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　　摘 要：本文結(jié)合施耐德Vijeo Citect軟件在TRT項(xiàng)目中的應(yīng)用，重點(diǎn)論述了該軟件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及其組態(tài)開發(fā)應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際說明了在該系統(tǒng)中充分發(fā)揮了其配置靈活、控制通訊可靠、編程方便和可現(xiàn)場調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

　　0 引言

　　現(xiàn)代高爐爐頂壓力高達(dá)0.15～0.25MPa,爐頂煤氣中存有大量勢能。高爐煤氣余壓能量回收透平發(fā)電裝置（Blast-FurnaceTop Pressure Recovery Turbine Unit）,簡稱TRT，就是利用高爐爐頂?shù)挠鄩河酂幔瑢⒏郀t煤氣導(dǎo)入透平膨脹機(jī)作功，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種能量回收裝置。黑龍江西林鋼鐵集團(tuán)有限公司（簡稱西鋼）采用了四川成發(fā)（集團(tuán)）公司生產(chǎn)的TRT發(fā)電機(jī)組，自2008年12月1日投入運(yùn)行以來，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益明顯，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

　　西鋼所用的TRT發(fā)電裝置由透平主機(jī)系統(tǒng)、高低壓發(fā)配電系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、液壓伺服控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、大型閥門系統(tǒng)、氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)、自動控制系統(tǒng)八大部分組成。

　　1. Vijeo Citect軟件的特點(diǎn)

　　Vijeo Citect軟件是施耐德電氣的專為Modicon控制平臺量身打造的 SCADA 監(jiān)控軟件。它是一個完全集成的 HMI/SCADA 解決方案，通過為客戶提供高度可靠，擴(kuò)展性極強(qiáng)的監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)低投入高回報(bào)的應(yīng)用目的。其簡單易用的工具和強(qiáng)大功能使開發(fā)變得更簡單更快速，輕松滿足各種企業(yè)要求。我們通過在TRT控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，我深深地感到Vijeo Citect軟件具有許多優(yōu)點(diǎn)：

　　Vijeo Citect軟件功能強(qiáng)大，對控制系統(tǒng)中所要求實(shí)現(xiàn)的控制功能都能實(shí)現(xiàn)。

　　內(nèi)嵌VBA （Visual Basic for Application）編程，簡便易學(xué)。在不需要懂得很多VBA編程技巧的情況下，也能發(fā)揮出強(qiáng)大功能。

　　畫面功能非常強(qiáng)大，Vijeo Citect軟件包含大量圖形工具，使用戶能夠快速簡單地開發(fā)系統(tǒng)。

　　集成開發(fā)環(huán)境：Workspace TM ,應(yīng)用十分靈活、方便。

　　增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能，為系統(tǒng)提供靈活的可擴(kuò)展性。

　　Vijeo Citect采用許多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，保證其開放性和可擴(kuò)展性，使得系統(tǒng)的開發(fā)和集成變得十分簡便。

　　增強(qiáng)的安全性和可靠性。

　　Vijeo Citect軟件在TRT項(xiàng)目操作站中的應(yīng)用

　　在此項(xiàng)目中我們采用Windows XP professional 操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)是現(xiàn)在工業(yè)控制中廣泛采用的操作系統(tǒng)，具有穩(wěn)定高效、不容易崩潰等良好特點(diǎn)，適合監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時要求安全、穩(wěn)定的要求。Vijeo Citect采用了開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用了微軟的一些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)就可以開發(fā)出非常直觀，十分有利于監(jiān)控系統(tǒng)的集成開發(fā)。

　　1.1 網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備驅(qū)動的配置

　　利用工業(yè)以太網(wǎng)使PLC與上位機(jī)之間通訊，軟件采用了Vijeo Citect，利用MBE驅(qū)動程序從設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。Vijeo Citect軟件提供與PLC等硬件設(shè)備的接口，可將數(shù)據(jù)從寄存器讀出。

　　在SCU配置窗口設(shè)置用MBE—MODBUS Etherent 7.17,，并在CONFIGURE I/O DRIVERS 列表中選擇安裝。Vijeo Citect數(shù)據(jù)庫可從驅(qū)動程序映射表中檢索數(shù)據(jù)，處理過程數(shù)據(jù)（包括指令）等。

