灰器将继续工作至其本身的工作过程结束，控制系统自动关闭吹灰管路系统上的进汽阀，停止吹灰流程。若手动时出现MFT，应及时退回正在运行的吹灰器，待吹灰器退回原位后，关闭管路阀门。1.2被控设备锅炉吹灰程控系统主要控制共121只吹灰器和吹灰蒸汽管路系统上的7只阀门，并动态监视各被控对象驱动电机的动作电流。有关吹灰器和吹灰蒸汽管路系统的详细技术规格和要求请参考其随设备提供的资料。本系统的设计参考（吹灰器、阀门的）制造商资料完成.吹灰蒸汽管路上的电动截止阀电动执行器的工作方式为:行程中断，力矩保护。即正常情况下，控制回路依靠行程限位开关的动作来切断回路。在出现力矩开关动作时，认为是一种故障。因此，阀门的限位开关的调整应按这种工作方式进行设置。1.3控制系统1.3.1概述针对本工程，除采用成熟的硬件控制回路和应用经验成熟的PLC作为控制主机外，还进行了下列优化和改进：⑴对所有的吹灰器和阀门驱动电机的动作电流予以监视，并送入PLC,在DCS上做出趋势图显示；⑵在电机控制回路中，采用断路器—正/反转接触器—热继电器控制方式，避免电机缺相可能造成的危害；⑶电机正/反转接触器采用电气互锁，减少电机损坏的可能性；DCS画面（仅供DCS参考）控制系统采用PLC作为控制主机，DCS作为人机界面。DCS不参与系统逻辑控制，仅完成人机接口工作，以保证系统的运行可靠性。DCS与PLC通过专用通讯电缆连接。在DCS中，主要有9幅操作画面，名称如下。系统操作主画面系统设置操作画面管路系统操作画面炉膛吹灰器操作画面IK组吹灰器操作画面E组.AH组吹灰器操作画面IR组吹灰器投切设置画面IK组.E组.AH组吹灰器投切设置画面吹灰器/阀门电机动作电流趋趋势图画面下面分别描述如下：系统操作主画面:装置上电后出现。由此画面进入以后的画面。系统设置操作画面:主要完成控制系统吹灰器组与单只吹灰器的投切（通过此画面内的画面切换按钮进入对应的单只吹灰器设置画面，完成单只吹灰器的投切设置）、“远方”方式下程序的启动/中断/结束操作画面上部为一排12只指示灯,有关信息如下:编号定 义ON时字符及颜色OFF时字符及颜色1MFT指示灯MFT红色NOMFT白色2锅炉负何指示V10%BMCR黄色<10%BMCR白色3锅炉负何指示>70%BMCR黄色>70%BMCR白色4操作位置指示灯远方白色就地白色5操作方式指示灯自动红色手动白色6系统状态指示灯系统初态绿色非系统初态白色7管路条件具备管路满足绿色管路不满足白色8吹灰器状态指示灯吹灰器离开原位绿色吹灰器在原位白色9PLC电池指示灯PLC电池低红色PLC电池正常白色10程控状态指示灯运行红色白色11程控状态指示灯中断黄色白色12程控状态指示灯结束绿色白色其中定义:系统初态:所有吹灰器都停留在炉外后极限位置，后限位开关动作。MV_VM/MV_VA关闭，而MV_1D—MV_4D/MV_AHD开启。PLC电池电量低：应立即更换PLC锂电池，以避免PLC程序丢失（具体参看MODICONTSXPREMIUM用户手册）PLC电池正常：PLC锂电池电量在正常范围内。画面中部又分为3个部分。右面是操作方式选择“手动”或“自动”，按动这两只按钮，画面上部对应的指示灯将发生相应变化。左面部分是用来设置吹灰器组选择和单只吹灰器选择的，只有在组选择有效时，该组才进入程序运行，单只吹灰器的选择才有意义。这一部分的选择在有效时为红色，否则为白色。画面中的“投切设置”等4个按钮可以再进入各组的吹灰器投切设置画面。