產(chǎn)品說(shuō)明:

一、 方案特點(diǎn)

1.1減輕工人的勞動(dòng)強度

    ◆   鍋爐燃燒系統遠程集中控制的實(shí)現，減少了司爐人員的操作強度，正常情況下，司爐人員只需監視鍋爐系統的運行狀態(tài)即可，非正常情況，司爐人員可隨時(shí)的將系統切換到手動(dòng)運行的狀態(tài)，通過(guò)后備儀表系統操作鍋爐的正常運行。

    ◆   鍋爐系統的生產(chǎn)報表可通過(guò)上位機的定時(shí)、隨機打印功能，按要求打印生產(chǎn)報表，減少了司爐人員的定點(diǎn)抄表工作量。

    ◆   司爐人員有更多的精力投入到鍋爐設備的尋檢和管理當中。

1.2保障鍋爐的安全穩定運行

     本控制系統的故障報警保護功能完善，循環(huán)泵故障停機保護功能以及電機過(guò)載、欠壓、過(guò)流、堵轉等保護功能。利用本系統提供的聯(lián)鎖保護接點(diǎn)可方便的實(shí)現鍋爐各電機的聯(lián)鎖停爐保護。

1.3提高公司的自動(dòng)化管理水平

該自控系統工程設計方案具備全面實(shí)現對鍋爐系統的計算機自動(dòng)監控和管理功能。各系統均能夠由獨立的PLC控制站（主控下位機）自主完成鍋爐系統的自動(dòng)運行與安全檢測。

二、 設計依據

2．1  設計標準

我方在進(jìn)行本控制系統設計時(shí)，嚴格遵循以下國家制定的鍋爐及相關(guān)行業(yè)的標準：

    ◆   GB/T 15317 --94《工業(yè)鍋爐節能監測方法》

    ◆   GB10180 《工業(yè)鍋爐熱工試驗規范》

    ◆   GBJ/232-90、92《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

    ◆   《鍋爐房安全管理規則》（勞鍋字[1988]74號）

    ◆   GB50259-96《電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規范》

    ◆   GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤(pán)及二次回路結線(xiàn)施工及驗收規范》

    ◆   GB10180-88《工業(yè)鍋爐熱工試驗規范》

    ◆   《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》

    ◆   《鍋爐壓力容器安全監察規程》

    ◆   《儀表系統接地設計規定》

    ◆   《分散控制系統工程設計規定》

    ◆   《電氣設備安全設計導冊》

    ◆   《儀表供電設計規定》

2．2  系統設計原則

我方在進(jìn)行本控制系統設計時(shí)，將嚴格遵循以下系統設計原則：

安全性原則：由于鍋爐屬于壓力容器，而且工作環(huán)境比較惡劣，因此，控制系統首先要保證的就是鍋爐系統運行的安全性，這是首要設計原則。為了達到安全的目的，在一次儀表和二次儀表的選型上，要嚴格遵循行業(yè)規范，從根源上保證系統的安全。

可靠性原則：可靠性原則是針對控制系統的安全而言的，同樣是為了保證鍋爐的安全運行，在控制系統設計時(shí)，要注意控制的層次和相應層次的操作等級、權限。目前，國際上普遍認同的可靠控制系統分為三個(gè)等級：計算機上位監控子系統、實(shí)時(shí)控制子系統和就地強電手動(dòng)操作子系統，本項目也將嚴格按這種方式來(lái)設計整體控制系統。

科學(xué)性原則：科學(xué)性原則是指控制系統中選用的一次、二次儀表都屬于目前國內和國際上的主流產(chǎn)品，同時(shí)，控制系統的結構是合理的，具有行業(yè)針對性的。

經(jīng)濟性原則：經(jīng)濟性原則是指在設計控制系統時(shí)，從元器件品牌的選擇上，采用合理的配置，注重整體的效果，而不是一味選擇高價(jià)格的配置。畢竟，成本是項目實(shí)施中非常重要的一個(gè)因素。

先進(jìn)性原則：先進(jìn)性原則是指在系統科學(xué)設計和元器件經(jīng)濟合理的前提下，要盡量保證控制系統符合國際上自動(dòng)化控制系統的發(fā)展方向，保證本控制系統在5-10年內仍屬于比較先進(jìn)的鍋爐控制系統。

三、 系統構架設計

系統構架的設計是指整個(gè)鍋爐控制系統的框架設計，在嚴格遵循控制系統設計標準和設計原則的基礎上，我方根據燃氣蒸汽鍋爐的運行特點(diǎn)和中央監控系統的功能要求，并考慮控制系統的科學(xué)性和先進(jìn)性要求，將整個(gè)群控系統按操作的等級分為上位監控子系統、單臺鍋爐實(shí)時(shí)控制子系統兩個(gè)部分。

