燃气蒸汽锅炉DCS控制系统
燃气蒸汽锅炉DCS控制系统
电脑控制、 PLC控制、小型和大型 DCS控制和供暖节能控制,控制锅炉的吨位达到
150t/h ,并且始终保持技
术领先地位。 目前 xx 公司产品已遍布全国, 部分出口国外, 近 1000 家国内锅炉厂和 11 家外资锅炉厂配套使
用,已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌,是中国锅炉行业
“工业锅炉控制标准”起草单位。
立操作运行,同时也可在联机状态下通过上位机进行操作监控。
● 三层 ---- 中心控制柜
完成系统的整体管理及监控,是系统的核心。对外与工作人员交互信息,对内完成监控及管理任务。按照“指
令”和“数据”适时管理及控制锅炉运行。
PLC 控制系统 七:下位机控制功能: 7.1 :用户管理功能: 设有观查员、操作员、管理员三个操作级别,具有不同的操作权限;
PLC 等产品都属于目前国内和国际上
的主流产品,同时,控制系统的结构是合理的,具有行业针对性的。
先进性原则 :先进性原则是指在系统科学设计和元器件经济合理的前提下,要尽量保证控制系统符合国
际上自动化控制系统的发展方向,保证本控制系统在
5-10 年内仍属于比较先进的锅炉控制系统。
五、控制方案 根据燃气锅炉的运行特点,锅炉控制系统控制采用小型分布式控制系统,本系统由一个工程师站,两个
四:系统设计原则 我方在进行本控制系统设计时,将严格遵循以下系统设计原则:
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安全性原则 :由于锅炉属于压力容器,而且工作环境比较恶劣,因此,控制系统首先要保证的就是锅炉
系统运行的安全性,这是首要设计原则。为了达到安全的目的,在一次仪表和二次仪表的选型上,要严格遵
循行业规范,从根源上保证系统的安全。
可靠性原则 :可靠性原则是针对控制系统的安全而言的,同样是为了保证锅炉的安全运行,在控制系统
锅炉dcs控制系统
锅炉dcs控制系统锅炉DCS控制系统锅炉是工业生产中常见的热能设备,它能将水加热为蒸汽,为生产提供所需的热能。
为了提高锅炉的安全可靠性以及运行效率,人们研发出了锅炉DCS控制系统。
锅炉DCS控制系统是一种基于分散控制系统(DCS)的设备,它采用先进的技术与算法,对锅炉的生产过程进行监控与控制。
它包括硬件与软件两个方面的内容,通过自动化的手段来实现对锅炉的精确控制。
锅炉DCS控制系统的硬件部分主要包括主机、控制柜、仪表、传感器等设备。
主机是整个系统的核心,它负责处理各种控制指令,并将结果传达给其他部件。
控制柜是主机的辅助设备,用于集中管理和监控系统的运行状态。
仪表是系统的感知器,它能够对温度、压力、流量等参数进行测量和监测。
传感器是主机的数据输入设备,它能够将现场的物理量转化为电信号,并传输给主机进行处理。
锅炉DCS控制系统的软件部分主要包括操作系统、数据处理程序以及控制算法等。
操作系统是系统的管理者,它能够协调各个组件间的工作,确保整个系统能够正常运行。
数据处理程序是系统的大脑,它能够对传感器采集到的数据进行处理和分析,从而生成相应的控制策略。
控制算法是系统的决策者,它能够根据所设定的目标和约束条件,自动调节锅炉的工作参数,以达到最佳的运行状态。
锅炉DCS控制系统的优势主要体现在以下几个方面:首先,锅炉DCS控制系统能够实现对锅炉的智能化控制。
通过采集和处理大量的实时数据,系统能够准确地判断当前的工作状态,并根据设定的控制策略,自动调整相关参数,以实现最佳的控制效果。
其次,锅炉DCS控制系统能够提高锅炉的安全性。
系统能够实时监测锅炉的工作状态和各种异常情况,并在发生故障时自动切换到备用设备,以保证生产过程的连续性和安全性。
再次,锅炉DCS控制系统能够提高锅炉的能源利用率。
通过对锅炉的工作参数进行优化调整,系统能够使得锅炉的能源利用率达到最高,从而实现能源的节约和环境的保护。
最后,锅炉DCS控制系统能够提高生产的自动化程度。
DCS、FCS控制系统在锅炉控制中的应用
D CS 、FCS 控制系统在锅炉控制中的应用Ξ石 卫(中海石油天野化工股份有限公司) 中图分类号:TK 32 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)20—0023—03 目前,我国有中小型锅炉十几万台,在使用中普遍存在调节手段有限、锅炉的产汽能力不能随外界负荷的变化而及时变化的现象。
由于炉膛温度偏低,排烟温度较高,风煤比不能及时调整,炉膛换热效率较低,从而降低了锅炉的效率。
中小型锅炉和负荷管网组成的系统是一个大滞后、大惯性、大不确定性的非线性系统,因其燃烧过程复杂,如煤质、风量、风煤比、负荷变化大等诸多因素都会对其产生影响,即干扰性比较大,所以,以传统的手工操作和仪表控制等手段组成的控制系统难以对锅炉进行有效的控制。
现在应用DC S 和FCS 控制系统所开发的锅炉控制系统,能够真正实现锅炉燃烧控制,使锅炉能长周期、稳定、经济地运行,在国内有很大的市场。
1 DCS 、FC S 系统1.1 DC S 系统DC S 系统为现代分散型控制系统,一般由管理级设备、监控级设备和过程级设备组成的多级体系,通过局部网络互相连接.过程级设备从过程对象采集实时数据,按预先组态的控制策略,并接受操作人员的控制指示,对过程对象进行实时控制,操作人员通过监控级设备,监视过程对象和控制装置的运行情况,并通过局域网,向过程级设备发出指令,干预过程对象的控制系统有监控级设备和过程级设备,通过通信网络互相连接而成。
为了使系统的构成灵活实用,能够提供单机系统、小型系统、中型系统、大型系统的任意选择和组合,过程级设备由过程控制器、数字调节器、可编程控制器PL C 等组成,监控级设备由简易操作站、局部操作站、监控操作站、监控计算机组成。
