【正文】 這種編程語言使程 序結構清晰，易于閱讀及維護，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時間。指令表表編程語言的特點是：采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于掌握；在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示，便于操作，可在無計算機的場合進行編程設計 。 Unity PrO 編程軟件將開發(fā)變得更加容易，它提供了各種功能：借助與內(nèi)存無關的符號變量、結構化數(shù)據(jù)和用戶功能模塊，應用程序?qū)ο罂梢灾苯哟?自動化過程的專用組件；應用程序?qū)ο蠹捌鋵傩源鎯τ诒镜鼗蜻h程服務器上的庫中，可供所有程序使用和共享；高性能圖形編輯器和一個完整的系統(tǒng)應用程序調(diào)試診斷功能集，作為支持五種IEC61131— 3 語言；使用在 PC 上運行的 PLC 仿真器，應用程序在現(xiàn)場安裝之前可以被完整地測試；及時診斷具有顯示窗口，可以按時間順序清晰地顯示所有系統(tǒng)及應用程序故障；用于尋找故障原因的導航功能可以追溯到故障源，尋找缺少的條件；圖形格式的運行期畫面和功能試圖，用于直接訪問各種應用程序要素。監(jiān)控界面通過實時動畫、狀態(tài)顯示開關及數(shù)字和模擬表頭 顯示，跟蹤顯示脫硫控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，利用其功能按鍵可以完成對設備的操作。主要的功能有： 100%基于圖形的配置；上下文相關的幫助、工具提示；可定制的工具條和圖標；用戶偏好；高級拖放和縮放功能；適用于所有設計要素的集成和同步編輯器；數(shù)據(jù)輸入向?qū)А⒋a語法分析器；集成診斷窗口；超鏈接。通過之前的配置已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)開關量以及模擬量的控制。 M340 離散量輸入 型號 BMX DDI 1602 BMX DDI 1603 BMX DAI 1604 BMX DAI 1602 BMX DAI 1603 B MX DDI 3202K BMX DDI 6402K 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 28 頁 類型 DC DC AC DC/AC AC DC DC 點數(shù) 16 16 16 16 16 32 64 輸入電壓 24VDC 48VDC 120VAC 24VDC/24VAC 48VAC 24VDC 24VDC 邏輯 正邏輯 正邏輯 正邏輯 正邏輯 連接 20 針端子塊 20 針端子塊 20 針端子塊 20 針端子塊 20 針端子塊 1FCN40針 2FCN40針 選用了 BMXDDI1602 開關量輸入模塊。應用系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)需求靈活配置，配置完成的系統(tǒng)在應用中仍可以根據(jù)應用需求變化具有一定的伸縮性。 其過程為：從電除塵器出來的鍋爐煙氣進入風洞式脫硫除塵設備下穩(wěn)壓室，經(jīng)高效脫硫除塵凈化后至上穩(wěn)壓室脫水，再由風機引入煙囪實現(xiàn)達標排放吸收了煙塵和 SO2的富液落入主設備下面的氧化槽曝氣處理，將其中的 CaSOCa(HSO3)2 氧化成 CaSO4，再經(jīng)過沉淀池沉淀分離，灰渣定期清理，上清液排入清水池后循環(huán)使用 。在實際運行中主要通過控制石灰石漿液供給量來控制 PH 值，一般隨著 PH 值的增加脫硫效率也增加，但增 加到一定程度，脫硫率就幾乎不再增加。 在停機或故障時， 根據(jù)工藝要求自動按 進出口風門擋板、石灰給料機、循環(huán)泵、攪拌泵、石膏出口閥 的順序停止系統(tǒng)。為維持 FDG 系統(tǒng)的水平衡，吸收塔的液位需要維持在設定值上，吸收塔的液位通過調(diào)節(jié)進入吸收塔內(nèi)的工藝水量來維持。 以下系統(tǒng)的控制直接由 FGD_PLC 的硬件實現(xiàn)： 煙氣系統(tǒng)（所有設備，包括增壓風機、風門擋板、 熱交換器等） 二氧化硫吸收系統(tǒng)（所有設備，包括吸收塔、除霧器、氧化風機、循環(huán)泵等） 石灰石漿液制備系統(tǒng)（所有設備，報了給料機、制漿池、石灰石藥液輸送泵等） 氣力輸送系統(tǒng)（所有設備，包括石灰儲漿罐、電磁閥、藥液泵等） 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 19 頁 石膏脫水系統(tǒng)（所有設備，包括真空皮帶脫水機、真空泵、濾液箱等） 排空系統(tǒng) 工藝水和儀用壓縮空氣系統(tǒng) 脫硫廢水系統(tǒng) 根據(jù)煙氣脫硫控制系統(tǒng)的工藝要求，模擬量控制系統(tǒng)提供了以下控制功能 。 控制系統(tǒng)分析 系統(tǒng)架構 系統(tǒng)架構一般有三種， 不帶上位機的單純控制柜系統(tǒng)，帶基于 HMI 與 PLC 直接連接的上、下位機監(jiān)控系統(tǒng)以及基于數(shù)據(jù)高速公路的上、下位機兩層架構的可擴展監(jiān)控系統(tǒng)。 