工業(yè)鏈條爐監(jiān)控系統(tǒng)說明及技術(shù)性

1、（，濟南鐵道濟南250104）文章摘要 由于能源的緊張和環(huán)保的要求，現(xiàn)在的企業(yè)更加重視了鍋爐自動控制的實現(xiàn)。詳細敘述了 Z N 工業(yè)鏈條鍋爐的計算機控制系統(tǒng)的硬件配置、軟件實現(xiàn)，重點闡述了鍋爐汽包水位自動控制的實現(xiàn)。該系統(tǒng)在內(nèi)熱力公司 號鍋爐運行良好。 鏈條爐， 控制系統(tǒng) ，水位控制鍋爐是應用廣泛的工業(yè)民用設備，我國目前運點版。1.1 系統(tǒng)規(guī)模模擬量輸入點：（1）給水泵變頻器輸入；（2）行的多數(shù)鍋爐由于控制水平不高，其效率普遍低于，大多數(shù)鍋爐仍處于能耗高、環(huán)境污染嚴重的生產(chǎn)狀態(tài)，每年因為熱效率低而多消耗的標準煤達到近 2000 萬t1。因此如何提高鍋爐熱效率問鼓風頻器輸入；（3）引風頻器輸入；

2、（4）爐前溫度；（5）爐膛溫度；（6）爐后溫度；（7）主蒸汽溫度；（8）省煤器出口水溫；（9）給水流量；題，一直為學者所關注。內(nèi)熱力公司的主要客戶是蒙牛和內(nèi)師范大學分校。蒙（10）蒸汽流量；（11）爐膛負壓；（12）主蒸汽壓牛由于制奶工藝的特點，使用蒸汽時，對壓力力；（13）汽包水位；（14）給煤機轉(zhuǎn)速；（15）爐排轉(zhuǎn)速；（16）汽包壓力。要求較高，而且在特定的時間斷，蒸汽量用量大，所以對鍋爐實現(xiàn)自動化控制必須采取良好的控制模擬量輸出點：（1）給水泵變頻器輸出；（2）策略。鼓風頻器輸出；（3）引風頻器輸出；（4）一、系統(tǒng)簡介該系統(tǒng)是以研華 IPC610 為主控制器，測量信號經(jīng)給煤機轉(zhuǎn)速輸出；（

3、5）爐排轉(zhuǎn)速輸出。1.2 系統(tǒng)硬件配置過研祥 PCL-812PG 完成 A/D 轉(zhuǎn)換后送入工控機，控制系統(tǒng)硬件配置如圖 1-1 所示，35t/h 工業(yè)鏈條爐要求檢測的信號較多，圖中為該系統(tǒng)的主要檢測信信號由科日新 KPCI-823 模擬量輸出卡完成 D/A轉(zhuǎn)換送現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)?？刂扑惴ɡ媒M態(tài)王中的號?？刂破鞑捎醚腥A IPC-610，原裝研華 PIV 工控機語言實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件： 紫金橋軟件公司的 Real-6.06006LV/6114P4/2.4G/256M DDR/40G/光驅(qū)/軟驅(qū)。演示版。主汽壓力壓力變送器汽包壓力爐膛負壓1D/AKPCI-823IP C 610PCL-812PG打印機顯示

4、器主汽流量給水流量汽包水位省煤器溫度主蒸汽溫度爐前溫度爐后溫度爐膛溫度差壓變送器熱電阻熱電偶微壓變送器圖工業(yè)鍋爐硬件系統(tǒng)配置圖卡給水變頻器鼓風變頻 引風變頻 給煤機轉(zhuǎn)速爐排轉(zhuǎn)速研華工控機研祥數(shù)據(jù)采集卡A/D 卡采用研祥 PCL-812PG 加強型高增益多功卡，性能指標：以上原則設計。工業(yè)鍋爐是一個復雜的調(diào)節(jié)對象，有許多個調(diào)節(jié)參數(shù)和被調(diào)節(jié)參數(shù)，還存在著錯綜復雜的擾動參數(shù)。這些參數(shù)的相互作用如圖 2 所示。能、12 位模擬輸入分辨率；、最高至 100KHz A/D 采樣速率；、16 路單端 輸入；、2 個 12 位單片集成電路多通道模擬輸出；、16 路數(shù)字輸入/輸出通道；、3 個獨立的可編程 16

