计算机监控系统举例

分析
给水量对汽包水位高低影响最大、最直接，可以将 其作为控制汽包水位的操纵量，将汽包水位作为被控 制变量；减温水量对过热蒸汽温度影响最大、最直接， 可以将其作为控制过热蒸汽温度的操纵量，将过热蒸 汽温度作为被控制变量。燃料量、送风量和引风量都 对燃烧过程有直接影响，对蒸汽压力、烟气氧含量和 炉膛负压影响最大，可以将其作为控制蒸汽压力、烟 气氧含量和炉膛负压的操纵量，将蒸汽压力、烟气氧 含量和炉膛负压作为被控制变量。
缺水检测
缺料检测1 缺料检测2 温度控制 余氯控制 计量泵开关 延时停机 报警
电容式接近开关
电容式接近开关 电容式接近开关 固体继电器 计量泵 计量泵 电磁阀 报警器
DI
DI DI DO PO DO DO DO
通 /断
通 /断 通 /断 通 /断 0-180P/min 通 /断 开 /停 开 /停
计算机监控系统构成
锅炉多变量系统
燃料品质 管道阻力 负荷
给水量 减温水量 燃料量 送风量 引风量
汽包水位 蒸汽温度 蒸汽压力 烟气氧含量 炉膛负压
水位控制系统
水位给定信号
kd d s
Fwd
Fd G0d(s) H(s) G0w(s)
Hr(s)
Gcw1(s)
Gcw2(s)
Gwv
Fw
图10.12 汽包水位控制系统结构图
大麦
浸泡
发芽
发酵 冷却
酵母 发酵 冷却
罐装 包装 成品
CO2 图10.2 啤酒生产流程图
制麦工序控制系统框图
系统配置
系统的硬件结构采用研祥的EVOC系列工控机和数据采集模块，具体如下： 机箱/底板/电源：IPC-810A/6113LP4/7271AT 主板：FSC-1613VN CPU：Celeron 1.0G 硬盘：80G 采集模块： ARK-24520（232转485模块） ARK-24018（8路温度采集）——采集各种温度信号 ARK-24017（8路模拟采集）——采集含氧量、水流量模拟信号 ARK-24052（8路数字输入模块）——各种开关量采集 ARK-24060（4路继电器输出模块）——报警输出 人机界面软件可以采用通用组态软件来开发。
循环母液
原料制备
高压溶出
沉降
铝酸钠溶液 分解
赤泥
平盘
分解母液 蒸发 焙烧 氧化铝 Biblioteka Baidu氧化铝
经破碎合格的矿粒铝土矿配入一定量的石灰、苟化碱和 循环母液，经过原料磨研磨成合格粒度和一定液固比的原矿 浆。原矿浆由高压隔膜泵送入溶出系统，在高温、高压、强 碱的条件下充分溶出，使有效成分Al2O3进入铝酸钠溶液中， 有害成分SiO2、Fe2O3、TiO2等进入残渣中。经过溶出后的 矿浆用一次洗液稀释成合格的稀释料浆，送入沉降槽进行分 离。分离后的铝酸钠溶液经过中间降温后在分解槽中加入晶 种后沉淀析出氢氧化铝。得到的氢氧化铝被送往焙烧系统， 在1100℃左右的高温下煅烧成氧化铝。而分解后得到的溶液 经蒸发到一定浓度后送回原料制备工段重新进行配矿。被分 离出来的赤泥经过新水多次反向洗涤后过滤分离，得到滤饼， 打入赤泥坝堆存。
系统总体结构
服务器 监控、操作 显示器 打印机 交换机
制麦
糖化
过滤
发酵
包装
二氧化氯发生器计算机监控系统
流量计 待消毒的水 余氯传感器 水射器 清水池 自来水
二氧化氯 二氧化氯发生器 水泵 电磁阀 电接点压力表
图10.6 自来水消毒过程
I/O信号
信号名称 温度检测 余氯检测 流量检测 欠压检测 检测/执行器件 PT100+温度变送 余氯传感器 流量传感器 电接点压力表 信号类型 AI AI AI DI 数值范围 4-20mA 4-20mA 4-20mA 通 /断
原料制备工段
锅炉控制系统的选择



常规仪表 PLC IPC+I/O板卡 IPC+I/O模块 集散控制系统
重要的是,各回路之间的相互协调!
氧化铝生产线计算机 监控系统
补充苛性碱
铝土矿
石灰
中铝广西分公司 是一家以氧化铝 和电解铝为主要 产品的大型铝冶 炼联合企业；年 产氧化铝36万吨 ，日产氧化铝超 过1000吨。该氧 化铝厂采用拜尔 法（湿法）生产 技术，其主要生 产工艺流程如图 所示。
MT506
CPU222
EM235
I/O板
二氧化氯发生器
工业锅炉计算机监控系统
饱和蒸汽 汽包 减 温 水 负荷调节 过热蒸汽
给水
过热器
炉膛
减温器
过热器
省煤器
烟道 管壁 燃料 空气 预热器
空气
烟气
图10.8 锅炉工艺流程图
控制要求

汽包中的水位保持在一定的范围； 过热蒸汽温度保持在一定的范围； 蒸汽压力适应负荷变化或者保持给定的负荷； 保持燃烧的经济性，即烟气中的含氧量保持在 一定的范围； 保持炉膛负压在在一定的范围。
单片机液位控制系统
系统要求：根据水位高低变化来启停水泵，从而将水槽液位 控制在一定的范围内。 控制系统实现：单片机加外围接口电路。
系统原理图
5V
P1.0 P1.1
XTAL.1
XTAL.2
C A B
AT89C2051
24V 5V KM
~220V
5V
P1.2
P1.3
水位信号及操作状态
PI.1 0 0 1 1 PI.0 0 1 0 1 水位 B点以下 B、C之间 系统故障 C点以上 操作 水泵启动 水泵工作 故障报警 水泵停止
发酵控制系统结构图
厂 级 网
IPC-810A
PCL-813
PCL-726
发 酵 罐 值
液 位 位 置
风 流 量
酒 精 含 量
泡 沫 位 置
发 酵 罐 温 度
酒 精 自 动 控 制
泡 沫 消 沫 量 控 制
消 沫 控 制
值 控 制
PH
温 度 控 制
PID
PH
系统配置
系统的硬件配置采用研祥的EVOC系列工控机和数据采集与控制卡 机箱/底板/电源：IPC-810A/6113LP4/7271AT 主板：FSC-1613VN CPU：Celeron 1.0G 硬盘：80G PCL-813（模拟量输入） PCL-726（模拟量输出）
要注意的问题


系统共有三个地，要注意分开 如果电动机功率比较大，要加一级接触器 要考虑停电、故障时系统处于安全状态 尚未考虑启动/停止按钮
系统的特点


价格低 操作简单 可靠性不高 控制精度不高
啤酒生产计算机监控系统
制麦 辅料 粉碎、糊化 干燥、粉碎 糖化 糖化 酶 酒花 过滤、煮沸