西门子全集成自动化控制系统―TIA在电厂输煤控制中的应用

在火力发电厂锅炉的单炉/单磨燃煤的计量准确问题一直是影响电厂发电成本正平衡统计的顽症，更是燃煤发热量和锅炉燃烧效率统计计算尚无法解决的棘手问题。因此，目前国内绝大多数稍早些的火力发电厂由于没有测取单炉燃煤计量的准确方法，其成本核算往往依据反平衡法来求取发电煤耗和单位生产成本，亦无法在开放的电力市场上网竞价中准确地知道生产成本。 西门子全集成自动化控制系统（TIA）是西门子推出的一种先进的自动化解决方案，它在电厂输煤控制中的应用解决了火力发电厂面临的关键问题。在电厂中，燃煤的准确计量对于发电成本的精确统计至关重要，因为这直接影响到锅炉的燃烧效率和发热量计算。然而，传统的反平衡法在计算成本时存在不准确性，特别是在没有准确的单炉燃煤计量方法的情况下，电厂无法准确估算生产成本，从而在电力市场竞争中处于劣势。 在文中提到的电厂案例中，该电厂选择采用西门子TIA系统对输煤控制和入炉煤计量系统进行全面改造。改造分为两步进行，首先改造输煤控制系统，然后是入炉煤计量部分。输煤工艺流程包括一系列设备，如皮带机、给煤机、碎煤机等，这些设备分布在较长的距离上，控制回路简单，但环境恶劣，尘埃多。根据电力企业的技术标准，输煤系统需要具备就地控制、集中控制和程序控制三种控制方式，并遵循特定的启动和停止顺序以保证安全。 控制系统采用的拓扑结构基于西门子TIA，主控制器AS-417-2作为主站，通过以太网交换机连接到多台工控机，工控机运行Win CC V5.2可视化界面。主控制器还配备有PROFIBUS-DP接口，以构建两个独立的光纤环网，适应一期和二期输煤系统的布局需求。OLM光电交换机用于光电转换，减少电磁干扰。系统中还包括DP/ASI通讯耦合器、SIMOCODE电机智能控制器、LOGO逻辑模块、电机启动器等，形成了分布式控制系统。 编程组态软件选用的是西门子的最新版WinCC V5.1，提供了一个全面的过程可视化、数据采集和远程控制平台。系统监控由操作员站和工程师站组成，通过HIM画面展示主画面、程控画面、报警趋势和数据报表等。WinCC的主画面设计注重真实感和动态效果，皮带颜色和煤块流动模拟了实际工作场景，使操作员能够直观地了解输煤系统的运行状态。 通过西门子TIA系统的应用，电厂能够更精确地计量燃煤量，改进成本核算，提高生产效率，同时也为在开放电力市场中进行精准竞价提供了数据支持。这一案例表明，先进的自动化控制系统在优化电厂运营和提高经济效益方面具有显著作用。