CMES喷吹系统用控制系统及其方法

技术领域

本发明属于CMES控制领域，具体涉及一种CMES喷吹系统用控制方法和一种CMES喷吹系统用控制系统。

背景技术

公开号为CN111026017A，主题名称为垃圾焚烧厂尾气处理的双工艺联合脱硝连锁控制系统的发明专利申请，其技术方案公开了“包括NOx傅里叶变换红外分析仪、NH3激光光谱分析仪、药剂储存设备、药剂输送设备、药剂喷射设备、系统控制单元；所述药剂储存设备由药剂储罐、药剂加注泵及相关仪表、阀门组成，用于储存SNCR和SCR系统所需的药剂，药剂为氨水或尿素；所述药剂输送设备由输送泵、流量计、调节阀等设备组成，用于输送SNCR和SCR系统所需的药剂以及稀释水，本单元接收系统控制箱的信号来调节药剂的输送量；所述药剂喷射设备由雾化喷枪、压缩空气管路、还原剂管路及配套的阀门组成，用于将药剂进行雾化后喷入锅炉和SCR反应器进行脱硝；所述系统控制单元由PLC控制柜、MCC配电柜、就地控制箱组成，接收NOx傅里叶变换红外分析仪和NH3激光光谱分析仪给出的NOx及NH3浓度信号，利用闭环自动控制方式调节氨水流量，保证NOx的排放浓度满足环保要求”。

在CMES控制领域，以上述发明专利申请为例，尽管进一步公开了“步骤C4：氨水输送泵启动后，再启动稀释水泵。系统进行氨水喷射量的计算，计算分别选取焚烧系统DCS的信号”这一技术方案，该技术方案中涉及到了DCS，但是在现有技术中，并未进一步涉及在CMES控制领域，PLC与DCS之间如何协作联动。

进一步地，企业构建了清洁、低碳、安全、可持续的现代能源体系，超低排放标准必不可少。然而在实际运营过程中由于各种工况原因和其他外部原因导致主要排放物(粉尘，NOx，SO

当前，某CMES表计的喷吹系统，每一套设备都带独立的喷吹系统，一共7台吸收塔。每一台吸收塔进出口各一套设备，再加上3个总排口一共是16套设备(2#排口和6#炉出口是同一个设备)，意味着16套设备都是独立的喷吹系统，都是由PLC单独完成控制。当每一套CMES设备进行喷吹时，这期间会造成排放物数据丢失，运行操作员就无法根据排放物的实际数据进行操作调整，这往往会导致在喷吹结束数据恢复的时候排放物指标一下子蹿升导致超标。

进一步地，当几套CMES设备都同时进行喷吹时，会造成喷吹重叠几台吸收塔数据同时离线，从而会造成总排数据不可控，这时候造成的后果是严重的。而这一现象的产生也不是人为因素(调整不及时)或者工况不可控(燃烧物氮硫成分变化)造成的，完全可以通过优化得以解决，需要予以进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种CMES喷吹系统用控制方法和一种CMES喷吹系统用控制系统。

本发明专利申请公开的CMES喷吹系统用控制系统及其方法，其主要目的在于，巧妙地结合PLC和DCS，使得PLC与DCS既协作联动，又各司其职，实现CMES喷吹系统的最优控制。

本发明专利申请公开的CMES喷吹系统用控制系统及其方法，其另一目的在于，结合DCS和PLC，通过两者互相链接达到最优化，由DCS系统进行喷吹顺序控制以及CMES设备运行工况显示，PLC完成实际喷吹。

本发明专利申请公开的CMES喷吹系统用控制系统及其方法，其另一目的在于，只需要调整顺序控制及工况显示机制，投入成本较小，可以实时反映喷吹运行工况。

本发明采用以下技术方案，所述CMES喷吹系统用控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：DCS根据预设的控制顺序给出当前的一个或者多个喷吹系统的喷吹开始信号；

步骤S2：步骤S1中的各个喷吹系统的PLC分别获取所述喷吹开始信号，以使得步骤S1中的各个喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作；

步骤S3：所述DCS给出步骤S1中的喷吹系统的喷吹关闭信号；

步骤S4：步骤S1中的各个喷吹系统的所述PLC获取所述喷吹关闭信号，以使得步骤S1中的各个喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹关闭动作；

步骤S5：重复执行步骤S1至步骤S4，以使得全部或者部分的喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作和喷吹关闭动作。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：步骤S1中的各个喷吹系统的PLC分别获取所述喷吹开始信号；

步骤S2.2：PLC控制对应的喷吹系统关闭采样泵；

步骤S2.3：PLC控制喷吹系统关闭加热器；

步骤S2.4：PLC控制喷吹系统打开喷吹电磁阀。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S2与步骤S3之间还包括以下步骤：

DCS设定喷吹倒计时。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：步骤S3中的各个喷吹系统的PLC分别获取所述喷吹关闭信号；

