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1、利用GE Fanuc iFIX完成对TRT发电项目操作站的设计与制作一、引言现代高炉炉顶压力高达0.15-0.25MPa，炉顶煤气中存有大量势能。高炉煤气余压能量回收透平发电装置（Blast-FurnaceTop Pressure Recovery Turbine Unit），简称TRT，就是利用高炉炉顶的余压余热，将高炉煤气导入透平膨胀机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置。河北津西钢铁股份有限公司是首家采用陕西鼓风机（集团）公司生产的共用型一托二TRT发电机组的企业，自2005年8月1日投入运行以来，机组运行稳定，经济效益明显，达到了预期的设计效果。津西所用的共用型一托二TRT发电装置由
2、透平主机系统、高低压发配电系统、润滑油系统、液压伺服控制系统、给排水系统、大型阀门系统、氮气密封系统、自动控制系统八大部分组成。TRT发电装置如图所示： 二、GGE FFanuuc iiFIXX 软件件的特点点通通过在我我们津西西钢铁股股份有限限公司多多处控制制系统中中采用iiFIXX的实际际应用，我我深深地地感到iiFIXX软件具具有许多多优点：11iFFIX软软件功能能强大，对对控制系系统中所所要求实实现的控控制功能能都能实实现。2内嵌VVBA(Vissuall Baasicc foor AAppllicaatioon)编编程，简简便易学学。在不不需要懂懂得很多多VBAA编程技技巧的情情况
3、下，也也能发挥挥出强大大功能。3画面功能非常强大，iFIX软件包含大量图形工具，使用户能够快速简单地开发系统。4集成发展环境：Workspace TM ，应用十分灵活、方便。5增强的网络功能 ，为系统提供灵活的可扩展性。6iFIX采用许多工业标准技术，保证其开放性和可扩展性，使得系统的开发和集成变得十分简便。7增强的安全性和可靠性。 三、 iFIX 软件在TRT项目操作站中的应用在此项目中我们采用Windows 2000 Professional操作系统，该系统是现在工业控制中广泛采用的操作系统，具有稳定高效、不容易崩溃等良好特点，适合监控系统运行时要求安全、稳定的要求。iFIX采用了开放式的
4、系统结构，并运用了微软的一些工业标准技术可以在很短的时间内就可以开发出非常直观，十分有利于监控系统的集成开发。1、 网络及设备驱动的配置：利用工业以太网使PLC与下位机之间通讯，软件采用了iFIX3.5，利用MBE驱动程序从设备获取数据。iFIX软件提供与PLC等硬件设备的接口，可将数据从寄存器中读出。在SCU配置窗口设置用MBE-MODBUS Ethernet 7.17，并在CONFIGURE I/O DRIVERS 列表中选择安装。iFIX数据库可从驱动程序映射表中检索数据，处理过程数据(包括指令)等。iFIX组态软件首先通过MBE驱动程序软件接口从现场的Quantum模板中获取数据，存入
5、DIT驱动程序映像表中，iFIX的内部数据库(PDB)通过 SAC程序从DIT表中获取它所需的数据，应用软件 (如 iFIX的画面运行程序、报表生成程序等 )都通过内部数据库访问软件从 iFIX内部数据库中获取来自过程硬件的信息，这样就可以实现在工业流程画面上动态地显示现场各过程硬件的运行状态，数据也可以按相反的顺序写回现场模板，执行控制操作。2、 应用程序的配置：iFIX最重要的功能是为用户提供了可视化的窗口进行过程信息处理。iFIX在用户屏幕上提供的图形化过程信息，包括原始数据、计算数据、报警、变量字符串、点信息、趋势报警或变量状态。图形应用程序的核心是从数据库访问信息。为了直接显示数据，
6、图形应用程序提供了多样性的链接方式，链接可以有多种格式及配置的灵活选择，对系统或过程数据进行显示。操作人员使用链接也能向数据库写数据。数据源来自iFIX数据库，这些数据传输可以是双向的。针对操作员设定只有运行的权限。3、iFIX在TRT项目操作站中的实际应用：这次我们在TRT项目中采用了iFIX3.5中文版。工艺流程如图所示： 高炉煤煤气经过过重力除除尘器、布布袋除尘尘器、入入口蝶阀阀等阀门门后进入入透平机机入口，通通过导流流器使气气体转成成轴向进进入叶栅栅，气体体在静叶叶和动叶叶栅组成成的流道道中不断断膨胀做做功，压压力和温温度逐级级降低，并并转化为为动能作作用于转转子，使使之旋转转，转子子