1.2 FC S 系统现场总线是年代初期兴起的一种先进工业控制技术,与DC S 系统相比有许多优点。
它是一种全数字化、全分散型、全开放、可互操作和开放式互联网络的新一代控制系统,是计算机技术、通信技术和控制技术的综合和集成;它将通信线一直延伸到生产现场、生产设备,用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络;将传统的DC S 三层网络结构变成两层网络结构“工作站现场总线智能现场仪表”,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系,所以自其诞生之日起,就对DCS 形成了强有力的挑战。
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计一、集散控制系统分析集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来,集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用,越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。
集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制,而且,随着计算机技术的发展,网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制,而且向着集成管理的方向发展。
系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接,而且使得它们可以方便地进行数据交换。
DCS集散式温度控制系统图二、DCS系统主要技术指标调研(1)操作员站及工程师站:CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×2块加密锁组态王加密锁鼠标轨迹球键盘工业薄膜键盘显示器21寸显示器分辨率1280×1024过程控制站:CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上电子盘8M以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×1块串行通讯卡485卡×1块(可选)(2)I/O站技术指标1)EF4000网络EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络,通信波特率为312.5K和1.25M可编程;EF4000网络配合EF4000系列测控站(前端),可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。
EF4000网络的主要技术指标如下:挂网主站数≤31挂网模块数≤100(不带网络中继器),最多240通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程基本传输距离 1.2MBPS时≥500m,312.5KBPS时≥1600m允许中继级数≤4级双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能网络通讯方式半双工同步传输介质聚乙稀双绞线网络隔离度≥500Vrms通信物理层全隔离、全浮空、平衡差动传输方式有效传输字节不小于34K字节/S(1.25MBPS通讯速率)2)通讯网卡主要技术参数型号EF-4000网络─ EF4001安装方式计算机PC总线扩展插槽插卡安装尺寸160×75mm宿主计算机具有AT插槽的IBM-PC及其兼容机I/O地址硬件任选100、120、140、160、180、1A0、1C0七种中断向量软件任意设定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗电不大于1W工作方式连续可靠性指标MTBF80000Hr运行环境温度0~60C°,相对湿度≤80%3)模拟量输入前端模块型号EF4101输入通道数16路通道隔离电压400V(峰—峰值)网络隔离度≥500Vrms通道采样时间80mSA/D分辨率17位测量精度〈0.2%被测信号类型T/C、RTD、mV、mA4)模拟量输出前端模块型号EF4601输出通道数6路(全隔离)通道隔离电压500V网络隔离度≥500Vrms电压输出范围-10V ~ +10V电流输出范围0 ~ 20 mA控制精度0.2级5)数字量输入前端模块型号EF4201输入通道数28路通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms计数速率≤500次/秒(低频通道)计数速率≤8000次/秒(高频通道)事件分辨率1mS(低频通道)计数长度24位(三字节)测频范围0 Hz ~ 8000 Hz(高频通道)6)数字量输出前端模块型号EF4203输出通道数16路(EF4203)通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms结点开关电流≤100 mA结点开关电压≤350 V结点隔离电压≤350 V结点闭合时间≤0.6 mS结点断开时间≤0.15 ms7)执行器脉冲控制单元输出结点电压≤380 V输出结点电流≤5A系统网络采用国际上通用的Ethernet 网,通信速率为100Mbps,遵循IEEE 802.3协议。
什么是DCS控制系统
DCS控制系统(DIstributed Control System,分散控制系统)是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统。
DCS控制系统基本包括模拟量控制系统(MCS),顺序控制系统(SCS),汽机DEH系统,电气ECS系统,旁路控制系统BCS系统。