步骤S4.2：PLC控制对应的喷吹系统关闭喷吹电磁阀；

步骤S4.3：PLC控制喷吹系统打开采样加热器；

步骤S4.4：PLC控制喷吹系统预热至指定温度；

步骤S4.5：PLC控制喷吹系统打开采样泵；

步骤S4.5：采样并且恢复显示排放物数据。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S4还具体实施为以下步骤：

步骤S4.6：由运行操作员根据排放物数据进行操作调整。

本发明专利申请还公开了一种CMES喷吹系统用控制系统，用于实施以上任一种技术方案公开的CMES喷吹系统用控制方法的步骤。

本发明公开的CMES喷吹系统用控制系统及其方法，其有益效果在于，巧妙地结合PLC和DCS，使得PLC与DCS既协作联动，又各司其职，实现CMES喷吹系统的最优控制。

附图说明

图1是现有的(纯)PLC控制的流程图。

图2是本发明的PLC与DCS结合的流程图。

图3是本发明的PLC与DCS结合的控制顺序示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种CMES喷吹系统用控制方法和一种CMES喷吹系统用控制系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

作为对比，在构思现有技术的改进技术方案时，曾涉及以下三种方案：

其一，整合所有的PLC为一体，由一个总控，分别控制其他CMES设备(CMES喷吹系统)进行喷吹。

其二，不再保留所有PLC，而全局改用DCS控制CMES设备(CMES喷吹系统)进行喷吹。

其三，结合DCS和PLC，通过两者互相链接达到最优化。由DCS系统进行喷吹顺序控制以及CMES设备运行工况显示，PLC完成实际喷吹。

综合分析三个方案的可实施性：

方案一：需要投入整一套PLC设备，编写主控程序。但是，独立的PLC控制系统，无法让操作人员看到每个CMES设备的配吹运行情况：喷吹系统是否存在故障，无法及时消除缺陷。

方案二：程序全部重新编写，信号线全部重新布置。方案可以实施，但是投入成本太大。

方案三：需要编写顺序控制及工况显示程序，投入成本较小，可以实时反映喷吹运行工况。

参见附图的图1，现有技术中，喷吹系统完全由PLC控制，实现间隔性喷吹，相应流程如图1所示。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的CMES(Continuous EmissionMonitoring System)，其定义为，烟气排放连续监测系统。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的PLC(Programmable LogicController)，其定义为，可编程逻辑控制器，在本发明中侧重于受控控制作为独立终端的喷吹系统，控制覆盖范围面较小。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的DCS(Distributed ControlSystem)，其定义为，分散控制系统(分布式控制系统)，在本发明中侧重于全局控制各个PLC，控制覆盖范围较大。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的“CMES喷吹系统”、“喷吹系统”、“喷吹设备”、“CMES设备”等为同一概念，不再区分。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的“DCS”、“DCS系统”等为同一概念，不再区分。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的“PLC”、“PLC系统”等为同一概念，不再区分。

优选实施例(步骤S1中的喷吹开始信号可同时作用于一个或者多个喷吹系统的PLC)。

参见附图的图2至图3，图2示出了CMES喷吹系统用控制系统及其方法的相应流程，图3示出了CMES喷吹系统用控制系统及其方法的具体控制顺序。

优选地，所述CMES喷吹系统用控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：DCS根据预设的控制顺序给出当前的一个或者多个喷吹系统的喷吹开始信号；

步骤S2：步骤S1中的各个喷吹系统的PLC分别获取(由DCS给出的)所述喷吹开始信号，以使得步骤S1中的各个喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作；

步骤S3：所述DCS给出步骤S1中的喷吹系统的喷吹关闭信号；

步骤S4：步骤S1中的各个喷吹系统的所述PLC获取(由DCS给出的)所述喷吹关闭信号，以使得步骤S1中的各个喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹关闭动作；

步骤S5：重复执行步骤S1至步骤S4，以使得全部或者部分的喷吹系统分别由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作和喷吹关闭动作。

进一步地，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：步骤S1中的各个喷吹系统的PLC分别获取(由DCS给出的)所述喷吹开始信号；

步骤S2.2：(步骤S1中的各个喷吹系统的)PLC控制对应的喷吹系统关闭采样泵；

步骤S2.3：(步骤S1中的各个喷吹系统的)PLC控制(步骤S2.2中的)喷吹系统关闭加热器；

步骤S2.4：(步骤S1中的各个喷吹系统的)PLC控制(步骤S2.2中的)喷吹系统打开喷吹电磁阀。

进一步地，步骤S2与步骤S3之间还包括以下步骤：

DCS设定喷吹倒计时。

进一步地，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：步骤S3中的各个喷吹系统的PLC分别获取(由DCS给出的)所述喷吹关闭信号；

