CN206348636U - 垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统。目的是提供的系统应具有布线简化、便于维护、系统可靠性高的特点。技术方案是：垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：该系统中，工作站通过工业以太网连接冗余控制器，冗余控制器通过冗余Profibus DP总线连接若干通讯连接器，通讯连接器中的Y型连接器通过Profibus DP总线连接现场DP设备,通讯连接器中的DP/PA连接器通过Profibus PA总线连接现场PA设备；所述冗余Profibus DP总线还连接远程IO站。

Description

垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧厂烟气净化控制领域，具体是一种垃圾焚烧厂烟气净化的现场总线控制系统。

背景技术

垃圾焚烧厂烟气净化一般采用半干法脱酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘器除尘的烟气组合处理工艺，而随着垃圾焚烧环保要求的日益提高，对于烟气净化控制系统的可靠性要求也相应提高。目前常用的控制系统是通过硬接线电缆将现场的各仪表阀门信号和现场电控柜中的马达启停、变频器调速信号逐个送到位于控制室内的控制系统输入输出模块，其缺点是一根电缆只能传输一个信号，导致现场控制电缆布线和调试工作量大，并且现场仪表阀门变频器等运行诊断信息和参数需要到就地设备面板上查看设置，造成维护工作量大、检修时间长、可靠性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，该系统应具有布线简化、便于维护、系统可靠性高的特点。

本实用新型的技术方案是：

垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：该系统中，工作站通过工业以太网连接冗余控制器，冗余控制器通过冗余Profibus DP总线连接若干通讯连接器，通讯连接器中的Y型连接器通过Profibus DP总线连接现场DP设备,通讯连接器中的DP/PA连接器通过Profibus PA总线连接现场PA设备；所述冗余Profibus DP总线还连接远程IO站。

所述Y型连接器包括第一Y型连接器与第二Y型连接器；第一Y型连接器通过第一Profibus DP总线连接制浆系统现场DP设备、公用系统现场DP设备；第二Y型连接器通过第二Profibus DP总线连接输灰系统现场DP设备。

所述每个DP/PA连接器包括一对冗余总线接口模块以及两个DP/PA耦合器；每个DP/PA连接器的两个DP/PA耦合器与若干有源现场分配器通过Profibus PA主干线连接组成环网冗余结构；每个有源现场分配器通过若干Profibus PA分支线连接1-4个现场PA设备。

所述DP/PA连接器包括第一DP/PA连接器与第二DP/PA连接器；第一DP/PA连接器通过第一Profibus PA主干线依次连接位于脱酸反应塔、布袋除尘器的有源现场分配器；第二DP/PA连接器通过第二Profibus PA主干线依次连接位于制浆系统、公用系统的有源现场分配器；各有源现场分配器通过Profibus PA分支线连接其附近的现场PA设备。

所述现场DP设备包括变频器、软启动器、马达保护器；所述现场PA设备包括电磁流量计、差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器和阀门定位器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型兼顾脱酸反应塔、制浆系统、公用系统、布袋除尘器、输灰系统的实际位置和子系统分类，将各通讯连接器与各类现场设备连接，减少了控制系统现场布线，同时可通过现场总线对总线型设备监控、远方诊断和参数更改，极大地方便了设备维护管理，提高了垃圾焚烧厂烟气净化设备运行的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

现有的垃圾焚烧厂烟气净化系统一般包括制浆系统、输灰系统、脱酸反应塔、布袋除尘器、石灰储存输送系统、活性炭储存输送系统。其中，石灰储存输送系统、活性炭储存输送系统靠近制浆系统，因此将石灰储存输送系统、活性炭储存输送系统作为公用系统，并且制浆系统与公用系统的现场总线设备设置在同一条总线上。

如图1所示，垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，包括工作站、工业以太网、冗余控制器、冗余Profibus DP总线、通讯连接器、Profibus DP总线、Profibus PA总线、现场DP设备、现场PA设备、远程IO站。

所述工作站包括工程师站、操作员站，所述冗余控制器采用西门子S7-400H系列(包括主CPU与备用CPU)。所述工程师站、操作员站、冗余控制器通过工业以太网连接，图中显示工程师站、操作员站通过交换机连接分别连接冗余控制器的主CPU与备用CPU。

所述通讯连接器由冗余总线接口模块、Y型耦合器或DP/PA耦合器组成。其中，一对冗余总线接口模块和一个Y型耦合器组成Y型连接器，一对冗余总线接口模块和一对DP/PA耦合器组成DP/PA连接器。所述冗余总线接口模块用于连接上级的冗余Profibus DP总线，Y型连接器实现上级冗余Profibus DP总线到下级非冗余Profibus DP总线之间的网络转换，DP/PA连接器实现上级冗余Profibus DP总线到Profibus PA总线之间的网络转换。

所述Y型连接器的Y型耦合器通过Profibus DP总线连接现场DP设备。所述Y型连接器共设置两个,包括第一Y型连接器与第二Y型连接器。所述第一Y型连接器将冗余ProfibusDP总线转换成第一Profibus DP总线后连接制浆系统现场DP设备、公用系统现场DP设备；所述制浆系统现场DP设备包括浆泵软启动器A1、若干制浆系统的马达保护器A2；所述公用系统现场DP设备包括若干石灰储存输送系统的马达保护器E1、若干活性炭储存输送系统的马达保护器F1、活性炭储存输送系统的给料机变频器F2。所述第二Y型连接器将冗余ProfibusDP总线转换成第二Profibus DP总线后连接输灰系统现场DP设备。所述输灰系统现场DP设备包括反应塔底部输送机的马达保护器B1、布袋除尘器底部输送机的马达保护器B2、若干集合埋刮板输送机的马达保护器B3与斗提输灰机的马达保护器B4(通常情况设有多条集合埋刮板输送机与斗提输灰机)。