上位監控子系統是整個(gè)鍋爐群控系統的指揮中心，所有鍋爐的信息都集中顯示在中央控制計算機中，在正常運行情況下，操作員可以在指揮中心對模塊鍋爐進(jìn)行遠程操控，如控制參數的設置、修改，啟動(dòng)優(yōu)化控制程序，建立鍋爐節能分析報表等；同時(shí)，上位監控子系統起到信息和人員的管理職能，如建立重要鍋爐參數的歷史報表和趨勢，對現場(chǎng)操作人員的生產(chǎn)監督，中央監控操作員的權限設置等。上位監控子系統一般建立在鍋爐房控制室內，由監控軟件、通訊電纜、監控操作平臺、打印機、不間斷電源等部分組成。

單臺鍋爐實(shí)時(shí)控制子系統是整個(gè)鍋爐群控系統的控制核心，如果說(shuō)上位集中監控子系統是“大腦”的話(huà)，那么單臺鍋爐實(shí)時(shí)控制子系統就是“心臟”。所有正常狀態(tài)下的鍋爐控制都是由鍋爐控制柜來(lái)實(shí)現的?？紤]到系統的安全性和可靠性，我方采用控制器和強電手動(dòng)操作共同來(lái)實(shí)現具體的控制功能；同時(shí)，采用工業(yè)上標準的RS485接口/MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現鍋爐控制器與上位監控子系統的數據交互。實(shí)時(shí)控制子系統建立在鍋爐房控制室內，核心控制器與上位監控子系統安裝在同一平臺中，主要由一次傳感器、變送器（現場(chǎng)安裝）、核心控制模塊、強電手動(dòng)控制、控制柜等部分組成。

從橫向角度來(lái)看，上述群控系統的設計符合國際上流行的“控制分散、監視集中”的群控系統的標準。對于每個(gè)鍋爐系統而言，控制是相互獨立的，彼此不會(huì )干擾，而監視系統又是集中的，信息是共享的，這有利于整體管理。從縱向角度看，鍋爐控制系統是安全可靠的，在正常情況下，操作員在上位監控系統就可以對所有鍋爐進(jìn)行遠程監控，一旦上位系統發(fā)生故障，操作員可以通過(guò)鍋爐控制系統進(jìn)行操作，即使發(fā)生極端情況，操作員也可以通過(guò)控制柜的強電手動(dòng)操作對鍋爐進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，而不會(huì )因為控制系統影響鍋爐的正常運行。因此，這樣的控制系統是強壯的、科學(xué)的、合理的。

以下是本群控系統的網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，在以后的章節中將具體就單臺鍋爐控制系統和上位監控系統的實(shí)現進(jìn)行詳細的描述。

四、 控制系統功能設計

4.1鍋爐房監控系統軟件基本功能

本系統具備很高的可靠性和實(shí)時(shí)性；采用成熟、先進(jìn)的開(kāi)發(fā)平臺，保證其開(kāi)放性和可擴展性，設計符合標準化、規范化要求。具有良好的可擴性、穩定性和聯(lián)網(wǎng)功能。便于功能和系統的擴充和升級，并充分保護用戶(hù)投資，使系統能適應功能的增加和規模的擴充等要求。主要功能如下：

    ① 密碼保護

    ② 監控點(diǎn)摘要

    ③ 監控點(diǎn)報警

    ④ 監控點(diǎn)歷史

    ⑤ 動(dòng)態(tài)記錄

    ⑥ 動(dòng)態(tài)圖形

    ⑦ 表格監視

    ⑧.運行時(shí)間累積

4.2鍋爐房監控系統軟件運行下的監視和控制功能

系統計算機監視系統的LCD液晶顯示器上實(shí)時(shí)監控軟件操作畫(huà)面包括：系統模擬動(dòng)態(tài)運行流程圖總貌、煙氣、熱水、供（補）水等各子系統的工作流程與狀態(tài)，報警一覽、數據一覽等。系統連續采集和處理所得鍋爐有關(guān)的監測點(diǎn)和設備狀態(tài)信號，及時(shí)向操作員提供有關(guān)運行信息。實(shí)現鍋爐安全運行，一旦發(fā)生任何異常工況，及時(shí)報警，提高鍋爐的可利用率。系統包括模擬顯示、成組顯示、表格顯示、報警顯示、制表記錄、值班記錄與歷史數據存儲和檢索及打印等。

采用圖控軟件組態(tài)設計監控工作站的運行監控軟件，具有中文界面，操作提示和幫助系統。操作界面主要以流程圖方式表示，從總體流程圖直到每個(gè)單體的局部流程圖。在流程圖上顯示的設備均可以點(diǎn)擊進(jìn)入，以了解該設備的進(jìn)一步細節數據或對其進(jìn)行控制。工藝過(guò)程、運行參數和設備狀態(tài)均以圖形方式直觀(guān)表示。

