为保障生活环境的质量，对热电站实行脱硫已经成了公众的共识。石灰石粉作为主要的脱硫剂，其制备系统也成为了环保中脱硫环节的一个重要组成部分。以广西某公司自建热电站的脱硫石灰石粉制备工程为例，阐述控制系统的设计方案。该热电站使用循环流化床锅炉，采用石灰石粉进行炉内脱硫，计划脱硫效率可达到85％以上。基于可编程控制器的可靠性高、组态灵活、编程简单和调试维护方便等优点，系统采用西门子S7-300系列编程软件，通过对数字量和模拟量的控制，结合winCC的监控界面，实行自动控制和实时监控。

1 系统结构和控制工艺

　　1.1 系统工艺流程

　　石灰石原料由汽车运送到破碎区的备料车间中，由桥式抓斗起重机将原料加入到振动给料机上方的块料仓内，再由振动给料机给双腔层压破碎机送料，然后经斗式提升机将料喂入制粉车间的冲旋式制粉机中。磨出的粉经过直线振动筛的分离，将不合要求的粗粒返回到提升机中，而所得的成品粉则由压缩空气直接输送至石灰石粉库，布袋除尘器和离心通风机事用于吸取斗式提升机和冲旋式制粉机中的粉尘。流程如图1所示。

图1石灰石破碎系统工艺流程

　　系统要实现的功能是将石灰石原料经过一系列磨制过程，制备出可供使用的石灰石粉，直接用于烟气脱硫。

　　1.2 工艺要求

　　工艺要求该系统的各设备在自动控制状态下，按指定的顺序依次启动和停止。在远程手动状态下，可单独启动和停止某台设备。根据控制系统的特点，系统设备启动时要按逆序进行。先启动离心通风机，然后间隔一定的时间顺序启动其他设备。停机顺序则与启动顺序相反，要先停给料机。启、停顺序如图2所示。

图2石灰石破碎系统启、停顺序

　　在系统中，振动给料机由变频器直接控制，可根据实际需要改变变频器的数值即可。破碎机是大功率动力设备，其启、停信号要送到DCS系统；振动筛的启、停信号要送至仓泵系统中。储料罐和成品仓泵中各设置有小型传感器作为料位仪，当粉量达到高料位时，系统报警并联锁停止破碎系统，停机按正常顺序。布袋收尘器不间断的吸取斗提机和振动筛中的粉尘，防止堵塞。

2 软硬件配置

　　系统采用DELL计算机作为上位机，其上装有MPI CP5611通讯卡，并配有一根MPI通讯线来实现上位机和PLC得通讯。下位机由10个模块组成：电源模块1个，CPU模块1个，数字量输入模块3个，数字量输出模块2个，模拟量输入模块1个，模拟量输出模块1个，通讯模块1个。控制系统的网络配置如图3所示。

图3 控制系统的网络配置

　　系统的上位机监控软件是西门子公司的WinCC6.2的组态软件，运行环境为Windows XP微软操作系统。下位机的执行机构是西门子公司的S7-300系列。

　　数字量输入模块接受来自现场的开关量信号，根据这些信号可对系统实施操作；数字量输出模块可以将所实施的操作以开关量的方式送到现场进行控制；模拟量输入模块可以接受来自现场的4～20mA的信号，在上位机上以数字的形式显示；模拟量控制设备。通讯模块用来将此控制现场的情况与远方的中控室相连接，可以实现远距离监控。

3 程序设计

　　控制原理：通过对每台设备电机得电、失电的控制，来启动和停止设备。

　　由于对每台设备的控制只需要给其电机一个开关信号即可实现对电机的控制，所以，对每台电机的控制程序是一样的。即，可共用同一个电机控制程序。在西门子编程软件STEP 7中，关于S7-300的编程就具有这种功能。用户可以将重复使用的程序编写成块作为子程序，在主程序中可直接调用。系统中作为子程序的有：电机启、停程序；启、停延时输出程序。另外，可根据要实现的不同功能编写不同的块，再在主循环程序中直接调用，这样思路分明，方便查找，易于修改。

　　根据工艺要求，自动启、停时各设备之间要有时间延时。因此，程序中要大量使用定时器，编程软件中提供了几种定时器，可根据具体情况选择。软件中提供了专门用于模拟量转换的程序块，可直接调用，极为便捷。

　　软件有3种编程语言：STL语句、梯形图和功能图。系统中选择的是梯形图，简单易懂，编写清晰，修改方便口。

　　系统在程序中实现了：生产线顺序启、停的自动控制，远程手动控制，生产线急停，任一设备故障报警，警铃消音，模拟量的上读与下载，来自中控室的控制等功能。

4 监控界面

　　西门子公司的WinCC界面开发软件有功能强大，组态简单，操作方便，界面美观等优点，系统采用可以很容易地从winCC里调用STEP 7的变量，

　　监控界面明确显示了系统的工艺流程和设备构成。此界面实现的功能有：将建立变量的工作量减少一半，同时将建立变量的出错概率减少一半，从而减少了相应的排错工作，大大提高了工作效率。

　　a．每台设备启动后，界面上对应设备

　　b．当有故障发生时，该故障设备在界面www.jinshuposuiji.com上对应的图会发生不停地闪烁，可使操作人员立即明白故障设备是哪台，该闪烁直到故障消除才停止。的电机会显示颜色变化，可监控其状态。

　　c．界面上每台设备旁边有启动、停止2个按钮，在远程手动状态下使用。当设备在远程状态下时，旁边会有“允许远控”4个字出现，否则该文字隐藏。

　　d．给料机旁可显示运行频率，并可实现频率给定(直接在相应位置输入数字)。制粉机旁可显示实时电流，以达到实时监测。

　　e．右下角有状态转换按钮可实现手动、自动的无扰动切换。

　　f．设置了报警界面和趋势图界面等功能，只要点击相应按钮，即可转换到相应画面。

5 结束语

　　控制系统已经过调试，现已投入使用，运行稳定。此前曾设计了一项硅粉制备控制系统也是采用类似的设计，已于2009年底投入使用，运行很好。目前，有一项锰粉制备系统正在设计中，也计划采取此设计。在此前的项目中我们吸取经验教训，将其推广到其它粉的制备控制设计中，为今后的类似工程作出贡献。