所述DP/PA连接器的DP/PA耦合器通过Profibus PA主干线连接有源现场分配器,每个DP/PA连接器的两个DP/PA耦合器与若干有源现场分配器通过Profibus PA主干线连接组成环网冗余结构。每个有源现场分配器通过若干Profibus PA分支线分别连接1-4个现场PA设备，每条分支线连接1个现场PA设备。所述DP/PA连接器共设置两个，包括第一DP/PA连接器与第二DP/PA连接器。

所述第一DP/PA连接器将冗余Profibus DP总线转换成第一Profibus PA总线，第一Profibus PA总线的主干线上连接三个有源现场分配器，这三个有源现场分配器再分别连接脱酸反应塔现场PA设备、布袋除尘器现场PA设备。这三个有源现场分配器包括第一有源现场分配器AFD1、第二有源现场分配器AFD2、第三有源现场分配器AFD3。

第一有源现场分配器分别连接脱酸反应塔进水电磁流量计C1、脱酸反应塔进浆电磁流量计C2、脱酸反应塔进水气动调节阀定位器C3、脱酸反应塔进浆气动调节阀定位器C4。第二有源现场分配器分别连接脱酸反应塔入口温度变送器C5、脱酸反应塔出口温度变送器C6、烟气分配器差压变送器C7。第三有源现场分配器分别连接两个布袋除尘器入口温度变送器D1、布袋除尘器出口温度变送器D2、布袋除尘器差压变送器D3。

所述第二DP/PA连接器通将冗余Profibus DP总线转换成第二Profibus PA总线，第二Profibus PA总线的主干线上连接三个有源现场分配器，这三个有源现场分配器再分别连接制浆系统现场PA设备、公用系统现场PA设备。这三个有源现场分配器包括第四有源现场分配器AFD4、第五有源现场分配器AFD5、第六有源现场分配器AFD6。

第四有源现场分配器分别连接制浆罐液位变送器A3、储浆罐液位变送器A4、供浆母管压力气动调节阀定位器A5、供水母管压力气动调节阀定位器A6。第五有源现场分配器分别连接浆泵出口压力变送器A7、水泵出口压力变送器A8、两个制浆罐温度变送器A9。第六有源现场分配器分别连接石灰储存输送系统压力变送器E2、活性炭储存输送系统压力变送器F3、活性炭储存输送系统温度变送器F4(活性炭仓)。

上述现场DP设备带有Profibus DP总线的通信接口，上述现场PA设备带有Profibus PA总线的通信接口。

所述Profibus DP冗余总线还连接远程IO站，每个远程IO站包括一对冗余总线接口模块以及IO模块。冗余Profibus DP总线通过第一IO远程站连接脱酸反应塔的IO信号，冗余Profibus-DP总线通过第二IO远程站连接制浆系统与公用系统的IO信号，冗余Profibus-DP总线通过第三IO远程站连接布袋除尘器的IO信号。第一IO远程站设置在脱酸反应塔的现场控制箱中，第二IO远程站设置在制浆系统与公用系统的现场控制箱中，第三IO远程站设置在布袋除尘器的现场控制箱中。上述现场IO信号用于控制包括电磁阀、开关类电动阀和开关量测点等不带总线协议接口的元件，这些元件是以硬接线的方式连接对应区域的远程IO站的IO模块。

所述冗余控制器通过冗余Profibus DP总线依次连接第一Y型连接器、第二Y型连接器、第一DP/PA连接器、第二DP/PA连接器、第一IO远程站、第二IO远程站与第三IO远程站(与这些现场设备的冗余总线接口模块连接)，同时冗余Profibus DP总线、第一ProfibusDP总线、第二Profibus DP总线的终端均连接DP有源终端模块。

本系统采用西门子PCS7系统实现监控，通过安装PDM过程设备管理器软件可对烟气净化的现场总线型设备实施远方调试诊断、参数更改和维护管理。

Claims (5)

1.垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：该系统中，工作站通过工业以太网连接冗余控制器，冗余控制器通过冗余Profibus DP总线连接若干通讯连接器，通讯连接器中的Y型连接器通过Profibus DP总线连接现场DP设备,通讯连接器中的DP/PA连接器通过Profibus PA总线连接现场PA设备；所述冗余Profibus DP总线还连接远程IO站。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：所述Y型连接器包括第一Y型连接器与第二Y型连接器；第一Y型连接器通过第一Profibus DP总线连接制浆系统现场DP设备、公用系统现场DP设备；第二Y型连接器通过第二Profibus DP总线连接输灰系统现场DP设备。

3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：所述每个DP/PA连接器包括一对冗余总线接口模块以及两个DP/PA耦合器；每个DP/PA连接器的两个DP/PA耦合器与若干有源现场分配器通过Profibus PA总线的主干线连接组成环网冗余结构；每个有源现场分配器通过若干Profibus PA总线的分支线连接1-4个现场PA设备。

4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：所述DP/PA连接器包括第一DP/PA连接器与第二DP/PA连接器；第一DP/PA连接器通过第一Profibus PA总线的主干线依次连接位于脱酸反应塔、布袋除尘器的有源现场分配器；第二DP/PA连接器通过第二Profibus PA总线的主干线依次连接位于制浆系统、公用系统的有源现场分配器；各有源现场分配器通过分支线连接其附近的现场PA设备。

5.根据权利要求2或4所述的垃圾焚烧烟气净化的现场总线控制系统，其特征在于：所述现场DP设备包括变频器、软启动器、马达保护器；所述现场PA设备包括电磁流量计、差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器和阀门定位器。