摘要：針對(duì)原設(shè)計(jì)的保安電源和給水泵電氣控制存在的問(wèn)題，重新配置了保安電源等硬件設(shè)施，通過(guò)DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鍋爐給水泵的自動(dòng)控制。有效防止了停電事故造成鍋爐缺水而引發(fā)的安全事故。
關(guān)鍵詞：鍋爐給水泵;DCS系統(tǒng);自動(dòng)控制
0 前言
      鍋爐給水泵是為鍋爐提供水的關(guān)鍵設(shè)備，鍋爐缺水會(huì)引起鍋爐爆炸的重大安全事故。而我廠地處雷區(qū)，雷擊造成停電事故經(jīng)常發(fā)生。所以實(shí)現(xiàn)鍋爐給水泵自動(dòng)控制，對(duì)確保鍋爐給水泵的正常運(yùn)行，防止鍋爐出現(xiàn)缺水事故，對(duì)硫酸廠的安全生產(chǎn)都具有十分重要的意義。
1 原給水泵電氣控制存在的問(wèn)題
1．1供電問(wèn)題：本硫酸廠有一路35kV主供電線路，一路6kV備用的保安電源，一組3000kW余熱發(fā)電機(jī)組。當(dāng)35kV主供電線路和發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)事故跳閘時(shí)，備用的保安電源大約需要2O分左右才能提供，而我廠實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)蒸汽包的液位在6分鐘左右從80％下降為零。所以原設(shè)計(jì)備用的保安電源根本無(wú)法做到保安電源的作用。供電問(wèn)題對(duì)生產(chǎn)存在重大安全隱患。
1．2 電氣控制問(wèn)題：給水泵有兩臺(tái)，互為備用，給水泵的電氣控制是一個(gè)簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制回路．出現(xiàn)故障跳閘時(shí)，必須人工到現(xiàn)場(chǎng)重新起動(dòng)，增長(zhǎng)了重新起動(dòng)的時(shí)間。
2 保安電源硬件重新配置
2．1 購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)瑞典VOLVO柴油發(fā)電機(jī)，型號(hào)：HC．1444DI，視在功率：260KVA。該機(jī)組具有操作簡(jiǎn)便、保護(hù)可靠、油機(jī)狀態(tài)精確顯示、密碼保護(hù)菜單、提供友好的人工操作界面、精確的電壓、電流檢測(cè)以及時(shí)間編程等功能。機(jī)組控制采用加拿大MEC2控制系統(tǒng)．機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)顯示水溫、油壓、轉(zhuǎn)速、電池電壓、電壓、電流、視在功率等參數(shù)。故障發(fā)生時(shí)，顯示故障原因和報(bào)警，必要時(shí)能自動(dòng)停機(jī)。開(kāi)機(jī)有手動(dòng)操作和自動(dòng)操作。手動(dòng)操作時(shí)，先按下RUN起動(dòng)按鈕，機(jī)組按設(shè)定的程序完成啟動(dòng)、升速、升到一定的轉(zhuǎn)速后．合閘，對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電。如需停機(jī)，則按OFF即可。自動(dòng)操作時(shí)，先按一下AUTO按鈕，使機(jī)組進(jìn)入自動(dòng)待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)市電失電，自起動(dòng)信號(hào)輸入后，機(jī)組按設(shè)定程序延時(shí)、啟動(dòng)、升速、進(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，機(jī)組進(jìn)入冷機(jī)程序．空載運(yùn)行1min后自動(dòng)停機(jī)。