进入的画面内有与吹灰器一一对应的自锁按钮，按动按钮，可以改变吹灰器的选通/切除。画面右边部分为“自动”时用于“启动”的红色按钮、用于“中断”的黄色按钮、用于“结束”的绿色按钮。《管路系统》画面:表示吹灰蒸汽管路的布置。每个阀门符号旁有1红1绿2个带灯按钮分别用于“DCS手动”时该阀的开/关操作和状态显示。当某一阀出现过载故障时，在右下角“阀门过载”灯亮。管路上布置有压力开关/流量开关，用以检测吹灰蒸汽压力和流量。并信号送入PLC。在PLC程序内部判断管路蒸汽“压力过高或过低”以及“流量异常”，进入PLC内逻辑控制。IR组画面：分为左、右两个部分，显示布置在锅炉炉膛左/右墙、前/后右墙上的57只吹灰器的状态。每只吹灰器对应一只带灯按钮。按钮用来在“DCS手动”时，在“该组启动”条件允许的前提下，操作人员手动启动吹灰器。吹灰器离开炉外初始位置后，指示灯变为红色；当吹灰器处于炉外初始位置时，指示灯为白色。每组吹灰器还有两只指示灯，当本组某一吹灰器在前进时“吹灰器进”灯变成红色，否则即为“未进”白色灯；当本组某一吹灰器在后退时，“吹灰器退”灯变成红色，否则即为“未退”白色灯。当某组吹灰器电机动力电源丧失/过载/吹灰器启动失败/吹灰器工作时间超过限定值时，在画面上均有明显报警显示，如系统此时处于自动方式，则故障吹灰器的编号也会显示出来，对应指示灯由白色变为红色。IK组画面：分为左右两个部分，显示布置在锅炉水平烟道左右的52只吹灰器的状态。其它部分与IR组画面相同。E&AH组画面:分为左右两个部分，显示布置在锅炉省煤器/左右空预器等10只吹灰器的状态。其它部分与IR组画面相同。1.3.3控制柜系统共有2个程控柜+01、+02，6个动力柜+1、+2、+3、+4、+5、+6，具体的柜内/外布置和原理，请参考有关本系统随机提供的有关图纸资料。程控柜结构为后开门。动力柜结构为前开门。系统工作原理在自动运行方式时，PLC控制整个工作过程，操作只需完成需投入的吹灰器组和单只吹灰器设置、程序启动、故障处理。在手动运行方式（上位机手动和就地手动）时，运行人员应参照相应画面完成操作。系统操作3.1系统的通电和断电系统+1动力柜内布置有2只断路器，代号分别是-QI、-Q2。为控制系统的总动力电源断路器。-QA1/QA2是控制回路电源的断路器。在正常情况下，通电操作顺序为依次合上+1-Q1、+1-Q2，断电操作顺序为在没有电动执行器工作的情况下，依次断开+1-Q2,+1-Q1。在实际运行时，这些断路器不用频繁操作，可以使之保持在接通位置，只需通过-QA1/QA2开关的通断即可达到控制电源通断的目的。3.2操作方式及切换注：由于本控制系统未对每只吹灰器在控制回路上设立“投入/切除”硬选择开关，故须在DCS上完成对每只吹灰器“投入/切除”设置。每次操作之前或操作过程中故障中断时，须解列已发生故障的吹灰器，否则,下列操作方式皆无法进行。“系统初态”指示不正确。在启动吹灰器（无论在何种操作方式下）时，“吹灰器投/切”的设置却只能保持并使用在DCS“吹灰器设置”画面上设置的结果，除非也在该画面上进行设置修改。但由于系统设计时是将吹灰器选通/投切的数据放入PLC的“掉电保持区域”，故前一次操作时对吹灰器的设置依然有效，因而只需根据实际情况，对需重新选通或切除的吹灰器或吹灰器组进行相应的操作。因此，这方面操作的工作量是不大的！系统设有3种操作方式，分别解释如下：♦就地手动此方式多用于调试阶段。