保护功能。控制系统在某一步发生故障时能自动停止程序的运行，并将其故障的影响仅限制在几步程序之内，故障消除后，程序才能继续进行。
本项目顺序控制系统以子功能组控制为主体，这是因为每个子功能组内的设备联系紧密，共同完成脱硫工艺的一个相对独立的流程段，是衔接单个设备和整套系统的重要环节，也是保证整个自动控制功能实现的重要环节。根据脱硫系统的工艺流程、设备运行的相互关联特点和设备的布置位置等因素综合考虑，确定整个脱硫系统设备划分为6个子功能组。包括：加湿子功能组、搅拌子功能组、轴流风机子功能组、阀门子功能组、布袋除尘子功能组、脱硫剂循环子功能组。
C 功能级控制
功能级控制系统能够按照工艺操作流程以及整套脱硫系统启动、停止要求，设置必要的断点，经过操作员少量的软手操，进行干预和确认某些信息，完成整套脱硫系统启动、停止。本项目根据工艺系统的运行要求和子功能组控制的功能，设计了脱硫系统的启动、停止顺序，主要逻辑如下。
启动步序：
启动轴流风机，同时自动打开风机出口阀门→启动布袋除尘器，关闭旁路烟道阀→启动脱硫塔的搅拌轴→启动脱硫塔顶部的布料器→启动脱硫塔顶部的加湿机→启动斗提机→启动脱硫塔底部的螺旋输送机→启动空气斜槽送料系统→启动布袋除尘器底部的刮板机。
停止步序：
打开烟道旁路阀→停止脱硫塔底部螺旋输送机→停止斗提机→停止加湿机和加水系统→停止脱硫塔的搅拌轴→关闭风机进口导叶→停止主电动机。关闭脱硫系统进风阀→停止布袋除尘器→关闭风机出风阀→停止布袋除尘器底部的刮板输送机→停止空气斜槽系统。
功能级控制必须在满足子功能组级和驱动级控制正常，投入自动的条件才能实现。
D 联锁保护
联锁保护功能用于处理各类设备故障和干扰工况，使脱硫控制系统能够保证适当的控制作用，避免对人员和设备的危害。单个设备的保护由电气回路和驱动级控制逻辑完成，脱硫控制系统的联锁保护除电动机的继电器保护由电气回路完成外，其它设备和系统的联锁保护均由PLC内部逻辑实现。对于单个设备和子功
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能组均设计完善的控制逻辑，保证设备和系统的安全可靠。根据工艺流程的运行条件设置必要的、有效的联锁使设备在事故工况下自动切除。
总脱硫系统的保护由单独设计的保护逻辑实现。当脱硫系统中任一主要部分发生故障，则脱硫系统跳闸。当系统跳闸时，自动打开旁路阀门，直接将烟气排入烟囱。当旁路阀门全开后，入口和出口阀门才允许关闭。 7.2上位机监控软件设计
上位机监控软件主要功能包括: (1) 脱硫系统控制
通过在上位机人机界面上的操作，实现对现场脱硫系统设备启停进行远程控制，实现对现场执行器、变频器等模拟量参数的调整。
(2) 脱硫系统过程监视
实时显示系统运行过程中的各个监测点的温度、流量、压力、振动、S02含量等重要参数，并动态描述参数的变化曲线；形象显示脱硫系统的运行状态，包括各个设备的启、停、报警状态。
(3) 数据记录和报表打印
脱硫系统的运行过程中大量数据对评价脱硫系统效率、保证脱硫系统安全、考察设备各项指标等都是十分重要的，所以各种数据的记录、汇总与报表将由上位计算机来完成，包括温度、流量、压力、振动、S02含量等。在系统运行过程中，上位计算机实时地将这些数据存入数据库，并可根据需要打印所需报表。
(4) 与PLC的通讯
应用PLC编程软件能够在上位计算机上对可编程控制器PLC中的程序进行查看和修改，并且通过上位机和PLC的通讯，将控制参数下载到PLC。同时，能够实时从PLC获取脱硫系统运行的数据。在这个过程中，将参数送入PLC和从PLC获取数据都要求数据的传输能够及时、正确。
依照控制系统人机界面设计原则，人机界面功能丰富、画面直观、操作方便。
表1 烟气脱硫测控系统I/O点数表
测控点类型 测控点数量 20%裕量
DI 150 30 30
DO 48 10 AI 41 8 AO 7 1
控制点数 总测控点数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 180 58 295 表2 模拟量输入/AI 监测位置 脱硫塔入口烟道 脱硫塔入口烟道 脱硫塔入口烟道 脱硫塔入口烟道 脱硫塔入口烟道 除尘器入口烟道 除尘器入口烟道 除尘器出口烟道 风机出口烟道 风机出口烟道 风机出口烟道 风机出口烟道 加湿水管道 降温水管道 进风阀执行器 出风阀执行器 旁道阀执行器 脱硫剂储仓 脱硫副产物储仓 增压风机导叶 执行器 增压风机前轴承 增压风机中轴承 增压风机后轴承 增压风机电机绕组 增压风机电机绕组 增压风机电机绕组 增压风机中轴承 增压风机中轴承 增压风机电机 增压风机电机 增压风机电机 压缩空气气包 压缩空气气包 1#压缩空气储罐 2#压缩空气储罐 1#输灰管道 2#输灰管道 烧结主抽风机 31