　　Vijeo Citect組態(tài)軟件首先通過MBE驅(qū)動程序軟件接口從現(xiàn)場的Quantum模板中獲取數(shù)據(jù)，存入DIT驅(qū)動程序映像表中，Vijeo Citect的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫（PDB）通過SAC程序從DIT表中獲取它所需的數(shù)據(jù)，應(yīng)用軟件（如Vijeo Citect的畫面運(yùn)行程序、報(bào)表生成程序等）都通過內(nèi)部數(shù)據(jù)庫訪問軟件從Vijeo Citect內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中獲取來自過程硬件的信息，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在工業(yè)流程畫面上動態(tài)地顯示現(xiàn)場各過程硬件的運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)據(jù)也可以按相反的順序?qū)懟噩F(xiàn)場模板，執(zhí)行控制操作。

　　1.2.應(yīng)用程序的配置

　　Vijeo Citect最重要的功能是為用戶提供了可視化的窗口進(jìn)行過程信息處理。Vijeo Citect在用戶屏幕上提供的圖形化過程信息，包括原始數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、報(bào)警、變量字符串、點(diǎn)信息、趨勢報(bào)警或變量狀態(tài)。圖形應(yīng)用程序的核心是從數(shù)據(jù)庫訪問信息。為了直接顯示數(shù)據(jù)，圖形應(yīng)用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫寫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源來自Vijeo Citect數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)傳輸可能是雙向的。針對操作員設(shè)定只有運(yùn)行的權(quán)限。

　　2. Vijeo Citect在TRT項(xiàng)目操作站中的實(shí)際應(yīng)用

　　這次我們在TRT項(xiàng)目中采用了Vijeo Citect系統(tǒng)。工藝流程如圖所示：

　　高爐煤氣經(jīng)過重力除塵器、布袋除塵器、入口蝶閥等閥門后進(jìn)入透平機(jī)入口，通過導(dǎo)流器使氣體轉(zhuǎn)成軸向進(jìn)入葉柵，氣體在靜葉和動葉柵組成的流道中不斷膨脹做功，壓力和溫度逐級降低，并轉(zhuǎn)化為動能作用于轉(zhuǎn)子，使之旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器帶動發(fā)電，從透平機(jī)出來的煤氣進(jìn)入減壓閥組后進(jìn)入工藝管網(wǎng)供用戶使用.

　　2.1 TRT全自動啟動過程如下：

　　Vijeo Citect雖然技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，但在業(yè)界對它了解并不多，在西鋼也是首次應(yīng)用。下面我結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備和Vijeo Citect畫面介紹一下起機(jī)和停機(jī)的過程：

　　2.1.1 起機(jī)前的準(zhǔn)備工作

　　首先，在現(xiàn)場的水系統(tǒng)、氮?dú)庀到y(tǒng)、動力油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、發(fā)配電系統(tǒng)全部投入并且信號正常的情況下，開始氮?dú)庵脫Q操作，在“透平開機(jī)”畫面中，如下圖所示：

　　確認(rèn)入、出口插板閥關(guān)閉，開啟靜葉、緊急切斷閥、高低壓連通閥、旁通快開閥、開機(jī)身放散管、打開入口插板閥后出口插板閥前的入孔吹掃閥門，充入氮?dú)猓欢〞r間后，經(jīng)檢驗(yàn)合格，開始進(jìn)行引煤氣操作。

　　打開出口插板閥、開出口蝶閥，煤氣此時從出口管道和旁通快開閥進(jìn)入透平，從機(jī)身放散管試驗(yàn)確認(rèn)全部為煤氣后關(guān)閉旁通快開閥、靜葉、緊急切斷閥，開啟入口插板閥，開啟緊急切斷閥，此時只有入口電動蝶閥、快切閥的均壓閥、旁通快開閥處于全關(guān)。在“透平開機(jī)”畫面點(diǎn)擊“煤氣置換結(jié)束”按下“存儲復(fù)位”按鈕，（若復(fù)位不成功，需查看停機(jī)畫面查看故障）。

　　成功后在“透平開機(jī)畫面”中點(diǎn)擊“TRT申請啟動”，在高爐發(fā)來“允許啟動”信號后，啟機(jī)條件到此全部滿足。

　　2.1.2 起機(jī)