当系统设置在这种方式时，运行人员可以通过安装在就地吹灰器上的按钮，操作吹灰器需特别指出的是，除了对被控对象的过载保护保护外，单台吹灰器的控制回路之间还有闭锁功能，进入闭锁时间需由吹灰器启动时间确定，在启动时间内，同样可以启动其他吹灰器，但往往会引起后启动吹灰器的启动失败，故操作时要特别注意。♦DCS手动当系统设置在这种方式时，运行人员可以通过DCS上的相应操作画面中的带灯按钮操作被控对象，并可通过指示灯监视被控对象的工作状态和所处位置。吹灰器的操作要在相应的“管路具备”指示灯亮后才能允许启动。♦DCS自动当系统设置在这种方式时，运行人员可以通过上位机的相关画面，在完成系统设置后启动，被控对象将根据PLC程序的控制指令进行工作，完成吹灰操作。通过上位机的相关画面，可以监视被控对象的工作状态和所处位置。需特别指出的是，处于这种操作方式时，运行人员不用也不能操作上位机上的手动方式下需使用的其他按钮和开关以及就地吹灰器上的启动按钮。采用这种方式时,吹灰器可以成组地选通或跳步，并且，在本组被选通时，还可决定任何一只吹灰器是选通还是跳步。无论系统处于何种运行方式，被控对象的工作状态和系统故障报警信息在DCS的相应画面中都有显示。当处于“远方”方式时，所有操作在DCS上完成。在DCS的画面上有相应指示，并且在“系统设置”画面上有“自动”和“手动”两个按钮，用于选择“自动”或“手动”这两种运行方式。系统可以从两种“手动”方式切换到“自动”方式，但只有在吹灰系统处于初始状态时才能启动程序。当系统处于“自动”状态时，可切换至“手动”状态，此时，如程序正在“运行”，则操作人员应首先按“结束”按钮，使程序复位处理，再切换到手动方式。若在流程运行中，直接从自动切换到手动，则程序作结束处理，与人工结束按钮功能一样。3.3就地手动系统采用“就地手动”方式，则操作在就地吹灰器上进行（此时PLC和DCS应投入运行）。这种方式适用于检修调试而不适用于正常情况下的运行。由于PLC和DCS此时处于监控状态，DCS上对应的指示灯的工作方式也有指示。DCS手动系统采用“DCS手动”方式，则操作DCS上的相关画面进行。在锅炉运行时，一般不允许将阀门停在中间位置，以减少磨损,也不允许将某只吹灰器停在炉内，以免损害受热面或烧毁吹灰器。对每一只电动截止阀阀门，红色带灯按钮为开阀操作和阀位指示，绿色带灯按钮为关阀操作和阀位指示。当阀门静处于设定的开位置时，红灯亮而绿灯灭。当阀门静处于设定的关位置时，绿灯亮而红灯灭。当阀门正在开/关启过程中时，红灯、绿灯同时亮。当阀门静处于中间位置时，两灯均亮。在正常情况下，两灯不能同时熄灭，除非长时间按住停按钮或该阀控制电源消失。每只吹灰器都有对应的位置指示灯，再根据所在组共用的吹灰器状态指示灯和故障报警灯，即可判断每只吹灰器的工作和事故状态。其他运行方式时，DCS上对应的指示灯的工作方式也与此相同。这种方式也适用于检修调试和少数被控对象的手动操作而不适用于正常情况下的运行。DCS自动系统采用“自动”方式，则操作在DCS第2幅画面上进行。应选择运行人员希望投运的吹灰器组，按动相应按钮，内藏指示灯亮即置为“选通”，否则设置即为“跳步”。在设置好“吹灰器组选择”和“吹灰器选择”之后，如“初始状态”指示灯亮，即吹灰系统处于“初始状态”的前提下，按动“启动程控”按钮以启动程序，如该按钮内藏的红色指示灯亮，表示程序已经启动。如启动前“初始状态”灯不亮，可以切换为“手动”方式后在各幅画面上开启或关闭那些处于不适当位置的阀门或退回吹灰器。在程序已经启动后，按动“中断”带灯按钮，即为人工请求中断程序，系统将自动停止继续运行。