鍋爐計算機自動化控制系統(tǒng)方案

1、鍋爐計算機自動化控制系統(tǒng)方案測量與工業(yè)自動化數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計咨詢熱線qq 1304438713 李工一.計算機自控系統(tǒng)方案介紹1. 系統(tǒng)概述本系統(tǒng)為是一套比較完善的雙機熱備鍋爐計算機控制系統(tǒng)，以提高鍋爐控制系統(tǒng)的安全性能和控制水 平。mm.2. 系統(tǒng)功能介紹a. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路和rs485數(shù)據(jù)鏈路兩人部分。i/o采集控制模塊和流最枳算儀山rs485s數(shù)據(jù) 鏈路通過一臺出口設(shè)備服務(wù)器進(jìn)如上位以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至各臺監(jiān)控計算機。兩套計 控系統(tǒng)的監(jiān)控計算機和串口設(shè)備服務(wù)器共同構(gòu)成一個100.m的以太網(wǎng)路數(shù)據(jù)鏈路。該方案的優(yōu)點是：實現(xiàn)了信號采集

2、、控制輸出通計算機監(jiān)控的分網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保了上位監(jiān)控計算機互為熱備功能的完全 實現(xiàn)，大大提高了系統(tǒng)的安全性能。便于系統(tǒng)的擴展并提供了通工廠管理層聯(lián)接的接口，方便了系統(tǒng)的擴展和升級。數(shù)據(jù)信號的采集和控制輸出：系統(tǒng)采用了遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集與控制模塊，通過rs485串口數(shù)據(jù)通訊模式與出口設(shè)備服務(wù)器相連，并通過 以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至各臺監(jiān)控計算機。根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝情況，山于兩套鍋爐系統(tǒng)總共盂要大約四十多塊 采集控制模塊和流量積算儀農(nóng)，且系統(tǒng)除了完成-般的數(shù)據(jù)采集任務(wù)還需實現(xiàn)鍋爐實時控制輸出。所以根 據(jù)我公司工程經(jīng)驗，并鑒于rm采控模塊和流量積算儀木身需分網(wǎng)聯(lián)接，我們將這些模塊和儀表分成四部分, 免費提供專業(yè)的數(shù)據(jù)

3、采集方案測量與工業(yè)自動化業(yè)務(wù)聯(lián)系工 qq咨詢1304438713電話傳真別為#1鍋爐熱工信號、#2鍋爐熱t(yī)信號、#1、2鍋爐調(diào)節(jié)信號和#1、2鍋爐流量積算信號，以確保 快速的信號采集利控制輸出速度。上位監(jiān)控計算機：兩臺上位監(jiān)控計算機和串口設(shè)備服務(wù)器共同構(gòu)成了一個100m的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路。這兩臺上位監(jiān)控 計算機通過以太網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定快速地采集到由串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)來的兩套鍋爐熱控信號并相互之間交換數(shù)據(jù)。 通時每臺監(jiān)控計算機分別是所轄鍋爐的主控制機，同時也是另一臺鍋爐的從控制機。b. 雙機冗余熱備在單主機系統(tǒng)中，當(dāng)計算機

4、出現(xiàn)檢修或故障時，整個系統(tǒng)都將停止運行，這將給生產(chǎn)造成損失和麻煩。 為了克服這種局限，我們利用鹽化廠將新建的和已有的兩套鍋爐計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)兩機的相互兀余熱備, 構(gòu)造一種比較可靠的控制系統(tǒng)。雙機兀余構(gòu)造思想：主機和從機通過hub集線器實現(xiàn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機處于工作狀態(tài)，從機處于監(jiān)視狀態(tài), 一旦從機發(fā)現(xiàn)主機界常，從機將會在很短的時間z內(nèi)代替主機，完全實現(xiàn)主機的控制功能，當(dāng)主機修復(fù)，重 新心動后，從機檢測到了主機的恢復(fù)，會自動將主機丟失的數(shù)據(jù)拷貝給主機，同時從機將重新處于監(jiān)視狀 態(tài)。這樣即使是發(fā)生了事故，系統(tǒng)也能保存一個相對完整的數(shù)據(jù)庫、報警信息和歷史數(shù)據(jù)等。實時數(shù)據(jù)的冗余實現(xiàn)：止常

5、工作時，主機和從機分別由以太網(wǎng)絡(luò)，通過小口設(shè)備服務(wù)器采集的各模塊和流量計算儀的數(shù)據(jù)信 號。兩臺監(jiān)控計算機有相同的實時數(shù)據(jù)庫但從機不參與控制。從機與主機z間的監(jiān)聽采取請求與應(yīng)答的方 式，從機以一定的時間間隔向主機發(fā)出請求,主機應(yīng)答表示工作正常，主機如果沒有作出應(yīng)答,從機將切 斷主機的控制數(shù)據(jù)傳輸，改由從機完成。通過這種方式實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)的熱備。歷史數(shù)據(jù)的冗余實現(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流主機-數(shù)據(jù)拷貝方向億從機主機數(shù)據(jù)庫從機數(shù)據(jù)庫圖二、歷史數(shù)據(jù)的冗余實現(xiàn)雙機兀余時主機從機分別保存歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)主機失效時，從機代替主機進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時繼續(xù)保存從下位機上傳的數(shù)據(jù)。當(dāng)主機重新恢復(fù)，從機監(jiān)測到主機的存在，首先從機停止

