聯(lián)誠典型應用之柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)升級改造
發(fā)布時間：2012-07-13 閱讀次數：473
某柴油機發(fā)電廠于15年前配套了9套柴油發(fā)電機組，采用西門子公司S5系列PLC實現柴油機組的核心控制和危急保護。經過十多年的運行,發(fā)生故障的危險大大增加,經常發(fā)生誤動作,造成突然停機,對生產造成極大的影響.西門子公司已推出新一代的控制系統(tǒng),老系統(tǒng)的備件價格逐漸加高,供貨周期較長,而且部分設備已很難訂到備件，無法滿足電廠系統(tǒng)維護的要求,為節(jié)省長期投資,計劃采用西門子新一代的控制系統(tǒng)逐步代替原有系統(tǒng)。
系統(tǒng)由以下幾個部分組成：
1.由S5-115U構成的柴油機控制系統(tǒng)
2.由ET100U構成輔機系統(tǒng)
3.由S5-95U構成安全系統(tǒng)
4.由S5-95U構成的發(fā)電機控制系統(tǒng)
5.MP14顯示系統(tǒng)
6.以及由S5-95U構成的其他控制系統(tǒng).
7.上位監(jiān)控與數據管理系統(tǒng)由COROS計算機構成
整套系統(tǒng)由SIEMENS的SINEC L2-DP總線相連，數據信息經協(xié)議轉換后由COROS完成上位機的監(jiān)控功能。
二 系統(tǒng)要求
1．采用成熟可靠的控制產品替代舊產品，保證控制產品升級和替換容易；
2．系統(tǒng)升級要實現原系統(tǒng)的所有監(jiān)控功能；
3．根據現場實際需要，增加相應的監(jiān)控；
4．現場實施時間短，不影響系統(tǒng)的正常開機發(fā)電；
5．升級后的系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠，維護簡單。
三 系統(tǒng)配置與功能實現
為了保證系統(tǒng)運行的高可靠性和系統(tǒng)改造的經濟性，我們采用SIMATIC S7-300控制系統(tǒng)替換原來的S5控制系統(tǒng)，采用成熟的人機界面軟件WINCC替代原系統(tǒng)的COROS操作站，僅對有關的接口進行必要的修改。
1．柴油機控制系統(tǒng)由帶有Profibus DP通訊總線接口的新S7-CPU 315-2DP控制器替換現有的S5-115U控制器；
2．由帶有Profibus DP通訊總線接口的新遠程I/O站ET200M替換輔機系統(tǒng)現有的ET100U；
3．安全系統(tǒng)和發(fā)電機系統(tǒng)的S5-95U控制器都替換成新的CPU313-2DP控制器；
4．S7-300PLC以及ET200之間通過Profibus-DP總線進行通訊，保持和現有系統(tǒng)網絡結構的一致性；
5．安裝WinCC操作站替代原有的COROS站，未改造的S5控制系統(tǒng)采用SIMATIC S5 PROGRAMMER PORT AS511通訊協(xié)議與WinCC之間通過RS232串口通訊，改造的S7系統(tǒng)采用PROFIBUS通訊協(xié)議，實現了在一臺WINCC操作站上監(jiān)控所有柴油機組；
6．WINCC操作站同時作為WINCC 服務器，通過電廠內部局域網連接了若干臺遠程監(jiān)控站，實現辦公室的遠程生產監(jiān)控；
7．監(jiān)控功能：操作員站作為監(jiān)視、控制、維護和事故處理的HMI（人機界面），可以調出系統(tǒng)任何一個信息畫面進行集中監(jiān)視和控制。操作員、維護人員和系統(tǒng)工程師在操作站上根據口令等級進行常規(guī)控制、復雜控制、系統(tǒng)維護、控制環(huán)節(jié)的建立和擴充。為了實現對生產過程的監(jiān)控，我們通過組態(tài)主要提供以下操作畫面：
A．操作菜單畫面
B．系統(tǒng)總貌畫面
C．用戶流程圖畫面
D．趨勢顯示畫面
E．測點總覽畫面
F．報警查詢畫面
G．打印功能
8．主要監(jiān)控界面
四 使用效果分析
通過本次改造實現了原有的全部控制功能，而且在原有操作監(jiān)視功能的基礎上實現了諸如歷史趨勢、報警查詢等用戶定制的實用功能，為廠方進行生產管理和事故分析提供了強有力的工具。同時由于S7相對于S5更強大的功能，使得無論是系統(tǒng)響應速度還是維護調試都較之以前都有很大的改觀。系統(tǒng)改造完成到現在已經安全穩(wěn)定運行2年，得到了廠方運行人員和管理人員的普遍好評。
五 結束語
西門子的S5系統(tǒng)作為S7系統(tǒng)的上一代產品，曾經是非常優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。但是隨著S7系統(tǒng)的推出，老的S5系統(tǒng)諸如配件短缺、相關技術支持資源缺乏等問題日益突出，導致系統(tǒng)的維護難度日益增大。將S5系統(tǒng)升級為S7系統(tǒng)不失為一個理想的解決辦法，不僅可以保證系統(tǒng)功能的完全保留，而且備品備件、調試維護等問題都得以解決。