安全脫硫運行功能 當通入煙氣條件成立時才能允許通入煙氣，若不具備通入煙氣的條件時無法將煙氣脫硫系統(tǒng)，煙氣經(jīng)旁路擋板直接通往煙囪。 火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)要兼顧安全和調(diào)節(jié)的功能。 （ 6） 工藝和工業(yè)水系統(tǒng) 。 S 在煙氣進口及旁路煙道上分別設置有擋板門 ，脫硫裝置運行時 FGD 進、出口擋板打開， 煙氣通過脫硫裝置；當脫硫裝置發(fā) 生故障或檢修時， FGD 進、出口擋板門關閉，煙氣通過旁路擋板門進入煙囪，不會影響到機爐運行。石灰石粉從粉倉下部出來，經(jīng)給料機、輸粉機進入石灰制漿池，加入工藝水控制將夜?jié)舛葹?30%的質(zhì)量濃度。 凈化后的煙氣經(jīng)除霧器 除去煙氣中攜帶的液滴，通過熱交換器升溫后從煙囪排出。 → CaSO3 由于吸收劑循環(huán)量大和氧化空氣的送入，吸收塔下部漿池中的邢化一或亞硫酸鹽幾乎全部被氧化為硫酸根或者硫酸 鹽，最后在 CaSO4達到一定過飽和度后結晶形成石膏 —— CaSO4 1/2 H2O 結晶 (24) 5. CaSO4 + 2H2O → CaSO 4 經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。其基本工藝流程如下： 鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增壓風機、 GGH(氣體 氣體換熱器 )降溫后進入吸收塔。煙氣中 SO2濃度具體由燃料的含硫量決定的。 第二章 工作原理和流程分析 火電廠煙氣 脫硫工藝選擇脫硫技術可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫三種。 本文研究內(nèi)容 本次畢業(yè)設計的內(nèi)容是：在掌握施耐德可編程控制器（ PLC）的原理，編程以及使用方法的基礎上，通過深入仔 細研究火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)的工藝流程。針對濕式脫硫的缺點和干式脫硫的特點，干式脫硫主要 調(diào)節(jié)反應塔內(nèi)溫度、壓力、灰漿濃度以及鍋爐熱負荷。吳明亮、隨晶晶等 [5]在石灰石制粉控制系統(tǒng)中的應用中體現(xiàn)了 PLC 控制系統(tǒng)可控制良好的經(jīng)濟型、可靠性和靈活性。我國引進的技術以石灰 /石灰石法為主。 火電廠脫硫工藝選擇脫硫技術可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫三種。 Unity Pro 開發(fā)平臺的教學應用可以很好地滿足熱工過程自動化專業(yè)方向在 PLC，以及后續(xù)的計算機控制系統(tǒng)課程教學的需要。 火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)是一個非常典型的過程控制系統(tǒng)案例，綜合了 脫硫 、液位 、壓力、溫度控制功能，涉及到順序控制、模擬量調(diào)節(jié)、安全報警等控制系統(tǒng)南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 中必不可少 的功能，可以向 學生展示一個完整的 PLC 控制應用系統(tǒng)，幫助學生全面的了解 PLC 控制系統(tǒng)，對學習 PLC 原理和 PLC 應用系統(tǒng)開發(fā)有一個全面的認識。 作為全球領先的自動化產(chǎn)品供應商，施耐德電氣在各種類型的應用領域都擁有性能卓越的可編程控制器。 關鍵詞 ： 煙氣脫硫 ，施耐德 M340 PLC， PLC 控制 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title The Schneider M340PLC flue gas desulfurization control system —— M340 PLC Control System forFGD Abstract PLC principles and applications curriculumbased teaching project teaching needs, selected cases as a teaching projectbased thermal power plant flue gas desulfurization system application in the PLC. For the case selected Schneider M340 PLCs as system design and implementation platform. On this basis, on the field, this paper studied the characteristics of the Schneider M340 PLC system, pleted the preliminary design of the experimental teaching system。 