6、下位機采集數(shù)據(jù)，并通過 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流從主機獲取數(shù)據(jù)；然后從機通過比較主機與從機的歷史數(shù)據(jù)庫，向主機的數(shù)據(jù)庫拷貝其丟失的 數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)庫z間的熱備。結(jié)構(gòu)示意見圖二。c. 計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)的主姜功能1. 實現(xiàn)整個鍋爐系統(tǒng)信號采集；2. 采川先進(jìn)的計算機控制理論，實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)口動化控制；3. h動監(jiān)測報警事件；4. 手自動雙向無擾動切換；5. 在線修改控制參數(shù)；6. 全漢化人性的操作員畫面；7. 系統(tǒng)聲光報警；8. 雙機冗余熱備；3. 實現(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)1）水位控制誤差±10mm ；2）汽包壓力誤差 土3）蒸汽流量4）主蒸汽溫度控制土 10 °c：5）給水壓力控制土4

7、. 主要控制和采集過程參數(shù)：除氧器蒸汽調(diào)節(jié)閥前壓力指示；補給水管壓力指示；生產(chǎn)返回水管壓力指示；減溫水流量指示；煙 氣含氧量指示。主蒸汽管流量積算；給水流量積算；蒸汽管流量記錄、積算。除氧器壓力指示、調(diào)節(jié)、報警（髙限）：汽包水位記錄、調(diào)節(jié)、報警：鼓風(fēng)機引風(fēng)機風(fēng)門控制；除 氧器水箱液位指示調(diào)節(jié)；煤量計量控制。5. 控制回路的方案介紹：a. 汽包水位調(diào)節(jié)：采用針對鍋爐的先進(jìn)控制方案，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，使控制達(dá)到最優(yōu)化。系統(tǒng)由計算機實現(xiàn)了三沖 量控制，這是一個前饋一反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它對蒸汽流量和給水流量進(jìn)行了前饋調(diào)節(jié)，從而更加穩(wěn)定了汽包 水位。b. 過熱蒸汽系統(tǒng)調(diào)節(jié)：通過控制減溫水流量來保證過熱器出

8、口溫度在允許的范圍z內(nèi)，并保證管壁溫度不超過允許的工作溫 度。c. 運用計算機p1d控制技術(shù)，實現(xiàn)保證除氧器水位和壓力的穩(wěn)定。6. 系統(tǒng)主耍設(shè)備介紹：a. 上位監(jiān)控計算機選用原裝tpc-610工業(yè)控制計算機，具有如f特點。osocket370架構(gòu)支持的piii866主頻cpu。otsa驅(qū)動能力高大64ma,方便今后機箱內(nèi)板卡擴展。板匕帶充裕的i/o 口，具體如下：2 個 rs232 口，16c650 兼容 uarts,可達(dá) 115。2kbps；1 個 spp/epp/ecp 并口：2個fdd接口 ；2個usb接口;1 個 ps/2 口 ；o 帶看門狗定時器 可編程63級，以防主機死機。b. 工

9、業(yè)級串口設(shè)備服務(wù)器：下位采集模塊和流暈積算儀通過該設(shè)備服務(wù)器聯(lián)到上位以太網(wǎng)上，以實現(xiàn)上位主從監(jiān)控計算機數(shù)據(jù)采 集和控制輸出。本系統(tǒng)選用臺灣moxa （摩莎）公司de-332/230v產(chǎn)品，具有如下特點： 一塊卡帶四個rs-485接口和一個以太網(wǎng)接口，滿足本系統(tǒng)需要。帶光電隔離保護（髙達(dá)2k），保證系統(tǒng)安全；具有根據(jù)數(shù)據(jù)流向自動控制功能，在4更件上就實現(xiàn)了控制rs-485數(shù)據(jù)半雙工流向；內(nèi)置終端電阻，無阻抗匹配問題；c. 遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集和控制模塊：采用了 rm4000系列模塊，特點如f：內(nèi)置微處理器，進(jìn)行信號的處理和轉(zhuǎn)換：提供各種ato/dto的選擇類型；具備rs485通信功能，布線方便，傳輸距離

10、遠(yuǎn)，信號穩(wěn)定。 寬溫工作（0-70*0 ,具有導(dǎo)軌、而板、堆疊多種安裝方式選擇，方便現(xiàn)場就地安裝。7. 控制組態(tài)軟件介紹：該項h我們選用的是力控？ plerine監(jiān)控組態(tài)軟件。力控？ plerine組態(tài)軟件在鍋爐計控系統(tǒng)中已獲 成功運行。軟件特點如下：力控？ plerine組態(tài)軟件是一個通用的工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件，貝有高度應(yīng)變能力和可伸縮結(jié)構(gòu)的管控一 體化數(shù)據(jù)平臺，力控？采用了分布式實時數(shù)據(jù)庫和分布式結(jié)構(gòu)，保證了軟件的穩(wěn)定性和可靠性，使軟件在 整體上達(dá)到了世界先進(jìn)水平。系統(tǒng)安全性力控？吸收了 dcs控制軟件的思想精華，并經(jīng)歷了大量復(fù)雜工程應(yīng)用的嚴(yán)峻考驗，提供了完備的安全 保護機制和報警、事件記錄功能。徹底解決了許多組態(tài)軟件存在的不穩(wěn)定或死機問題，為用戶解除了后顧 z憂。實時性力控?實時數(shù)據(jù)庫引擎內(nèi)部處理周期為1ms, t/0通信最小周期為1ms, hmi內(nèi)部處理周期為ims,完 全達(dá)到工程的實際需要。開放性力控？為開發(fā)式體系結(jié)構(gòu)，全而支持dde、opc、odbc/sql等標(biāo)準(zhǔn)。以ole、com/dcom動態(tài)鏈接庫等 多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用各種工具進(jìn)行二次開發(fā)?？刂撇呗陨善骺刂撇呗陨善魇敲嫦蚩刂频男乱淮浖?/p>