步骤S4.2：(步骤S3中的各个喷吹系统的)PLC控制对应的喷吹系统关闭喷吹电磁阀；

步骤S4.3：(步骤S3中的各个喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统打开采样加热器；

步骤S4.4：(步骤S3中的各个喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统预热至指定温度；

步骤S4.5：(步骤S3中的各个喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统打开采样泵；

步骤S4.5：采样并且恢复显示排放物数据。

进一步地，步骤S4还具体实施为以下步骤：

步骤S4.6：由运行操作员根据(步骤S4.5中实际采样获得的)排放物数据进行操作调整(例如，微调DCS的预设的控制顺序等)。

值得一提的是，DCS的预设的控制顺序，详见附图的图3。

值得一提的是，本实施例还公开了一种CMES喷吹系统用控制系统，用于实施本实施例的以上任一种技术方案公开的CMES喷吹系统用控制方法的步骤。

第一实施例(步骤S1中的喷吹开始信号作用于对应的喷吹系统的PLC)。

参见附图的图2至图3，图2示出了CMES喷吹系统用控制系统及其方法的相应流程，图3示出了CMES喷吹系统用控制系统及其方法的具体控制顺序。

优选地，所述CMES喷吹系统用控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：DCS根据预设的控制顺序给出当前的喷吹系统的喷吹开始信号；

步骤S2：步骤S1中的喷吹系统的PLC获取(由DCS给出的)所述喷吹开始信号，以使得步骤S1中的喷吹系统由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作；

步骤S3：所述DCS给出步骤S1中的喷吹系统的喷吹关闭信号；

步骤S4：步骤S1中的喷吹系统的所述PLC获取(由DCS给出的)所述喷吹关闭信号，以使得步骤S1中的喷吹系统由对应的PLC受控执行预设的喷吹关闭动作；

步骤S5：重复执行步骤S1至步骤S4，以使得全部或者部分的喷吹系统由对应的PLC受控执行预设的喷吹开始动作和喷吹关闭动作。

进一步地，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：步骤S1中的喷吹系统的PLC获取(由DCS给出的)所述喷吹开始信号；

步骤S2.2：(步骤S1中的喷吹系统的)PLC控制对应的喷吹系统关闭采样泵；

步骤S2.3：(步骤S1中的喷吹系统的)PLC控制(步骤S2.2中的)喷吹系统关闭加热器；

步骤S2.4：(步骤S1中的喷吹系统的)PLC控制(步骤S2.2中的)喷吹系统打开喷吹电磁阀。

进一步地，步骤S2与步骤S3之间还包括以下步骤：

DCS设定喷吹倒计时。

进一步地，步骤S4具体实施为以下步骤：

步骤S4.1：步骤S3中的喷吹系统的PLC分别获取(由DCS给出的)所述喷吹关闭信号；

步骤S4.2：(步骤S3中的喷吹系统的)PLC控制对应的喷吹系统关闭喷吹电磁阀；

步骤S4.3：(步骤S3中的喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统打开采样加热器；

步骤S4.4：(步骤S3中的喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统预热至指定温度；

步骤S4.5：(步骤S3中的喷吹系统的)PLC控制(步骤S4.2中的)喷吹系统打开采样泵；

步骤S4.5：采样并且恢复显示排放物数据。

进一步地，步骤S4还具体实施为以下步骤：

步骤S4.6：由运行操作员根据(步骤S4.5中实际采样获得的)排放物数据进行操作调整(例如，微调DCS的预设的控制顺序等)。

值得一提的是，DCS的预设的控制顺序，详见附图的图3。

值得一提的是，本实施例还公开了一种CMES喷吹系统用控制系统，用于实施本实施例的以上任一种技术方案公开的CMES喷吹系统用控制方法的步骤。

值得一提的是，作为本发明以上各个实施例的进一步拓展，在以上各个实施例的基础上，进一步公开了第一变形实施例，第一变形实施例的技术方案进一步包括：

1.初步完成后，跟运行人员沟通看方案是否还有待优化，汇报领导待修改。

2.跟PLC厂家沟通，修改PLC控制程序，并且提供各个信息的PLC点位。

3.加DCS卡件，编写DCS顺序控制程序组态，DCS控制画面增加所需的喷吹运行情况，喷吹倒计时时间显示等。

4.布置信号电缆线，分别接入PLC和DCS两端。

5.调试各个新增设备，排除故障。

值得一提的是，作为本发明以上各个实施例的进一步拓展，在以上各个实施例的基础上，进一步公开了第二变形实施例，第二变形实施例的技术方案进一步包括：

1.记录是否还存在喷吹重叠，如果有，需要查看两端程序是否有错，进行修改。

2.记录优化后总排在喷吹期间超标次数。

3.查看历史曲线记录之前因为喷吹重叠导致数据超标次数。

4.优化前后进行数据对比分析，看此次优化对环保数据的控制带来怎么样的帮助。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的采样泵的具体选型、喷吹电磁阀的具体选型等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。