该按钮内藏的黄色指示灯亮并有报警输出。如操作人员希望继续运行，可再次按动“启动”按钮，程序自中断处继续运行直至结束。在程序“运行”后，如系统将自动“中出现以下任意故障时，断”并有报警输出。*任意阀门故障（包括过力矩、动力电源丧失和过载）*任意阀开/关过程超时（指阀非全开/非全关状态的时间超过程序中所设置的时间）*MFT*任意组吹灰器过载（此时，工作吹灰器可能正停在炉内，运行人员应在尽可能短的时间内将吹灰器手动摇回，具体处理方法见吹灰器说明书的有关内容.*任意吹灰器工作超时（指吹灰器离开炉外初始位置的时间超过程序中设置的时间）*任意吹灰器启动失败（此信号只有在“自动”和“DCS手动”时才能产生发出，指PLC发出启动指令后,吹灰器不能在规定时间内离开炉外初始位置）*任意组吹灰器动力电源丧失（断路器跳）发生事故中断后,如引发“中断”原因已经消失，则操作人员可以再次按动“启动”按钮，“中断”指示灯熄灭，程序跳过故障吹灰器自中断处继续运行直至结束。无论“人工中断”或“事故中断”，中断没有次数限制。无论系统处于“运行”或“中断”状态，操作人员按动“结束”按钮，程序自动将吹灰系统恢复为“初始状态”，并将程序复位，“结束”指示灯亮并维持60秒。特别强调:在采用“自动”时,不要随意操作用于另两种“手动”状态时才使用的按钮和开关当然“急退短/长吹”按钮除外。4.故障处理系统故障可能来自以下几个方面：PLC电池电量低“PLC电池电量低”故障在操作画面“PLC电池电量低”指示灯显示。维护人员应及时更换PLC电池。具体方法参考PLC的随机手nn册。MFT当“MFT”故障出现时，操作画面上相应的指示灯亮。此时，如系统处于自动运行过程中，则程序将自动结束吹灰操作，故此信号与结束按钮作用相同。♦蒸汽压力高当管路系统减压阀后高定值压力开关动作时，系统将给出报警。中断正在运行的程序。此时可能是减压站的故障或汽源的异常变化。蒸汽压力低当管路系统减压阀后低定值压力开关不能动作时，系统将给出报警中断正在运行的程序。此时可能是减压阀的故障或汽源的异常变化阀门故障当某一阀门出现开阀过力矩/关阀过力矩/阀门电机过载/电源丧失中的任意一种故障时，都将在对应的画面中“系统故障”指示灯旁。系统本身不能分辨是某一原因，但运行人员可以通过手动方式开启或关闭阀门，分析判断原因。由于电机的热继电器是设置为自动复位的，所以如果是电机过载时，操作人员如不能在热继电器复位之前确认，则可能不能分析出故障所在。♦阀门超时当阀门处于非开和非关的状态的时间超过了系统的设置,则认为阀门不能正常工作，判断为“阀门超时”，阀门超时信号在对应画面的“系统故障”报警指示灯旁显示，该阀全关/全开15秒后报警信号自动消失。吹灰器超时当吹灰器处于非炉外初始位置的时间超过了系统的设置，则认为吹灰器工作异常，判断为“吹灰器超时”，吹灰器超时信号在对应画面的“系统故障”报警指示灯旁显示，吹灰器退回初始位置15秒后报警信号自动消失。造成这种故障的原因可能是吹灰器卡涩、电机停止工作、失去动力等。吹灰器启动失败PLC发出启动吹灰器的指令后,如该吹灰器不能在规定时间内离开炉外初始位置,即为启动失败,造成启动失败的原因很多,如电机烧毁、线路中断、动力消失、吹灰器卡涩、信号反馈失误等.过载当吹灰器在动作过程中由于动作不畅、卡涩等因数导致电机电流持续过大，导致热继电器动作，用以保护电机。吹灰器组失去动力PLC对吹灰器的驱动电机的三相动力电源进行监视，如动力电源消失则进行