歐陸微機(jī)數(shù)采系統(tǒng)在鍋爐生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用

1、歐陸微機(jī)數(shù)采系統(tǒng)在鍋爐生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用、系統(tǒng)構(gòu)成我廠有4臺20t工業(yè)鍋爐，并有檢測參數(shù)100多點(diǎn)，控制回路主要進(jìn)行鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)和鍋爐燃燒系統(tǒng)控制。根據(jù)工藝要求每臺鍋爐必須單獨(dú)監(jiān)控，獨(dú)立顯示，又要能夠集中監(jiān)控和顯示、記錄。控制系統(tǒng)采用歐陸計(jì)算機(jī)數(shù)采系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中T3000DS計(jì)算機(jī)工作站除用于程序開發(fā)、畫面處理以及參數(shù)修改外，還可以用作實(shí)時運(yùn)行和顯示操作。T3000RD計(jì)算機(jī)工作站，只用于實(shí)時運(yùn)行操作和參數(shù)修改。T640調(diào)節(jié)回路控制器，用于實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略。4180M智能記錄儀，用于過程數(shù)據(jù)的處理、顯示、記錄。T203Modbus網(wǎng)橋，用于LIN網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)處理。D

2、240通信轉(zhuǎn)換器，用于把RS422轉(zhuǎn)為RS232二、鍋爐自動控制策略1、鍋爐汽包水位自動調(diào)節(jié)鍋爐汽包水位采用單沖量調(diào)節(jié)時，當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增大時，會產(chǎn)生虛假水位現(xiàn)象，引起給水閥誤動作，嚴(yán)重時有可能造成人員設(shè)備事故。將蒸汽流量信號引入調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當(dāng)蒸汽流量變化時，在水位還未出現(xiàn)變化前使調(diào)節(jié)閥動作，從而達(dá)到減少水位波動的目的，即前饋控制；將給水流量PID控制組成控制內(nèi)環(huán)，減小因給水壓力波動造成的水位波動；水位PID控制組成控制外環(huán)；這樣就形成了三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)既能克服虛假水位現(xiàn)象，又能減小給水壓力的波動對鍋爐汽包水位的影響。當(dāng)蒸汽流量較小或蒸汽流量信號、給水流量信號突然發(fā)生錯誤時，水位調(diào)

3、節(jié)系統(tǒng)將三沖量調(diào)節(jié)自動切換到單沖量調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)荷變化時，水位差壓信號和蒸汽流量信號都發(fā)生變化。水位差壓信號經(jīng)模擬輸入模塊轉(zhuǎn)換后，通過PID調(diào)節(jié)，再與經(jīng)模擬輸入模塊轉(zhuǎn)換后的蒸汽流量信號合成作為給水流量PID的設(shè)定值，去控制給水調(diào)節(jié)閥改變給水量的大小，以維持汽包水位在正常值。在蒸汽流量信號輸入模塊中和給水流量信號輸入模塊中分別取低、高報警信號送入開關(guān)控制塊（如圖虛線），實(shí)現(xiàn)三沖量與單沖量自動調(diào)節(jié)的切換。2、燃燒系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)我廠鍋爐為鏈?zhǔn)綘t排燃煤鍋爐。煤斗中的煤下落到爐排上，隨著爐排的向前運(yùn)行進(jìn)入爐膛燃燒。燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)是：根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化情況，控制燃料（煤）的加入量，在一定范圍內(nèi)控制爐內(nèi)燃料燃燒

4、的發(fā)熱量，穩(wěn)定鍋爐汽包壓力，使鍋爐系統(tǒng)的熱量供需達(dá)到平衡。同時，保證燃燒系統(tǒng)中的各主要參數(shù)保持在一定的范圍內(nèi)以確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。整個燃燒控制系統(tǒng)分為燃料（煤）、鼓風(fēng)、引風(fēng)3個子系統(tǒng)，分別控制3個調(diào)節(jié)變量(燃料量、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量)，以維持3個被調(diào)量穩(wěn)定(汽包壓力、煙氣最佳含氧量和爐膛負(fù)壓)，3個控制子系統(tǒng)互相協(xié)調(diào)不可分割，如圖3所示。劇Kl用&她輯枇31A；AK-ErAN-i.PJJUJ$15AN-IPi*1A31TT巴PinWTAM-OIFT-1_二-J電飆圖3燃燒系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)LED微分模塊；F(x)-折線函數(shù)發(fā)生塊燃料控制該系統(tǒng)以汽包壓力為主參數(shù)。當(dāng)鍋爐蒸汽負(fù)荷變化時，汽包壓力發(fā)生變化。

5、通過調(diào)節(jié)爐排速度來改變爐膛燃料的供應(yīng)量，保證爐膛發(fā)熱量，將汽包壓力維持在設(shè)定值。鼓風(fēng)量控制隨著燃料供給量的變化，鼓風(fēng)量也必須作相應(yīng)的調(diào)整，才能獲得鍋爐煙氣中的最佳氧含量，保證燃煤盡可能充分燃燒為了確保鍋爐的燃燒效率，必須使燃料量與鼓風(fēng)量成適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，在該系統(tǒng)中則表現(xiàn)為爐排速度與鼓風(fēng)量的比值關(guān)系。由于煤質(zhì)的經(jīng)常變動，風(fēng)煤比的比值也應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，才能保證燃燒的最佳條件即煙氣中的氧含量最佳。在鍋爐負(fù)荷率不同時，燃料量與鼓風(fēng)量的最佳比值亦有所不同。為此，系統(tǒng)中的鼓風(fēng)量控制系統(tǒng)采用了帶氧量校正調(diào)節(jié)的串級控制系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)鍋爐負(fù)荷率高時，煙氣含氧量可控制在較低水平，而負(fù)荷率低時，若仍保持不變

6、的煙氣含氧量控制，則爐渣含炭量明顯增加，造成燃料浪費(fèi)，此時應(yīng)適當(dāng)提高煙氣含氧量的設(shè)定值。因此，煙氣中氧含量的設(shè)定值隨負(fù)荷的變化而變化。鍋爐的負(fù)荷狀況可由鍋爐輸出的蒸汽流量信號經(jīng)輸入模塊處理，再經(jīng)折線函數(shù)發(fā)生塊F(x)(F(x)是在LINtools軟件中通過組態(tài)得到)轉(zhuǎn)換后作為氧量控制環(huán)節(jié)的設(shè)定值?，F(xiàn)場調(diào)試得知，鍋爐負(fù)荷在60%以上時，煙氣氧含量控制在4%7%寸燃燒工況好，熱效率高。（3）引風(fēng)量控制為了確保鍋爐安全運(yùn)行，爐膛負(fù)壓只允許在2050Pa之間波動。也就是說引風(fēng)量必須隨鼓風(fēng)量的變化而變化。將鼓風(fēng)閥位信號經(jīng)模擬輸入模塊處理后再經(jīng)微分模塊動態(tài)補(bǔ)償作為前饋量。動態(tài)時前饋補(bǔ)償發(fā)揮作用，靜態(tài)時微分信號消失。三、系統(tǒng)抗干擾措施為了防止強(qiáng)電對系統(tǒng)的影響以及避免外圍設(shè)備的電磁干擾，所有強(qiáng)電監(jiān)控部分采用光電隔離器與系統(tǒng)連接，所有弱電監(jiān)控參數(shù)采用DPD現(xiàn)場電源信號隔離器和DGL直流信號隔離器。為了減少電源波動、停電等對系統(tǒng)的影響，供電部分采用UPS不間斷電源。這樣就確保了系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。四、結(jié)束語1997年10月歐陸微機(jī)數(shù)采系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，開