　　在“透平開機(jī)”畫面點(diǎn)擊“自開機(jī)”計(jì)算機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)畫面：

　　首先，入口蝶閥逐漸打開，完全打開后，進(jìn)入靜葉調(diào)轉(zhuǎn)速過程。隨著靜葉的逐漸打開，透平機(jī)的轉(zhuǎn)速也慢慢增高，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時輔泵自動停止，主油泵投入使用，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到勵磁啟動時，可以投入勵磁。

　　在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，系統(tǒng)自動進(jìn)入“功率調(diào)節(jié)畫面”。

　　隨著靜葉的開啟，功率逐漸上升，待減壓閥組逐漸關(guān)閉后系統(tǒng)自動進(jìn)入“頂壓調(diào)節(jié)畫面”。

　　與高爐確認(rèn)減壓閥組完全關(guān)閉，此時靜葉自動按照頂壓設(shè)定值調(diào)節(jié)頂壓，透平機(jī)開機(jī)完畢。

　　2.2 停機(jī)

　　停機(jī)分為正常停機(jī)和緊急停機(jī)：

　　2.2.1 正常停機(jī)

　　在TRT需要檢修或其他原因需要停機(jī)時按正常停機(jī)處理：首先，正常停機(jī)前先通知高爐注意頂壓變化，并逐步打開減壓閥組。然后進(jìn)入“透平停機(jī)”畫面。

　　點(diǎn)擊停機(jī)按鈕出現(xiàn)緊急停機(jī)和正常停機(jī)選項(xiàng)。

　　選擇正常停機(jī)按鈕，開始功率調(diào)節(jié)。靜葉基本關(guān)閉后，快切閥全關(guān)、靜葉全關(guān)，在正常停機(jī)過程結(jié)束后，將旁通閥逐漸全關(guān)，一臺透平機(jī)結(jié)束，再按上述步驟操作另一臺透平機(jī)，當(dāng)功率逐漸接近“零”時，勵磁裝置滅磁，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列。

　　⑴解列后隨著轉(zhuǎn)速下降主油泵出口壓力慢慢降低，低于設(shè)定值時注意輔泵應(yīng)自動啟動。

　　⑵當(dāng)轉(zhuǎn)速降到“零”時掛上盤車，繼續(xù)盤車，直到透平溫度正常。

　　⑶將勵磁裝置恢復(fù)到開機(jī)前的狀態(tài)正常停機(jī)結(jié)束。

　　2.2.2 緊急停機(jī)

　　⑴在運(yùn)行中如發(fā)生緊急情況，控制系統(tǒng)發(fā)出緊急停機(jī)信號，使兩臺快切閥快速關(guān)閉，TRT停機(jī)，同時旁通快開閥開啟一定的角度。

　　⑵發(fā)現(xiàn)有緊急停機(jī)信號機(jī)組沒有自動停機(jī)時，值班人員應(yīng)訊速手動緊急停機(jī)，可按計(jì)算機(jī)緊急停機(jī)按鈕、儀表柜緊急停機(jī)按鈕、手拍危急保安器。

　　⑶其它操作與正常停機(jī)解列后相同。

　　至此TRT發(fā)電機(jī)組的起機(jī)、停機(jī)操作結(jié)束，在我西鋼使用Vijeo Citect所做的畫面應(yīng)用到現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，受到崗位人員及領(lǐng)導(dǎo)的好評。

　　3. TRT建成后的效益

　　利用Vijeo Citect的先進(jìn)控制技術(shù)，我們完成了對TRT項(xiàng)目操作站的設(shè)計(jì)與制作，并出色的完成了項(xiàng)目所要求的各項(xiàng)任務(wù)，成發(fā)（集團(tuán)）有限公司的發(fā)電機(jī)組是其在TRT模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，自行研制開發(fā)的TRT機(jī)組，該機(jī)組在我西鋼落成，自2008年12月1日投入運(yùn)行以來，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)過一次因軟件問題影響生產(chǎn)事故，平均日發(fā)電量12萬度,經(jīng)濟(jì)效益明顯,受到公司的肯定。在控制高爐爐頂壓力方面,只有1KPa左右的波動,對促使高爐順行、增產(chǎn)起到了非常好的作用，高爐方面對此十分滿意。