5、 位遞減計數(shù)器；、3 種 A/D 觸發(fā)模式: 軟件觸發(fā),可編程定時觸發(fā)和外部緩沖觸發(fā)；、DC-DC 積分轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)定的模擬電源；、37 芯 D 型接口，緊湊型半長 PCB。D/A 卡采用科日新公司的KPCI-823 模擬量輸出接口卡，性能指標：、輸出通道數(shù)：12 路分別輸出)；圖 2 鍋爐輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的相互影響示意圖(互相獨立，可同時或由圖中可以看出，鍋爐是一個多輸入、多輸出、多回路、非線性的相互關聯(lián)的對象，調(diào)節(jié)參數(shù)與被、輸出信號范圍：電壓方式：010V(*)；5V；、電流方式：420mA；、輸出阻抗：2 (電壓方式)；、DA 轉(zhuǎn)換器件：DAC0832；、DA 轉(zhuǎn)換分辨率：8 位；

6、、DA 轉(zhuǎn)換輸出碼制：二進制原碼；、DA 轉(zhuǎn)換建立時間：1S ；、系統(tǒng)綜合建立時間：約 10S。調(diào)節(jié)參數(shù)之間，存在著許多交叉的影響。例如當鍋爐的負荷變化時，所有的被調(diào)量都會發(fā)生變化。而當改變?nèi)我粋€調(diào)節(jié)量時，也會影響到其他幾個被調(diào)量。因此，理想的鍋爐自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)應該是多回路的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這樣，當鍋爐受到某一擾動后，同時協(xié)調(diào)地動作，改變其調(diào)節(jié)量，使所有的被調(diào)量都具有一定的調(diào)節(jié)精度。但這種調(diào)節(jié)十分復雜，要實現(xiàn)這樣的調(diào)節(jié)比較。根據(jù)目前鍋爐的運行經(jīng)驗，實際解決鍋爐自動調(diào)節(jié)任務的方法是將鍋爐當作1.3 紫金橋組態(tài)軟件 6.0幾個相對獨立的調(diào)節(jié)對象所組成，由此相應的紫金橋 6.0 是紫金橋軟件技術(shù)公司歷時三年

7、，設置為汽包水位控制系統(tǒng)、蒸汽壓力控制系統(tǒng)、爐耗費巨資，并經(jīng)過多次用戶調(diào)研及嚴格測試后，我膛負壓控制系統(tǒng)、燃煤經(jīng)濟燃燒控制系統(tǒng)。由于篇們成功打造出。與以往版本相比，紫金橋 6.0 在繼幅所限，本文只具體闡述汽包水位的控制。承紫金橋軟件一貫的穩(wěn)定及可靠基礎上，對用戶界維持鍋爐汽包水位在規(guī)定的范圍內(nèi),是保證面，用戶可操作性進行了極大的，另外新增了鍋爐安全生產(chǎn)運行的必要條件,也是鍋爐正常生產(chǎn)許多首創(chuàng)功能。二、各控制系統(tǒng)的實現(xiàn)知道鍋爐自動運行的主要任務是8：（1）保持汽包水位在規(guī)定的范圍內(nèi)；（2）控制蒸汽壓力的穩(wěn)定；（3）控制爐膛負壓在規(guī)定的范圍內(nèi)：（4）運行的主要指標之一。水位過高,會影響汽包內(nèi)汽水