49 8 监测点描述 脱硫系统入口压力 脱硫系统入口温度 脱硫系统入口流速 脱硫系统入口SO2浓度 脱硫系统入口O2浓度 布袋除尘器入口温度 布袋除尘器入口压力 布袋除尘器出口压力 脱硫系统出口压力 脱硫系统出口SO2浓度 脱硫系统出口O2浓度 脱硫系统出口温度 物料加湿水流量计 烟气降温水流量计 脱硫进风风门开度 脱硫出风风门开度 脱硫旁道风门开度 脱硫剂储仓料位 脱硫副产物储仓料位 量程 0～3000Pa 0～200℃ 0～30m/s 30～3000mg/m 0～20% 0～200℃ 0～3000Pa 0～3000Pa 0～3000Pa 30～3000mg/m 0～20% 0～200℃ 30～20m/h 30～20m/h 0～100% 0～100% 0～100% 0～10m 0～10m 0～100° 0～200℃ 0～200℃ 0～200℃ 0～200℃ 0～200℃ 0～200℃ 0～200μm 0～200μm 0～200A 0～200A 0～200A 0～200℃ 0～1.6MPa 0～1.6MPa 0～1.6MPa 0～1.6MPa 0～1.6MPa 0～100% 备注 4线制 2线制 2线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 2线制 4线制 4线制 4线制 2线制 2线制 2线制 2线制 2线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 4线制 2线制 20 增压风机导叶开度 21 增压风机前轴承温度 22 增压风机中轴承温度 23 增压风机后轴承温度 增压风机电机绕组 24 A温度 增压风机电机绕组 25 B温度 增压风机电机绕组 26 B温度 27 增压风机轴承水平震动 28 增压风机轴承垂直震动 29 增压风机电机A相电流 30 增压风机电机B相电流 31 增压风机电机C相电流 布袋除尘反吹气包电加热32 器温度 33 布袋除尘反吹压力 34 1#气力输灰压缩空气压力 35 2#气力输灰压缩空气压力 36 1#输灰管道压力 37 2#输灰管道压力 38 烧结主抽风机开度
执行器 烧结主抽风机出口 烟气风压 烧结主抽风机出口 40 烟气流量 烧结主抽风机出口 41 烟气温度 39 烧结风机出口 烧结风机出口 烧结风机出口 0～3000Pa 2000000m/h 0～200℃ 34线制 2线制 4线制 备注说明：检测点模拟量输入/AI均为4～20mA。
表3 模拟量输出/AO 序监测点描述 监测位置 量程 号 1 增压风机导叶调节 增压风机执行器 0～100% 2 进风阀导叶调节 进风阀执行器 0～100% 3 出风阀导叶调节 出风阀执行器 0～100% 4 旁道阀导叶调节 旁道阀执行器 0～100% 5 给料机控制 给料机 0～50Hz 6 物料加湿量控制 加湿阀 7 烟气降温加水量控制 降温阀
表4 开关量输入/DI 序号 监测点描述 1 进风阀开/关状态 2 进风阀本控/中控状态 3 进风阀报警 4 出风阀开/关状态 5 出风阀本控/中控状态 6 出风阀报警 7 旁道阀开/关状态 8 旁道阀本控/中控状态 9 旁道阀报警 10 增压风机开/关状态 11 增压风机水平震动报警 12 增压风机垂直震动报警 13 增压风机前轴承温度报警 14 增压风机中轴承温度报警 15 增压风机后轴承温度报警 16 增压风机绕组A温度报警 17 增压风机绕组B温度报警 18 增压风机绕组C温度报警 19 烧结主抽风机开/关状态 20 烧结主抽风机报警 21 风机1#冷却风机开/关状态
32
备注
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41-50 51-60 61-70 71-74 75-78 79-90 91-102 103-114 115-126 127-128 129-130 131-140 141-150 序号 1 2 3 4
风机1#冷却风机本控/中控状态 风机1#冷却风机报警 风机2#冷却风机开/关状态 风机2#冷却风机本控/中控状态 风机2#冷却风机报警 烟气降温阀开/关状态 烟气降温阀本控/中控状态 水压报警 布袋除尘器开/关状态 布袋除尘器入口烟温报警 布袋除尘器反吹压力报警 副产物储仓低位 副产物储仓高位 脱硫剂储仓低位 脱硫剂储仓高位 1#仓泵输料/装料状态 2#仓泵输料/装料状态 1#切换阀开位置 2#切换阀开位置 1-10#给料机开/关状态 1-10#给料机本控/中控状态 1-10#给料机报警 1-4#加湿阀开/关状态 1-4#加湿阀本控/中控状态 1-12#脱硫塔灰斗高料位 1-12#脱硫塔灰斗低料位 1-12#除尘器灰斗高料位 1-12#除尘器灰斗低料位 1-2#脱硫塔灰斗阀门开/关状态 1-2#脱硫塔灰斗阀门本控/中控状态 1-10#除尘器灰斗阀门开/关状态 1-10#除尘器灰斗阀门本控/中控状态
表5 开关量输出/DO
监测点描述 进风阀开/关控制 进风阀本控/中控转换 出风阀开/关控制 出风阀本控/中控转换 33