DCS控制系统组成模拟量控制系统(MCS),是将汽轮发电机组的锅炉、汽机当作一个整体进行控制的系统,炉侧MCS指锅炉主控制系统、锅炉燃料量控制系统、送风控制系统、引风控制系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统;机侧MCS指除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统;闭式水箱水位调节系统;高、低加水位调节系统及辅汽压力调节系统等。
MCS担负着生产过程中水、汽、煤、油、风、烟诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元汽轮发电机组的负荷控制任务。
顺序控制系统SCS是将机组的部分操作按热力系统或辅助机械设备划分成若干个局部控制系统,按照事先规定的顺序进行操作,以达到顺序控制的目的。
炉侧顺序控制的范围包括:送风机、引风机、一次风机、空气预热器、炉膛吹灰系统等。
机侧顺序控制系统的范围包括:汽机润滑油系统、凝泵、高加、除氧器、递加、真空泵、轴封系统、循环水系统、闭式水系统、汽泵、电泵、内冷水系统、密封油系统、胶球清洗系统等。
锅炉炉膛安全监控FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下,连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态,不断地进行逻辑判断和运算,必要时发出动作指令,通过各种顺序控制和连锁装置,使燃烧系统中的有关设备(如磨煤机、给煤机、油枪、火检冷却风机等)严格按照一定的逻辑顺序进行操作或处理未遂事故,以保证锅炉的安全。
同时炉膛安全监控系统还具有燃烧管理功能,它通过对锅炉的各层燃烧器进行投切控制,满足机组启停和增减负荷的需要,对锅炉的运行参数和状态进行连续监视,并自动完成各种操作和保护动作,如紧急切断燃料供应和紧急停炉,以防事故扩大.。
(完整版)我的工业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论文设计
工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。
关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的13,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。
提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
燃气蒸汽锅炉燃烧器控制系统
燃气蒸汽锅炉燃烧器控制系统燃气蒸汽锅炉燃烧器控制系统方案一、方案设计1、方案设计思路冗余,指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间,自动备援,即当某一设备发生损坏时,它可以自动作为后备式设备替代该设备冗余系统配件主要有:电源:高端服务器产品中普遍采用双电源系统,这两个电源是负载均衡的,即在系统工作时它们都为系统提供电力,当一个电源出现故障时,另一个电源就承担所有的负载。
实现了AC、DC的全冗余。
存储子系统:存储子系统是整个服务器系统中最容易发生故障的地方。
以下几种方法可以实现该系统的冗余。
磁盘镜像:将相同的数据分别写入两个磁盘中:磁盘双联:为镜像磁盘增加了一个I/O控制器,就形成了磁盘双联,使总线争用情况得到改善。
顾名思义,它由几个磁盘组成,通过一个控制器协调运动机制使单个数据流依次写入这几个磁盘中。
RAID3系统由5个磁盘构成,其中4 个磁盘存储数据,1个磁盘存储校验信息。
如果一个磁盘发生故障,可以在线更换故障盘,并通过另3个磁盘和校验盘重新创建新盘上的数据。
RAID5将校验信息分布在5个磁盘上,这样可更换任一磁盘,其余与RAID3相同。
I/O卡:对服务器来说,主要指网卡和硬盘控制卡的冗余。
网卡冗余是在服务器中插上双网卡。
冗余网卡技术原为大型机及中型机上的技术,现在也逐渐被PC服务器所拥有。
PC服务器如 Micron公司的NetFRAME9200最多实现4个网卡的冗余,这4个网卡各承担25%的网络流量。
康柏公司的所有 ProSignia/Proliant 服务器都具有容错冗余双网卡。
PCI总线:代表Micron公司最高技术水平的产品NetFRAME 9200采用三重对等PCI技术,优化PCI总线的带宽,提升硬盘、网卡等高速设备的数据传输速度。
CPU:系统中主处理器并不会经常出现故障,但对称多处理器(SMP)能让多个CPU 分担工作以提供某种程度的容错。
燃气蒸汽锅炉 DCS控制系统
燃气蒸汽锅炉 DCS控制系统简介燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统是一种用于控制燃气蒸汽锅炉运行的电气自动化控制系统,可以自动控制锅炉的加热温度、加热时间、汽压、水位、燃气供应等参数,从而使锅炉系统实现高效、安全、稳定的运行。
DCS 控制系统的优势相较于传统的集中式控制系统,DCS 控制系统具有以下优势:1.分布式结构:DCS 控制系统采用分布式控制结构,将控制任务分配到各个控制单元,提高了稳定性和可靠性。
2.可扩展性:DCS 控制系统支持模块化开发,可以动态地添加或删减控制模块,以适应不同的控制需求。
3.数据处理能力:DCS 控制系统可以实时处理大量的数据,提供可视化报表,为工程师提供决策支持。
4.故障容错:DCS 控制系统采用冗余设计,当一个控制单元故障时,其他控制单元可以接管工作,保证系统可靠性。
燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统的工作原理燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统由传感器、执行器、控制器等组成。
其中传感器用于采集锅炉系统的各种参数,执行器用于控制锅炉工作状态,控制器用于处理传感器采集的数据,根据设定的算法生成控制命令,将命令发送给执行器。
燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统的工作流程如下:1.传感器采集锅炉系统的各种参数,如加热温度、加热时间、汽压、水位、燃气供应等。
2.控制器根据设定的算法,对传感器采集的数据进行处理,生成控制命令。
3.控制器发送控制命令给执行器,执行器根据命令控制锅炉的工作状态,如控制加热器的加热功率、调节燃气供应量等。
4.控制器实时监测锅炉系统的状态,如发现锅炉工作异常,则发出警报。
燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统的应用燃气蒸汽锅炉 DCS 控制系统广泛应用于工业领域的蒸汽锅炉系统、发电厂和化工生产等领域,以下是它的一些主要应用场景:1.燃气蒸汽锅炉系统:DCS 控制系统可以自动控制燃气蒸汽锅炉的加热温度、加热时间、汽压、水位等参数,从而提高了锅炉系统的效率和安全性。
2.发电厂:在发电厂中,锅炉是发电的关键部件之一,DCS 控制系统可以对发电厂的锅炉系统进行自动控制,保证锅炉系统稳定运行,提高发电效率。
锅炉dcs控制系统
锅炉dcs控制系统锅炉DCS控制系统是一种通过数字化技术来控制和监测锅炉运行的系统。
DCS代表分布式控制系统,它使用计算机软件和硬件来实现对锅炉的自动控制。
锅炉是工业生产中常用的设备之一,它的作用是将水加热成蒸汽,并提供给各种需要蒸汽的设备使用,比如发电机、加热器等。
锅炉的运行对工业生产具有重要的意义,因此需要对其进行稳定可靠的控制。
传统的锅炉控制系统通常由一系列的开关、按钮和仪表组成,操作人员需要通过手动的方式来控制锅炉的运行。
这种方式存在人工干预的问题,容易导致操作失误和安全隐患。
而锅炉DCS控制系统通过自动化技术来实现对锅炉的控制,提高了锅炉运行的稳定性和可靠性。
它包括了硬件和软件两个方面的组成部分。
硬件方面,锅炉DCS控制系统通常包括一台或多台工作站、一台或多台PLC(可编程逻辑控制器)、一些传感器和执行器等。
工作站是操作人员与系统交互的界面,可以通过显示屏、键盘等设备来执行各种操作。
PLC是用来控制和监测锅炉的关键设备,它通过接收传感器的反馈信号来实现对锅炉参数进行调节和控制。
传感器负责监测锅炉的各种参数,比如温度、压力等。
执行器则负责执行PLC发送的控制命令,比如打开或关闭阀门等。
软件方面,锅炉DCS控制系统通常包括一套专门的控制软件,用于收集和处理锅炉的实时数据,并根据预设的算法计算出相应的控制命令。
这些控制命令会发送给PLC,由PLC来执行。
通过锅炉DCS控制系统,操作人员可以实时了解锅炉的运行状况,并对其进行调整和优化。
比如,可以通过监测系统收集到的数据来判断锅炉的运行状态,及时发现问题并采取相应的措施。
同时可以通过控制系统调整锅炉的参数,比如调节供水温度、调整燃烧器的燃烧强度等,以提高锅炉的能效和安全性。
锅炉DCS控制系统的优势在于其高度自动化和智能化的特点。
它可以减少人工操作的错误和失误,提高生产效率。
同时,锅炉DCS控制系统还具有数据采集和分析的功能,可以对锅炉的各种参数进行实时监测和历史记录,用于后续的分析和优化。
燃气蒸汽锅炉控制系统介绍1doc资料
燃(油)气蒸汽锅炉控制系统介绍(杜比中文显示)(一)中文显示:本系统通过专为蒸汽锅炉设计的面板,可方便地通过中文信息实现直观的人机对话:(1)对锅炉系统蒸汽压力和锅炉水位的实时显示。
(2)对锅炉控制系统工作状态(开机、停机、故障停机、定时)的实时显示。
(3)对控制系统对象状态的实现显示:燃烧机开、停、小火、大火、给水泵的开、停。
(4)对锅炉系统各类当前故障用中文实时显示。
(内容见“故障保护方式及内容”)(5)有历史故障的内容、发生时间的中文显示。
(6)各类控制参数设定值的显示、系统当前时间显示。
(二)故障保护方式及内容本系统按照劳动部对蒸汽锅炉的安全规程要求,有完善的各类保护。
(1)燃烧系统的安全保护本燃烧系统的安全保护是本控制系统的控制核心,本系统具有燃气泄漏保护、燃气压力高保护、燃气压力低保护和对燃烧机的燃烧故障及燃烧风机的故障有完整的保护。
(2)锅炉水位的安全保护由于锅炉缺水保护是锅炉安全的重要保护,本系统将缺水保护连入燃烧器的控制电源回路,这样即使脱离电脑控制只要发生锅炉缺水故障,控制系统即刻切断燃烧器电源从而保证了锅炉的安全运行。
通常的有两种水位控制方法:水位电极控制方法和浮球控制方法。
浮球控制方法:现用两套浮球来检测水位:UQK31组成A水位控制,低水位起动补水泵,高水位停止补水泵。
UQK-32组成B水位控制,缺水停机报警,中水位仅起显示作用,超高水位停机报警。
UQK31,UQK32内部信号接点开关位置可调,调整时应注意,在某一相应水位信号开关接通时,其它接点开关应处于断开状态,否则将被电脑视为信号异常,例如在中水位时,VQK-32内中水位开关接通,此时UQK-31、UQK-32其它开关应处于断开状态。
缺水A的水位可通过调整电极棒的长度来决定。
(3)锅炉运行系统的安全保护①蒸汽压力过高保护是锅炉运行系统的又一重要保护,通过在锅炉本体安装压力控制器,并将用于超高压保护的压力控制调整到所要求的蒸汽压力极限值,当实际蒸汽压力值大于此值,压力控制器就会动作,由于燃烧器的控制电源中串进了压力超压保护的控制系统脱离电脑控制也能防止锅炉蒸汽压力过高的重要安全保护功能,建议锅炉厂家选用质量好的压力控制器。
基于DCS的锅炉自动控制及其远程监控系统分析
