浴室系统控制系统方案设计

浴室燃气锅炉控制方案中石化工建设

2015年11月17日

目录

一、系统概述 (2)

二、控制器特点 (2)

三、控制器功能描述 (3)

四、控制器电源条件与安装要求 (6)

五、控制器硬件组成 (7)

六、项目实施与售后服务 (8)

七、配置清单及价格 (10)

一、系统概述

本项目初步设计针燃气锅炉控制系统，本项目的主要工艺设备有：

●适用对象：燃气热水锅炉

二、控制器特点

◆采用西门子公司的S7-200系列的PLC模块作为核心控制器；

◆显示采用MCGS 7″彩色触摸屏，全中文图文操作界面，多窗口画面系统

工况显示；

◆故障自动识别、直观指示与处理；

◆数据分析、历史运行数据查询方便；

◆具有标准的RS232/485接口/MODBUS协议，实现与楼宇自控或DCS的连

接，实现多台锅炉的群控功能。

三、控制器功能描述

3.1 控制系统监测点

3.2控制系统原理图

3.3控制要求

锅炉控制：

1、锅炉启停由锅炉水箱温度控制，水箱温度上限60度、下限值55度由用户设定；

2、当水箱水温低于下限值先开启水泵，再开启锅炉。

3、当水箱水温大于上限值停止循环泵。

4、循环泵连锁锅炉设备。循环泵处于开启状态时，才能开启锅炉；

循环泵控制：

系统上班即自动运行，上班启，下班停。

冷热水箱补水控制：

补水：由遥控浮球阀来控制水箱的补水。

缺水：由磁翻板液位计（带低位、低低位、高位、高高位信号）传输到PLC有PLC来控制，当缺水时停止所有设备的运行。

热水泵控制：

水泵为一用一备，在热水管出口直管1。5M处安装压力变送器，信号传输到PLC ，设定压力为2.5公斤，保持管道水压为2.5公斤。过24个小时自动切换。

冷水泵控制：

水泵为一用一备，在热水管出口直管1M处安装压力变送器，信号传输到PLC ，设定压力为2.5公斤，保持管道水压为2.5公斤。过24个小时自动切换。

回水控制：

在回水管上安装一温度传感器和电磁阀，信号传输到PLC，当水温低于45度时打开电磁阀，调节回水温度在55度左右。

定时控制

该系统设有定时自控和非定时自控功能。系统可在24小时设置六组定时工作时段（各时段上班时间、下班时间、锅炉水箱温度上限、下限）；

启动定时功能后，电脑根据当前时间使系统自动进入上班或下班，不同

时段可根据用户设置不同的温度围进行自控。

3.2、安全保护功能

1、控制器设计了电脑控制和强电手操两种控制模式，使锅炉系统在保证安全的前提下尽可能保持运行，防止了控制系统以及一次仪表的任何微小故障导致锅炉系统的停运。

2、本系统能直观显示和报警（声光）处理以下容：

1)锅炉故障与保护

2)热水箱温度超高故障与保护

3)电机变频故障与保护

4)温度计故障与保护

5)电机过载、过流监测与保护

3.3、安全保护措施

⏹下列情况锅炉必须紧急停炉：水箱水温超高故障、水泵出水压力低故障⏹锅炉故障保护：锅炉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，联锁关闭锅炉设备；

⏹传感器故障识别与保护：系统运行过程中，当出水（回水）温度传感器

发生断路或开路故障时，电脑控制器“传感器故障”声光报警指示，联锁关闭锅炉设备；

⏹循环泵故障保护：系统运行过程中，循环泵启动后，电脑制器检测不到

流量开关信号时，故障连锁所有受控设备；

⏹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、缺相保护。

3.4其它功能

⏹设置运行参数：设置锅炉全自动运行所需温度、时段等参数；

⏹信息处理：将现场采集的信号进行智能数据分析统计处理，完成故障预

测、故障处理、控制热系统设备、系统防冻控制、数据查询、智能模糊控制锅炉运行等工作。

⏹故障记录与显示：能对锅炉发生的故障自动记录数据达100多条，用户

可以通过触摸屏查询故障发生的位置、时间、故障原因分析，确保锅炉的正常、安全运行。

⏹自动识别故障并保护：发生故障时，软件自动识别故障，保护锅炉及附

属设备安全；具有故障分析表并可查询维修指南。

⏹历史曲线：控制系统在正常工作时，每隔一个时间段记录锅炉运行工况

数据，包括水箱温度、34水箱液位、回水温度，并通过实时曲线的形式

显示在触摸屏上，方便用户查询，也可方便用户对运行工况的分析。

⏹通讯功能：通过RS-485通讯或相关开关量输出可把设备启/停、故障类

型等工况数据实时传送至中心控制室。

⏹软手动功能：在此状态下，可直接对锅炉等负载进行操作。用软手动操

作时，将严格遵循锅炉负荷的工作时序及锅炉与循环泵连锁、超温、超

压连锁关系。

⏹系统密码保护设置：系统设置三级密码保护功能，有用户操作级、管理

级和工厂程序级。

四、控制器电源条件与安装要求

4.1电源条件

额定电压： 380V/220V±15% 三相五线/单相

额定频率： 50Hz±2%

4.2安装要求及位置

控制器的安装可根据锅炉的大小、锅炉房的环境及要考虑操作维护的方便。可将控制器固定在锅炉炉体一侧或摆放在专做的控制台上，使控制器处于平稳状态，也可将控制柜固定在锅炉房控制室里。控制器最好放置在干燥通风的地方，不能覆盖或阻塞控制器两侧的通风孔。

五、控制器硬件组成

5.1 核心控制器

作为单台燃(油)气蒸汽锅炉的控制平台，我们根据锅炉本体和燃烧机的数据点位，结合控制算法的复杂程度与控制模块的数据空间，采用S7-200系列中的CPU-224XP作为核心CPU。CPU-224XP的主要特点如下：

◆模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用；

◆CPU带两个RS232/485通讯口；

◆各种功能模块（AI/AO/DI/DO）可以非常好地满足和适应自动控制任务；

◆由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活；

◆方便用户和简易的无风扇设计；