7、通过联联轴器带带动发电电，从透透平机出出来的煤煤气进入入减压阀阀组后进进入工艺艺管网供供用户使使用（本本套TRRT具有有两个进进气管道道和两个个排气管管道，气气源分别别来自77高炉炉和8高炉）。TRT全自动启动过程如下： iFIIX是自自动化控控制领域域技术成成熟、运运行稳定定、用户户口碑甚甚好的软软件之一一，在我我津西钢钢铁应用用相当广广泛。下下面我结结合现场场设备和和iFIIX画面面介绍一一下起机机和停机机的过程程：(1) 起机机前的准准备工作作：首先，在在现场的的水系统统、氮气气系统、动动力油系系统、润润滑油系系统、发发配电系系统全部部投入并并且信号号正常的的情况下下，开始始氮气置置换操
8、作作，在“透透平开机机”画面面中，如如下图所所示： 点击“进进入煤气气置换”按按钮，使使其变为为红色。确确认入、出出口插板板阀关闭闭，开启启静叶、紧紧急切断断阀、高高低压连连通阀、旁旁通快开开阀、开开机身放放散管、打打开入口口插板阀阀后出口口插板阀阀前的人人孔吹扫扫阀门，充充入氮气气，一定定时间后后，经检检验合格格，开始始进行引引煤气操操作。打开开出口插插板阀、开开出口蝶蝶阀，煤煤气此时时从出口口管道和和旁通快快开阀进进入透平平，从机机身放散散管试验验确认全全部为煤煤气后关关闭旁通通快开阀阀、静叶叶、紧急急切断阀阀，开启启入口插插板阀，开开启紧急急切断阀阀，此时时只有入入口电动动蝶阀、快快切阀
9、的的均压阀阀、旁通通快开阀阀处于全全关，。在在“透平平开机”画画面点击击“煤气气置换结结束”按按下“存存储复位位”按钮钮，（若若复位不不成功，需需查看停停机画面面查看故故障）， 成功后后在“透透平开机机画面”中中点击“TTRT申申请启动动”，在在高炉发发来“允允许启动动”信号号后，启启机条件件到此全全部满足足。（2） 起机：在在“透平平开机”画画面点击击“自开开机”计计算机进进入转速速调节画画面： 首先，入入口蝶阀阀逐渐打打开，完完全打开开后，进进入静叶叶调转速速过程。随随着静叶叶的逐渐渐打开，透透平机的的转速也也慢慢增增高，当当转速超超过设定定值时辅辅泵自动动停止，主主油泵投投入使用用，当转
10、转速达到到励磁启启动时，可可以投入入励磁。发电机并网采取手触屏方式进行，在发电机并网后，系统自动进入“功率调节画面” 随着静静叶的开开启，功功率逐渐渐上升，待待减压阀阀组逐渐渐关闭后后系统自自动进入入“顶压压调节画画面” 与高炉炉确认减减压阀组组完全关关闭，此此时静叶叶自动按按照顶压压设定值值调节顶顶压，一一台透平平机开机机完毕。可可执行第第二台透透平机的的开机。（3） 停机操作：停机分为正常停机和紧急停机：在TRT需要检修或其他原因需要停机时按正常停机处理：首先，正常停机前先通知高炉注意顶压变化，并逐步打开减压阀组。然后进入“透平停机”画面 点击停停机按钮钮出现紧紧急停机机和正常常停机选选项
11、 选择正正常停机机按钮，开开始功率率调节。静静叶基本本关闭后后，快切切阀全关关、静叶叶全关，在在正常停停机过程程结束后后，将旁旁通阀逐逐渐全关关，一台台透平机机结束，再再按上述述步骤操操作另一一台透平平机，当当功率逐逐渐接近近“零”时时，励磁磁装置灭灭磁，发发电机与与电网解解列。（11） 解解列后随随着转速速下降主主油泵出出口压力力慢慢降降低，低低于设定定值时注注意辅泵泵应自动动启动。（2） 当转速降到“零”时挂上盘车，继续盘车，直到透平温度正常。（3） 将励磁装置恢复到开机前的状态正常停机结束紧急停机：（1） 在运行中如发生紧急情况，控制系统发出紧急停机信号，使两台快切阀快速关闭，TRT停机
12、，同时旁通快开阀开启一定的角度。（2） 发现有紧急停机信号机组没有自动停机时，值班人员应讯速手动紧急停机，可按计算机紧急停机按钮、仪表柜紧急停机按钮、手拍危急保安器。（3） 其它操作与正常停机解列后相同。至此TRT发电机组的起机、停机操作结束，在我津西钢铁使用iFIX所做的画面应用到现在系统运行稳定，受到岗位人员及领导的好评。四、TRT建成后的效益利用iFIX的先进控制技术，我们完成了对TRT项目操作站的设计与制作，并出色的完成了项目所要求的各项任务，陕西鼓风机（集团）有限公司的共用型一托二TRT发电机组是其在TRT模拟试验的基础上，吸收国内外先进技术，自行研制开发的第一套两高炉共用型TRT机组，该机组在我津西钢铁落成，自2005年8月1日投入运行以来，机组运行稳定，未出现过一次因软件问题影响生的事故，平均日发电量8.3万度，经济效益明显，受到公司领导的肯定。在控制高炉炉顶压力方面，只有3KPa左右的波动，对促使高炉顺行、增产起到了非常好的作用，高炉方面对此也十分满意。