产能经济369基于DCS 的锅炉自动控制及其远程监控系统分析任生智 太原理工大学山西兰花科技创业股份有限公司化工分公司摘要:DCS 锅炉具有噪音小、污染低、燃油效率高等特点,且可以实现自动化控制,对于锅炉运行效率的提高有着极为重要的作用。
为此,本文首先对DCS 控制系统展开概述,并在此基础上以20t 锅炉为例来分析基于DCS 的锅炉自动控制及其远程监控系统,以供广大同行参考与交流。
关键词:DCS;锅炉;自动控制;远程监控中图分类号:TP273;TK229.63 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2017)025-0369-01一、DCS 控制系统概述DCS 即计算机分散性控制系统,其主要是由上位机与下位机系统构成。
而实际控制系统不同,所具体控制功能亦有所不同。
其中上位机系统主要采取的是工业控制计算机,以实现现场实时存储、现实、报警、打印以及设定控制参数等;下位机主要是采取Ethernet 方式来实现系统间的通讯。
在分散型控制系统中,未处理机是其基础,其最大的特点是集中管理、危险分散控制与操作,其有效集合控制技术、计算机技术以及网络技术于一体。
DCS 控制系统主要具备如下几个特点:第一,可靠性。
实现DCS 控制系统其主要是以计算机为基础,来有效融合各个系统,并且将先进的容错设计应用到了系统结果当中,所以,如若某台计算机发生故障,而其他子系统并不会受到太大影响。
在此系统中,每台计算机其实际任务也各不相同,并且能够结合实际控制需求来运转相应的计算机,从而能够大大提升整体系统的可靠性。
第二,开放性。
DCS 控制系统的设计具有标准化与开放式的特点,所以其可以在不同计算机间传递信息。
如若要想变更或扩展系统功能,仅需卸下或将相应计算机接入网络即可。
第三,灵活性。
在DCS 系统能够利用不同的组态软件来实现不同的硬态组态,以便于能够结合相应的控制信号来实现不同的连接方式。
二、基于DCS 的锅炉自动控制功能分析1.燃烧控制一般情况下,甲烷、空气混合物以及催化和化工的酸性气体是燃气锅炉的主要燃料,通常判断其有无充分燃烧可以对其烟气中的含氧量来进行。
基于DCS的燃气锅炉自动控制系统
基于DCS的燃气锅炉自动控制系统1 工艺介绍本锅炉系统主要通过燃烧高炉煤气和焦炉煤气为某钢铁公司1000M3高炉提供动力,并季节性提供工业用暖。
锅炉主要包括煤气(高炉煤气、焦炉煤气)系统、炉体部分、对流受热面(汽包及冷却壁,I、II过热器,I、II省煤器,I、II空气预热器)、点火器、送引风设备等组成。
按照各部分的功能大致分为汽水系统、风烟系统、燃烧系统、减温减压及公用系统几个子系统。
本控制系统主要控制锅炉及相关辅助设备的生产过程,使其符合工艺所要求达到的蒸汽温度(450℃)、压力(3.82MPa)、流量(130t/h)、纯度(过热蒸汽)。
1.1 汽水系统汽水系统是供给锅炉保护和产生蒸汽的除氧水,生成载热的过热蒸汽送到汽机膨胀做功或者经过减温减压后供热。
来自除氧给水系统的除氧水经过调节后送到I、II省煤器预12热,然后送到锅炉汽包和与汽包相连的锅炉冷却壁中,经过锅炉燃烧生成的高温烟气的加热生成不饱和蒸汽,不饱和蒸汽经过I级过热器、I级过热器蒸汽集箱,经过喷水减温器减温处理后,再经过II级过热器、II级过热器蒸汽集箱后生成饱和的过热蒸汽,然后送到蒸汽母管,一部分送到汽机膨胀做功,一部分进入减温减压系统, 一部分提供除氧汽动给水泵做功给水。
1.2 风烟系统空气(冷风)经过净化后通过1#、2#送风机送到I、II空气预热器中进行预热成为热风,热风送到热风烧嘴和煤气混合燃烧;高炉煤气和焦炉煤气通过高炉煤气管道和焦炉煤气管道送到燃烧喷嘴和热风混合燃烧,生成高温烟气,加热锅炉汽包中的除氧水使之成为不饱和蒸汽,然后高温烟气依次通过I过热器、II过热器、II省煤器、II空气预热器、I省煤器、I空气预热器将不饱和蒸汽加热成为高温高压的饱和蒸汽,并预热送到锅炉汽包中的除氧水和送到锅炉炉膛中的空气,最后通过引风机引至烟囱中排放。
1.3 燃烧系统12高炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;进入锅炉和高炉煤气混合燃烧的热风分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;焦炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角2个燃烧喷嘴),参与燃烧。
燃气锅炉自动控制系统实现与应用论文
4.1.2 燃烧双交叉控制
双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。
双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。
2.2 汽水系统
锅炉汽水系统流程如下:除氧器→高压给水泵→省煤器预热→锅炉汽包→生成不饱和蒸汽→I级过热器→I级过热器集箱→喷水减温器→II级过热器→II级过热器集箱→生成饱和的过热蒸汽→用户。
2.3 烟风系统
空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。
锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。下面是小编为你带来的 燃气锅炉自动控制系统实现与应用论文,欢迎阅读。
摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控DCS控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。
锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。