2．2 配置了雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)。雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)型號(hào)為：WHK 630一M／4P，采用電磁驅(qū)動(dòng)、電氣機(jī)械同時(shí)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，主回路觸頭為兩靜一動(dòng)結(jié)構(gòu)，動(dòng)觸頭采用“V”型設(shè)計(jì)。該開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)切換功能，當(dāng)主電源側(cè)電壓繼電器檢測(cè)到電壓信號(hào)（如失壓或欠壓）時(shí)，備用電源側(cè)電壓繼電器動(dòng)作；經(jīng)延時(shí)后，雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作，備用電源回路接通。當(dāng)主電源恢復(fù)正常時(shí)，主電源電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)延時(shí)，開(kāi)關(guān)動(dòng)作，恢復(fù)主電源供電，同時(shí)備用電源終止供電。
2.3 設(shè)置了軟啟動(dòng)裝置 裝置選擇AB公司的產(chǎn)品，型號(hào)：SMC PLUS90KW。由于給水泵的電機(jī)容量為90KW。如果電機(jī)直接起動(dòng)要求柴油發(fā)電機(jī)的容量必須要增大許多。所以增設(shè)軟起動(dòng)裝置．一是減小了電機(jī)的起動(dòng)電流。二是起動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)和機(jī)械設(shè)備沖擊減?。强梢詼p少投資成本。
3 DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐給水泵自動(dòng)控制
3．1 鍋爐給水泵電氣控制原理：保持原有的手動(dòng)控制．增設(shè)鍋爐給水泵互鎖控制．確保給水泵只能一臺(tái)運(yùn)行。增加DCS系統(tǒng)鍋爐給水泵自動(dòng)控制。當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)自起動(dòng)． 確保給水泵能夠自動(dòng)起動(dòng)。圖2為鍋爐給水泵電氣控制原理圖。

3．2 DCS控制給水泵原理和控制梯形圖。將二臺(tái)給水泵控制信號(hào)送人DCS系統(tǒng)，輸入信號(hào)有：聯(lián)鎖信號(hào)，合閘信號(hào)、故障信號(hào)、電壓監(jiān)視信號(hào)，軟起動(dòng)合閘信號(hào)。輸出信號(hào)：給水泵的開(kāi)停輸出．短接軟起動(dòng)輸出。DCS系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理各種信號(hào)的邏輯關(guān)系．根據(jù)DCS控制梯形圖向給水泵發(fā)出起動(dòng)、停止信號(hào)。

3．3 給水泵自動(dòng)控制過(guò)程。給水泵自動(dòng)控制有兩種起動(dòng)方式：一是聯(lián)鎖信號(hào)起動(dòng)方式．在給水泵無(wú)故障、無(wú)給水泵運(yùn)行的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到聯(lián)鎖位置時(shí)，發(fā)出起動(dòng)脈沖，給水泵接觸器吸合．給水泵接觸器的輔助接點(diǎn)起動(dòng)軟起動(dòng)裝置，水泵逐漸起動(dòng)。起動(dòng)12秒后， 當(dāng)給水泵接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)。DCS系統(tǒng)發(fā)出短接軟起動(dòng)指令．使給水泵全壓運(yùn)行。同時(shí)向DCS系統(tǒng)發(fā)出給水泵運(yùn)行正常信號(hào)，使中控人員監(jiān)控給水泵的運(yùn)行情況。 二是電壓正常起動(dòng)方式：在給水泵無(wú)故障、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)已在聯(lián)鎖位置的情況下， 當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，VOLVO柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換到柴油發(fā)電機(jī)組供電。當(dāng)電壓監(jiān)視信號(hào)檢測(cè)電壓正常時(shí)。發(fā)出起動(dòng)脈沖．其后續(xù)過(guò)程同聯(lián)鎖信號(hào)起動(dòng)方式一樣。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常時(shí)。VOLVO柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)停止。雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換到電網(wǎng)供電后，給水泵按電壓正常起動(dòng)方式重新起動(dòng)。
參考文獻(xiàn)：
1．劉寶林《電氣設(shè)備選擇、施工安裝、設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》中國(guó)水利水電出版社1998 577～734
2．《Hollysy MACSTM硬件手冊(cè)》北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股分有限公司編輯和出版2002 230～345
3．《Hollysy MACSTM軟件手冊(cè)》北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股分有限公司編輯和出版2002 第三節(jié)67～169