8、分離的效果,使汽包出口的飽和蒸汽帶水增多(蒸汽帶水會使汽輪機產(chǎn)生水沖擊,引起軸封破損、葉片斷裂等事故),同時會使飽和蒸汽中含鹽量增維持經(jīng)濟燃燒。設計計算機控制系統(tǒng)必須按照高(降低過熱蒸汽品質(zhì),增加在過熱器管壁上的結(jié)垢);水位過低,則可造成水的急速蒸發(fā),汽水自然以，做好鍋爐汽包液位的自動控制非常重要。汽包循環(huán)破壞,局部水冷管壁被燒壞,嚴重時會造成爆水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要任務是使給水量與鍋爐的蒸炸事故。由于鍋爐汽包水位對蒸汽流量和給水流量發(fā)量保持平衡，并維持汽包水位在工藝規(guī)定的范圍變化的響應呈積極特性。但是在負荷(蒸汽流量)急內(nèi)。由此分析出鍋爐的受控變量為汽包水位，控制劇增加時，表現(xiàn)卻為逆響應特性，即

9、所謂的虛量是給水流量，經(jīng)過查詢大量的資料，我采用了三假水位，造成這一原因是由于負荷增加時，導致沖量控制方案即帶有前饋補償?shù)拇壙刂?。（如圖 3汽包壓力下降，使汽包內(nèi)水的沸點溫度下降，水的所示）沸騰突然加劇，形成大量汽泡，而使水位抬高。所汽流量給水變頻器-給水流量汽包液位三、系統(tǒng)軟件設計實用、功能完善的，其主系統(tǒng)畫面如圖 4 所示。3.1 鍋爐主畫面的設計從主畫面上可以顯示系統(tǒng)的概況，如汽包水位、蒸根據(jù)工業(yè)鏈條鍋爐的生產(chǎn)工藝流程，利用紫金汽壓力、給水變頻器、引鳳變頻器、鼓風變頻器、橋組態(tài)軟件 Rreal-6.0 提供的豐富的圖庫和編輯工爐排轉(zhuǎn)速、給煤機轉(zhuǎn)速等。具，繪出形象直觀的蒸汽生產(chǎn)主畫面，本

10、著方便、圖 4 主畫面圖 3 汽包水位控制框圖汽包副調(diào)節(jié)器主調(diào)節(jié)器SP主蒸前饋3.2 趨勢曲線模塊趨勢曲線用來反映數(shù)據(jù)隨時間的變化情況，能圖 5 歷時趨勢曲線細致地描繪出生產(chǎn)過程值的每次變化，并以曲線方3.3 報表程序模塊式顯示一段時間內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)和趨勢。趨勢曲線分該報表程序能實現(xiàn)實表的瀏覽，歷史報表為實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。實時趨勢曲線上的查詢，并具有打印功能，根據(jù)廠家要求每兩分鐘一個數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)隨時間的變化一目了然，能快速反應數(shù)據(jù)變量的新變化；歷史趨勢曲線則完成歷史數(shù)據(jù)的查看3.4模塊窗口用以反映變量的不正常變化，自動對工作。實時曲線模塊是根據(jù)廠家的要求，對一些重要的熱工變量（汽包水位、蒸汽壓力、給水流量、需要的變量進行監(jiān)測，當發(fā)生異常時，要在窗蒸汽流量、爐膛負壓等），顯示實時曲線，并將一口中顯示出來。窗口分為實警窗口和歷史些有關系的變量在一個畫面上采用不同顏色的趨窗口，實警窗口只顯示當前的事件，勢筆顯示，使之更直觀。要查閱歷史事件只能通過歷史窗口。本系歷史趨勢曲線是用一個曲線控件，將所有應該統(tǒng)對汽包液位、蒸汽壓力、爐排轉(zhuǎn)速等重有要的影顯示的熱工變量分組，分為壓力組、溫度組、頻率響。鍋爐安全的熱工變量均設置了當這些變量越限時，采用聲音提示的上、下限，并在組、轉(zhuǎn)速組、液位組等，如圖 5 所示。窗口以紅色字體顯示變量名和狀態(tài)。結(jié)論把工控機、組態(tài)變頻