燃气蒸汽锅炉DCS控制系统设计
河南xxx工业有限责任公司锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统控制方案xxxx电气系统有限公司一:概述xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司,是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。
xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器,至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制,控制锅炉的吨位达到150t/h,并且始终保持技术领先地位。
目前xx公司产品已遍布全国,部分出口国外,近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用,已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌,是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位。
公司资质:中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位省级高新技术企业国家级高新区企业计算机软件企业中国锅炉行业协会团体会员二、控制对象和设备10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台,每台包括:●程控器外置式燃烧器1台;风机功率12KW,●给水泵2台,功率15kw(一主一备);●循环泵●节能泵由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。
三、关于标准1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准,我公司执行的是xxxx公司企业标准Q/3201RTG01-2000,是目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。
2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中,我公司为该标准的第一起草单位。
3、本控制方案依照国家有关标准和规程及xxxx公司企业标准编制,全面满足招标方要求。
四:系统设计原则我方在进行本控制系统设计时,将严格遵循以下系统设计原则:安全性原则:由于锅炉属于压力容器,而且工作环境比较恶劣,因此,控制系统首先要保证的就是锅炉系统运行的安全性,这是首要设计原则。
为了达到安全的目的,在一次仪表和二次仪表的选型上,要严格遵循行业规范,从根源上保证系统的安全。
可靠性原则:可靠性原则是针对控制系统的安全而言的,同样是为了保证锅炉的安全运行,在控制系统设计时,要注意控制的层次和相应层次的操作等级、权限。
锅炉DCS系统
锅炉DCS系统一、锅炉控制系统工艺概述1 、锅炉控制工艺流程图2 、锅炉控制方案锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的复杂的控制系统,调节参数与被调节参数之间,存在着许多交叉的影响,调节难度非常大。
我们采用将系统控制分散成一个一个的闭环控制:给煤控制,送风控制,汽包液位控制,炉膛负压控制等。
a 给煤控制锅炉燃烧系统自动调节的基本任务,是使燃料燃烧所产生的热量,适应蒸汽负荷的需要,同时还要保持经济燃烧和锅炉的安全运行。
目前,中小型煤粉炉控制系统效果不佳主要体现在送风和给煤控制上。
送风控制系统应与给煤控制相协调,控制在一定的风煤比,维持燃烧处在最佳经济状态。
其控制原理框图如下:b 送风控制送风调节是通过负荷规则调节器实现“加负荷时,先加风后加煤;减负荷时,先减煤后减风的控制规则。
其控制原理框图如下:c 炉膛负压控制炉膛负压反映了送风量与引风量之间的平衡关系,目标就是要保证锅炉在运行过程中,始终保持在微负压的稳定状态,以保证其安全有效运行。
其控制原理框图如下:d 汽包液位控制锅炉给水自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量,并使汽包液位保持在工艺允许的范围内。
液位控制是有以下三种:①单冲量控制,即以水位为唯一调节信号的单参数、单回路控制系统;②双冲量控制,即以蒸汽流量作为补充信号的双参数控制系统;③三冲量控制,即以给水流量、主蒸汽流量作为补充信号的三参数控制系统。
其中三冲量调节系统还可分为三冲量单级调节和三冲量串级调节。
三冲量串级控制系统控制原理框图如下:三冲量串级控制系统控制原理框图e 过热蒸汽出口温度控制保证过热蒸汽出口蒸汽温度在允许的范围内,保护过热器,使过热器管壁温度不超过允许的温度范围。
其控制原理框图如下:过热蒸汽出口温度控制原理框图3、锅炉的自动保护系统?锅炉的保护系统是锅炉控制系统的重要组成部分。
其保护内容取决于锅炉设备本身的结构、容量、技术特性和运行方式。
一般设有汽压保护、汽包水位保护、锅炉灭火保护、连锁保护和紧急停炉保护等。
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河南xxx工业有限责任公司锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统控制方案xxxx电气系统有限公司一:概述xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司,是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。
xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器,至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制,控制锅炉的吨位达到150t/h,并且始终保持技术领先地位。
目前xx公司产品已遍布全国,部分出口国外,近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用,已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌,是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位。
公司资质:中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位省级高新技术企业国家级高新区企业计算机软件企业中国锅炉行业协会团体会员二、控制对象和设备10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台,每台包括:●程控器外置式燃烧器1台;风机功率12KW,●给水泵2台,功率15kw(一主一备);●循环泵●节能泵由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。
三、关于标准1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准,我公司执行的是xxxx公司企业标准Q/3201RTG01-2000,是目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。
2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中,我公司为该标准的第一起草单位。
3、本控制方案依照国家有关标准和规程及xxxx公司企业标准编制,全面满足招标方要求。
四:系统设计原则我方在进行本控制系统设计时,将严格遵循以下系统设计原则:安全性原则:由于锅炉属于压力容器,而且工作环境比较恶劣,因此,控制系统首先要保证的就是锅炉系统运行的安全性,这是首要设计原则。
为了达到安全的目的,在一次仪表和二次仪表的选型上,要严格遵循行业规范,从根源上保证系统的安全。
可靠性原则:可靠性原则是针对控制系统的安全而言的,同样是为了保证锅炉的安全运行,在控制系统设计时,要注意控制的层次和相应层次的操作等级、权限。
目前,国际上普遍认同的可靠控制系统分为三个等级:计算机上位监控子系统、实时控制子系统和就地强电手动操作子系统,本项目也将严格按这种方式来设计整体控制系统。
科学性原则:科学性原则是指控制系统中选用的一次、二次仪表、PLC等产品都属于目前国内和国际上的主流产品,同时,控制系统的结构是合理的,具有行业针对性的。
先进性原则:先进性原则是指在系统科学设计和元器件经济合理的前提下,要尽量保证控制系统符合国际上自动化控制系统的发展方向,保证本控制系统在5-10年内仍属于比较先进的锅炉控制系统。
五、控制方案根据燃气锅炉的运行特点,锅炉控制系统控制采用小型分布式控制系统,本系统由一个工程师站,两个操作员站作为集中监控平台;S7-300作为锅炉及辅机控制系统,一次仪表信号分别送入PLC ,由PLC 经智能逻辑运算后驱动燃烧、循环泵等相关设备;上位系统一方面接收下位机上传的现场信号进行数据显示及报表和记录生成,另一方面,根据数据分析结果对下位机进行管理,实时监控锅炉系统运行以保证整个锅炉控制系统绝对安全可靠。
拓扑图如下:上位机: I/O数据处理、回路控制和顺序控制、完成面向过程的全部监测、调节和运算功能。
包括温度、压力的显示、各种复杂调节和先进控制算法,各种电机的起停等控制,相关设备运行状态的监控及连锁保护等。
PLC柜:现场数据采集及简单处理、现场执行机构驱动。
操作员站及工程师站:工控机采用台湾研华品牌,P4,512MB内存,250G硬盘,DVD光驱,显示器采用22寸DELL液晶显示器OSM交换机(1台): MOXA;S7-300系列PLC 1套,10寸触摸屏1台S7-200系列PLC 3套,10寸触摸屏3台操作台(1套):三工位含坐椅。
软件技术:基于WINDOWS XP多用户操作系统的专业组态软件,可同时处理多项任务,具有远程监控功能。
主控单元的回路控制功能包括各类控制算法功能及功能模块包含用户所需各种功能模块。
锅炉控制系统由若干个子系统组成,这些系统协调运行;并具有前馈特征,使锅炉能灵敏、安全、快速与稳定的运行。
六、系统构成多锅炉、多机组集散控制系统,严格按照工业控制标准和锅炉安全要求原则设计。
软硬件采用面向对象的模块化设计,安全可靠。
层次设计,共三层:●一层----现场传感器及执行器温度、压力、液位等一次仪表采用著名品牌器件,保证锅炉各项工况参数实时精确检测。
●二层----现场锅炉控制柜锅炉现场控制柜直接控制各锅炉的运行。
对上接收上位机指令,对下采集数据,系统单元之间相互联系,又都具有相对的独立性.下位机(PLC控制柜+触摸屏)可以脱开上位机(工控机),进行独立操作运行,同时也可在联机状态下通过上位机进行操作监控。
●三层----中心控制柜完成系统的整体管理及监控,是系统的核心。
对外与工作人员交互信息,对内完成监控及管理任务。
按照“指令”和“数据”适时管理及控制锅炉运行。
PLC控制系统七:下位机控制功能::用户管理功能:设有观查员、操作员、管理员三个操作级别,具有不同的操作权限;示意图:工作状态显示功能:“状态”是当前控制器所处的工作状态,分别为“待命”、“报警”以及“运行”状态。
并实时显示主要参数的当前值。
开机后若无故障,系统处于待命状态,状态框显示为“待命”。
出现故障时系统进入报警状态,状态框显示为“报警”。
