西门子PLC于垃圾焚烧发电厂中的应用.pdf

简介：
本文档探讨了西门子可编程逻辑控制器(PLC)在现代垃圾焚烧发电厂自动化控制系统中的具体应用与优势，分析其对提升生产效率和环保性能的重要性。 垃圾焚烧发电是通过燃烧城市及工业废弃物来产生电能的一种环保能源利用方式。这种方式不仅能有效处理垃圾，还能将废物转化为电力资源。 西门子PLC（可编程逻辑控制器）在垃圾焚烧发电厂的应用展示了自动化控制技术在环境保护领域的潜力。广东省南海市的某家垃圾焚烧发电厂采用珠海市广东亚仿科技股份有限公司开发的控制系统，并使用了西门子S7-400系列PLC，实现了高效可靠的系统运作。 S7-400系列PLC是九十年代推出的大型设备，具有完善的功能和强大的通讯能力。该型号支持PROFIBUS国际标准总线协议，适用于分布式控制系统的构建，并具备高达12Mbps的通信速率。使用双机热备系统（如S7-417H）与ET200M分布式I/O结合而成的PROFIBUS-DP网络，在出现故障时能够自动无扰切换，特别适合对安全性能要求高的控制系统。 尽管该系统的性能优越，但其成本相对较高。为了降低成本，可以采用软件冗余的方式实现双机热备，并利用416CPU来构建这种系统结构。上位机与PLC之间的通信可以通过OSMESM环形100兆工业以太网光网络进行，提高了通讯的稳定性和速度；同时使用Intouch7.1组态软件来进行系统的监控和管理。 在垃圾焚烧发电厂中，自动化控制技术对于焚烧工艺至关重要。例如美国Basic公司的专利技术运用四级脉冲炉排来实现更均匀且充分的燃烧过程，并满足国际环保排放标准。整个处理流程包括自动给料、焚烧、余热利用以及烟气净化等步骤。废弃物首先被送入干燥床进行预烘干，然后进入炉排，在助燃空气的作用下与垃圾混合燃烧；产生的热量由余热锅炉收集并转化为蒸汽推动汽轮发电机发电；燃烧后的残渣则通过灰渣坑和自动除渣系统排出；高温烟气在二级、三级燃烧室进一步处理后经过烟气净化设备及除尘装置，满足排放标准后再进行排放。 该工厂的主要设备包括焚化炉锅炉、汽轮机发电机组以及配套的电气供配电等设施。锅炉的关键参数如垃圾处理量和蒸汽产量等方面的技术细节被详细记录；而汽轮发电机则关注于其功率输出、电压频率等技术规格。整个PLC集散控制系统包含超过3000个I/O点，其中模拟信号约有三百多个。 在监控系统配置方面，设有四台操作员工作站及一台工程师站分别用于炉侧设备和机侧设备的实时监测以及软件开发与组态工作；同时工程师站也具备所有操作员功能，在必要时可以替代进行控制任务或数据记录等。 通过西门子PLC集散控制系统在垃圾焚烧发电厂的应用，实现了整个发电过程的高度自动化及智能化管理。这不仅提升了垃圾处理和电力生产的效率，并且降低了人力成本以及环境污染风险，符合现代化环保电厂的标准要求；同时表明了西门子PLC技术面对复杂控制任务时的优越性能及其广泛应用前景。