工藝流程與運行監視圖形包括：

    A.系統總流程圖，         B.鍋爐系統圖，          C.煙氣子系統圖，

    D.供水子系統圖，         E.熱供、回水子系統圖,   F.設備運行狀態(tài)圖,

    G.系統運行參數圖         H. 報警記錄圖表等。   

系統主要參數的棒圖包括：

    A.  鍋爐供回水溫度

    B.  鍋爐所供能量(熱量)；

    C.  鍋爐排煙溫度

    D.  電動(dòng)蝶閥開(kāi)度

4.4數據庫的生成及查詢(xún)功能

提供整個(gè)監控系統運行的各種數據參數、各設備狀態(tài)以及各接口設備狀態(tài)的實(shí)時(shí)數據庫及歷史數據庫，并能根據信息分類(lèi)生成各種專(zhuān)用數據庫，具有在線(xiàn)查詢(xún)、修改、處理、打印等數據庫管理軟件，可進(jìn)行日常的操作及維護，可以同其它關(guān)系數據庫建立共享關(guān)系，使之將來(lái)能與管理系統聯(lián)網(wǎng)操作。

保存在內存中的實(shí)時(shí)數據庫應存貯有各種監控對象的動(dòng)態(tài)數據，數據刷新周期應可設置，以保證關(guān)鍵數據的實(shí)時(shí)響應速度。短期歷史數據庫能保存7天的實(shí)時(shí)數據和組合數據，并不斷地予以刷新（其數據來(lái)自于實(shí)時(shí)數據庫）。歷史數據庫中能存入各設備的運行參數、報警記錄、事故記錄、調度指令等。

4.5圖形生成及查詢(xún)功能

系統組態(tài)軟件具有功能強、實(shí)用有效的圖形顯示功能，能畫(huà)出工藝流程總圖、設置布置圖等。在確定監控畫(huà)面后，可對監控對象進(jìn)行形象的圖符設計、組態(tài)、連接、生成完整的實(shí)時(shí)監控畫(huà)面，使用戶(hù)能在監視器（顯示屏）上查詢(xún)到各種監控對象的動(dòng)態(tài)運行及超限位、故障信息，其形式可以是圖像、報表、曲線(xiàn)以及直方圖等。

同時(shí)還具有友好的漢化人機接口界面，采用圖形、圖標方式，使管理人員方便地使用鼠標及鍵盤(pán)對系統進(jìn)行管理、控制，通過(guò)監控畫(huà)面的切換，進(jìn)行數據查詢(xún)、狀態(tài)查詢(xún)、數據存貯、控制管理等各種操作。

可根據用戶(hù)需求選擇打印內容，輸出至激光打印機。

4.6鍋爐房監控系統組態(tài)圖

    ① 全貌圖

    系統通過(guò)顯示屏顯示運行狀態(tài)，操作員通過(guò)顯示屏定時(shí)對鍋爐等設備運行過(guò)程監視和操作。

    顯示屏每幅畫(huà)面顯示過(guò)程變量的實(shí)時(shí)數據和運行設備狀態(tài)，這些數據每秒鐘刷新一次。

    ② 控制回路：

    控制系統劃分若干子系統，每個(gè)子系統的設計完全遵守“獨立完整”的原則。

    在自動(dòng)控制范圍內，控制系統能處于自動(dòng)方式而不需要任何性質(zhì)的人工干預。

    控制系統能調節控制裝置以達到規定的性能指標，控制設備實(shí)現性能要求的能力，不受到控制系統的限制。

    控制系統有連鎖保護功能，以防止控制系統誤動(dòng)作，保證鍋爐正常運行。

    ③ 成組顯示：

    將相關(guān)的模擬量信號，組合成成組顯示畫(huà)面，便于運行操作人員調用查看。

    成組信號分：鍋爐壓力、溫度等分別成組顯示。

    ④ 報警顯示：

    報警顯示按時(shí)間順序排列.顯示最近產(chǎn)生報警信息?？刹樵?xún)一年內某天某時(shí)報警信息。工程師/操作員站能對報警信息進(jìn)行聲光報警。

    具有報警應答，對重要報警事件由操作員進(jìn)行及時(shí)的應答處理，報警應答記錄報警產(chǎn)生時(shí)間和應答時(shí)間，為事后進(jìn)行事故分析提供實(shí)際處理。

    ⑤ 報表：

    報表包括交接班記錄、數據查詢(xún)和打印。交接班記錄和數據查詢(xún)可輸入日期查詢(xún)。

    ⑥ 歷史數據的檢索：

    設置歷史數據的檢索目的是為了保存長(cháng)期的運行資料，以便日后檢查。

4.7 系統功能

設有系統交流電源穩壓和計算機系統UPS不間斷電源供電功能，以提高系統工作的穩定性與各儀器、儀表的使用壽命；并有利于信息的保存。