the contents of the teaching experiment, the basic analysis and design。 Modicon M340 PLC 集各種強勁功能和創(chuàng)新設計于一身，為復雜設備制造商和中小型項目提供各種自 動化系統(tǒng)的最佳技術和高效、靈活、經(jīng)濟的解決方案。 火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)教學案例采用典型的監(jiān)控上位機 +PLC 下位機的兩層架構系統(tǒng)。 本次畢業(yè)設計工作是對 PLC 控制系統(tǒng)設計、過程控制系統(tǒng)設計以及計算機控制系統(tǒng)的全面、系統(tǒng)的綜合訓練，為 PLC 原理及應用課程的案例教學方法進行較全面的實驗平臺、教學方法和教學內(nèi)容的設計。燃燒后脫硫即煙氣脫硫（ Flue Gas Desulfurization， FGD）技術 它是在煙道處加裝脫硫設備，對尾部煙氣進行脫硫處理，凈化咽氣，降低煙氣中 SO2排放量 。 FGD 工藝方案中，石灰石或石灰為吸收劑的強制氧化濕式脫硫方式是目前使用最廣泛的脫硫技術。 李國峰 [6]針對岱莊煤礦熱電廠原有煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率低，運用 PLC 實現(xiàn)氨法煙氣脫硫綜合自動化監(jiān)控，大大提高了熱電廠的自動化水平。干式脫硫在我國北方具有很高的推廣價值。 煙氣脫硫控制系統(tǒng)采用施耐德 M340 系列 PLC 控制上位機管理的方式設計， PLC綜合了計算機技術與自動控制技術為一體的工業(yè)控制產(chǎn)品，運用 PLC 對上位機的軟件設計實現(xiàn)自動控制、 數(shù)據(jù) 顯示、記錄整個工藝過程。燃燒前脫硫主要指選煤（如物理法，微生物法脫硫）、煤氣化和水煤漿技術；南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 11 頁 燃燒中脫硫指低污染燃燒、型煤加工和流化床方式燃燒技術以及 目前推廣的燃氣 —蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術；燃燒后脫硫即煙氣脫硫（ Flue Gas Desulfurization， FDG）技術。常見的濕法煙氣脫硫 技術主要有石灰 /石灰石 — 石膏法、雙堿法 (NaCa)、氧化鎂法、海水脫硫法、磷銨肥法等。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。 2H2 結晶 (25) 6. CaSO3 + H2S3 →Ca (HS O3)2 (26) 石灰 /石灰石 石膏濕法煙氣脫硫工藝的化學原理如下， H175。 2H2O，石膏可根據(jù)需要進行綜合利用或者拋棄處理。 1/2 H2O 濕式石灰石（石灰） — 石膏回收法中的煙氣脫硫的全部化學反應是在吸收塔和氧化池兩部分內(nèi)完成的。反應物 CaSO3進入脫硫塔底 部的漿液池，被通過氧化風機鼓入的空氣強制氧化，生成 CaSO4，繼而生成石膏。石灰石制漿池中的漿液經(jīng)藥液輸送泵送人石灰漿液儲罐。 該系統(tǒng)還設有煙氣 — 煙氣換熱器（ GGH），用 FGD 上游的熱煙氣來加熱下游的凈煙氣。 2吸收系統(tǒng)是 FGD 的核心裝置，主要設備包括吸收塔、石灰石漿液循環(huán)泵、氧化風機、除霧器等。 工藝和工業(yè)水系統(tǒng) 為脫硫系統(tǒng)提供補給、沖洗等功能的各類用水，其主要設備包括工藝水箱、工業(yè)水箱、工藝水泵等。其安全功能要求實現(xiàn)系統(tǒng)順序控制、報警、故障連鎖的功能；調(diào)節(jié)功能要求保證脫硫塔氧化池中的石灰漿液 pH 值穩(wěn)定， 脫硫塔內(nèi)液位保證在安全范圍內(nèi)。 系統(tǒng)安全保護功能 脫硫吸收塔的液位高于 緊急處理值時啟動事故排放系統(tǒng)可將吸收塔內(nèi)液位維持在正常值 狀態(tài)監(jiān)測和 報警功能 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 17 頁 當系統(tǒng)設備故障時 ，模擬量單數(shù)達到警報值 運行目標參數(shù)在線修改功能 運行人員在上位機上可以在給定范圍內(nèi)方便的修改吸收塔液位目標值、增壓風機壓力目標值、石灰藥業(yè)流量目標值等。本次畢業(yè)設計的案例采用典型的監(jiān)控上位機 +PLC 下位機的兩層架構系統(tǒng)。 （ 1）增壓風機控制。 （ 4） 煙氣溫度實際運行過程中，機組負荷變化較頻繁， FGD 進口煙溫也會隨之波動，對脫硫率有很大的影響。 石灰石漿液制備功能實現(xiàn)分析 在啟動系統(tǒng)且機爐運行狀況良好時啟動石灰漿液制備系統(tǒng)，石灰漿液制備系統(tǒng)主要由石灰料倉 、 石灰定量供給裝置制漿池（消化池） 、 儲藥罐攪拌水泵和供藥水泵組成 。因此選擇合適的 PH 值，對脫硫系統(tǒng)運行至關重要，通常，吸收塔漿池的 PH 值維持在 5． 2～ 6． 1 之間。 設計時針對這 三部分分別設計控