按“运行”键,系统进入运行状态,状态框显示当前的“运行”状态。
:历史故障记录功能:控制器检测发现出故障时,除弹出显示报警画面外,故障发生的时间、故障恢复的时间和故障名称都被记录下来,可通过查阅故障记录,检查最近发生的故障记录。
示意图:实时故障记录:控制器检测到故障时,自动关闭燃烧器、给水泵等设备。
弹出报警画面,报警讯响器报警,报警输出继电器闭合。
按“消音”键可关闭讯响报警、报警输出继电器断开;按“复位”键,退出故障报警画面,若故障未解除,则仍保持报警状态。
若故障已解除,按“复位”键,退出故障报警画面同时系统恢复为“待命”状态。
示意图:时间设置功能:示意图:参数设置功能;设定排烟报警温度值等设定值。
此画面还显示燃烧器累计运行时间。
示意图给水泵变频控制功能:给水泵操作有“启动”、“停止”、“手动/自动”、三个按钮,同时根据用户的操作,画面动态显示给水泵的工作状态、手自动状态和主备状态。
按“变频手动/变频自动”按钮,给水泵原为手动状态就转变为自动状态,原为自动状态就转变为手动状态。
变频器在手动状态下,通过“手动给速”参数设置变频器速度。
在自动状态下,根据“汽包水位设定”及PID参数自动调节水泵转速。
示意图:燃烧器手自动控制功能:待命状态下,在确认无故障报警条件下可手动启动燃烧器。
在主画面上按燃烧器,输入工艺员用户名及密码,可进入“燃烧器操作”画面。
示意图液位控制:液位控制由用差压变送器将模拟信号上传至PLC实现电动调节阀进行PID控制、上下限报警及连锁;高信号稳定可靠。
过压强;可满足各种恶劣工业环境。
除氧器控制:1)除氧水泵控制:根据除氧器液位来控制泵的启停。
2)除氧器液位调节:根据除氧器实际液位与设定除氧器液位的差值,通过PID计算自动调节液位调节阀开度,从而保持除氧器液位在设定的液位。
3)除氧器压力调节:根据除氧器实际压力与设定除氧器压力的差值,通过PID计算自动调节压力调节阀开度,从而保持除氧器压力在设定的压力。
4)除氧器出水水温调节:根据除氧器实际出水水温与设定除氧器出水水温的差值,通过PID计算自动调节加热蒸汽调节阀开度,从而保持除氧器出水水温在设定的温度。
5)软水箱液位调节:根据软水箱实际液位联锁控制软水箱补水阀的开闭,是软水箱液位控制在要求范围之内,保证锅炉用水需要。
燃烧器控制(比例调节)⏹控制系统进入上班时检测锅炉水位,当锅炉水位正常时,才能开启燃烧器;⏹燃烧器启停由锅炉蒸汽压力控制,蒸汽压力下限、上限值由用户设定;⏹当锅内蒸汽压力低于设定的蒸汽压力下限值时,控制器输出开启燃烧器电源,燃烧器启动点火程序、同时进入燃烧负荷比例调节状态(燃烧器比例调节仪),此时由蒸汽压力直接调节燃烧负荷量;⏹当锅炉蒸汽压力大于设定的蒸汽压力上限值时,控制器输出停止燃烧信号,燃烧器进入燃烧负荷比例调节关闭状态,直至停止燃烧。
本系统能直观显示和报警(声光)处理以下内容:1)燃烧器熄火故障与保护2)燃气压力高、低声光报警与保护3)锅炉蒸汽压力超高故障与保护4)锅炉水位极低故障与保护5)锅内水位超高故障与保护6)燃气的泄露故障与保护7)排烟温度监测与保护8)蒸汽压力监测与传感器故障保护9)系统断电监测与保护10)电机过载、过流监测与保护安全保护措施⏹下列情况锅炉必须紧急停炉:蒸汽压力超高故障、锅炉水位极低故障、燃烧机熄火故障、燃气压力异常(高低故障),系统出现这类故障,需人工复位才能再次运行;⏹燃烧熄火故障保护:燃烧器如果因各种原因不能正确点火或燃烧过程中出现熄火,电脑控制器“熄火故障”声光报警指示,联锁关闭燃烧器设备;⏹锅炉水位极低保护:系统运行过程中,当锅炉水位低于设定的极限低水位时,电脑控制器“水位极低故障”声光报警指示,联锁所有受控设备;⏹蒸汽超压保护:系统运行过程中,当锅炉蒸汽压力大于设定安全运行压力时,电脑控制器“蒸汽超压故障”声光报警指示,联锁所有受控设备;⏹锅炉水位极高保护:系统运行过程中,当锅炉水位高于设定的极限高水位时,电脑控制器“水位超高故障”声光报警指示,联锁给水设备;⏹燃气压力低保护:当供气压力低于燃烧器正常工作气压范围时,电脑控制器“燃气压力低故障”声光报警指示,联锁关闭燃烧器设备;⏹燃气压力高保护:当供气压力高于燃烧器正常工作气压范围时,电脑控制器“燃气压力高故障”声光报警指示,联锁关闭燃烧器设备;⏹排烟温度超温保护:系统运行过程中,当实际排烟温度超过设定的烟道超温温度时,电脑控制器“排烟超温故障”声光报警指示,联锁关闭燃烧器;⏹断电故障保护:系统运行过程中,出现供电断电系统自动切断输出设备,再次供电时,智能控制器自动处于下班状态,确保系统安全运行;⏹电机负荷保护:通过断路器和热过载继电器,保护电机设备在运行过程中的过流、过热保护。
群控系统九:主要电气元件及传感器说明:S7-300系列PLC SIMATIC S7-300是一种通用型的PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是在生产制造工程中的应用。
模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点,使得S7-300在以下工业领域中实施各种控制任务时,成为一种即经济双切合实际的解决方案:S7-300具有以下显著特点:◆循环周期短、处理速度高◆指令集功能强大、可用于复杂功能◆产品设计紧凑、可用于空间有限的场合◆模块化结构、适合密集安装◆有不同档次的CPU、各种各样的功能◆模块和I/O模块可供选择▪无需电池备份,免维护西门子触摸屏:高分辨率宽屏显示1、800×480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积,使单个画面中可以显示更多的信息,让操作员具有更舒适的视觉体验2、高分辨率使得画面更清晰,画质更细腻LED 背光,节能降耗1、LED 较之 CCFL,背光板厚度降低一半左右,使精彩系列面板更轻巧。