S7-400PLC在焦炉煤气电站计算机控制系统的技术应用

　　一、 项目简介

　　贵州六盘水市焦化公司年产焦炭180万吨，其焦炉煤气以前除部分送回焦炉燃烧供生产用外，多余的焦炉煤气自燃排放到大气中。既浪费了能源，又污染了环境，不符合国家节能减排的环保政策。该公司决定采用焦炉煤气发电技术，将自燃排放的焦炉煤气用来发电，发电的电能一部分用于工厂自用电，一部分并网外送电。该焦炉煤气电站采用2台75吨燃汽锅炉建设12000kw的电厂。

　　该焦炉煤气电站位于六盘水市二塘境内，电站装机总容量12000kW。其外送电的主接线为一机一变单元接线。电站10kV出线为两回线均接至二塘变, 站内10kV高压侧设单母线。电站同时受市电网调度。电站内主要设备有：两套焦炉煤气锅炉燃烧系统、一套汽轮机发电机组、一台主变压器、一台厂用变压器等。

　　武汉亿科华技术有限公司于2005年承接该电站计算机与自动化控制系统的设计、项目集成、编程与调试。为投资省，建设周期短，同时实现电站无人值守的高自动化程度。该电站采用自动化集成度高的计算机系统控制。

　　二、 控制系统构成

　　1. 焦炉煤气电站计算机系统构成

　　焦炉煤气电站计算机控制系统主要设置有：锅炉燃烧系统、汽轮机发电系统以及继电保护系统。这三个系统共设一个站级主控计算机系统，站级主控计算机系统设置一个工程师站和两个操作员站。工程师站允许电站工程技术人员对系统程序的编制、修改和编译工作以及数据库管理;操作员站允许电站操作人员对电站生产过程的操作控制、流程监控、事故记录、日志管理等工作。其自动化控制系统采用Siemens公司的一套S7-400PLC，主CPU采用S7-414 模块。同时设有一套GPS系统负责校准系统时钟。站级主控计算机选用DELL公司DimensionTM 4600n计算机，其配置为Intel P4 2.8G CPU/512M/80G/19吋LCD。站级主控计算机系统HMI软件选用SIEMENS公司的WinCC。其配置图如下：

　　2. 焦炉煤气电站自动化系统构成

　　依据焦炉煤气电站控制系统要求，同时由于该厂其他系统PLC采用S7-400的CPU,为保持CPU模块备件的一致性，其自动化系统设置一套Siemens公司的S7-400系列PLC，采用PLC本地-远程站方式实现全电站自动化控制。PLC本地-远程站设有1个本地站、6个远程I/O站。PLC本地站采用S7-414CPU,PLC远程站采用ET200 I/O站。PLC本地-远程站之间采用Siemens公司的工业级现场总线Profibus-DP通讯，PLC本地站与上位机之间采用Ethernet网络通讯。

　　6个PLC远程站中有4个核心I/O站分别是：2个焦炉煤气锅炉燃烧系统PLC远程I/O站、1个汽轮机发电系统PLC远程I/O站和1个继电保护系统PLC远程I/O站。剩余2个I/O站是净化水PLC远程I/O站以及除氧器PLC远程I/O站。