【導(dǎo)讀】產(chǎn)出滿足需要的蒸汽或熱水。大家都知道我們可以把鍋爐分為三個相對獨(dú)立的環(huán)節(jié)去控制：。用了這樣的分環(huán)節(jié)控制的方法。首先，用爐膛內(nèi)的壓力與飽和蒸汽的。壓力組成串級控制系統(tǒng)去控制燃料的供給量，繼而控制了燃燒系統(tǒng)。其次，用飽和蒸汽的溫度和汽包的水位組成串級控制去控制給水。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集實(shí)時控制，在線查詢等功能，同時。能夠通過一些簡單的傳統(tǒng)控制對其進(jìn)行相對穩(wěn)定的控制。

　　

【正文】 要的是控制畫面設(shè)計，用 ACTIVE 圖庫提供的繪圖工具和豐 富的圖形等元素，來形成特定的人機(jī)界面。每臺鍋爐設(shè)計有 9 個操作畫面 `，具體 是：鍋爐本體流程圖、調(diào)節(jié)系統(tǒng)畫面、參數(shù)顯示畫面、電氣操作畫面、報表顯示 畫面、綜合趨勢圖畫面、回路整定畫面、報警總貌畫面、設(shè)定參數(shù)畫面。 報警組態(tài)：按工藝要求定義各報警點(diǎn)，并設(shè)置報警點(diǎn)的高低限，越限時會在報警 總貌畫面顯示并發(fā)出聲光信號。 報表組態(tài)：按工藝要求制作的班報表及月報表，即利用 DDE 方式將實(shí)時數(shù)據(jù)庫 的資料輸出到 EXCEL 中生成報表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時間，班 報表自動打印，而月報表是人工操作打印。 歷史趨勢組態(tài)：用軟件定義、采集、顯示汽包水位、汽包壓力、蒸汽流量、爐膛 負(fù)壓等重要參數(shù)的歷史趨勢數(shù)據(jù)，必要時可打印。 操作員層：只能對設(shè)定好的畫面進(jìn)行切換、操作和監(jiān)視，無權(quán)更改參數(shù)及退出和 最小化系統(tǒng)。 工程師層：客隊系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，參數(shù)設(shè)置、退出系統(tǒng)。 管理員層 : 最高權(quán)限，可進(jìn)行一切操作。 運(yùn)行中可在監(jiān)控站上對控制器參數(shù)進(jìn)行 設(shè)定、修改，但為保證系統(tǒng)安全，進(jìn)入設(shè)定參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、月報表制作等 內(nèi)容時，須輸入密碼后才能進(jìn)入各畫面進(jìn)行操作。 菜單組態(tài)：所有換面的切換按鈕、打印功能按鈕、系統(tǒng)登錄退出按鈕、幫助按鈕、 系統(tǒng)時鐘、操作員權(quán)限顯示等功能按鈕。 第 5章 MCGS 環(huán)境下系統(tǒng)的模擬運(yùn)行結(jié)果 前面我們已經(jīng)說過整個系統(tǒng)的運(yùn)行是以點(diǎn)火為信號的，即當(dāng)點(diǎn)火等于 1 時系 統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)；點(diǎn)火等于 0 時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)我們進(jìn)入運(yùn)行界面時我們 要做的就是把各個 設(shè)定值寫入相應(yīng)的模塊。本系統(tǒng)要輸入的是壓力設(shè)定值，液位 設(shè)定值， T1 設(shè)定值以及各個控制器的 PID 參數(shù)。等這些都準(zhǔn)備好后我們就點(diǎn)擊點(diǎn) 火按鈕系統(tǒng)就開始運(yùn)行，同時我們在界面上也能看到我們自己設(shè)置的各個輸出值。 這樣以便于我們進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。下面我們將運(yùn)行結(jié)果用我們監(jiān)控系統(tǒng)中的各個功 能列出來。如圖 ，圖 ，圖 ，圖 所示。需要指出的是下面所得到的 結(jié)果都是在以下條件得到的：設(shè)定壓力 =100KPa，設(shè)定液位=50cm，設(shè)定 T1=500C， P=P1=30,I=I1=20,D=D1=0,P2=P3=40,I2=I3=20,D2=D3=0,P4=P5=50,I4=I5=20,D4= D5=0。 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)報警顯示 36 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時曲線 37 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的歷史曲線 38 圖 鍋爐監(jiān)控控制系統(tǒng)的存盤數(shù)據(jù)顯示 第 6 章 儀表選型、清單及概算 儀表選型 執(zhí)行器 工作原理：在過程控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組 成。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過執(zhí)行元件直接改變生產(chǎn)過程的參數(shù)，使生產(chǎn)過程滿足預(yù)定 的要求。執(zhí)行機(jī)構(gòu)則接受來自控制器的控制信息把它轉(zhuǎn)換為驅(qū)動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 輸出（如角位移或直線位移輸出） 。它也采用適當(dāng)?shù)膱?zhí)行元件，但要求與調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)不同。執(zhí)行器直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，有時工作條件嚴(yán)苛。能否保持正常 工作直接影響自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性和可靠性。 為了保證在停電或停氣情況下，避免危險或使危險程度降低，應(yīng)使燃料供應(yīng) 閥處于關(guān)閉狀態(tài)，所以選用氣 開閥 [13]。 溫度測量儀表的選型 溫度是一個重要的物理量，它是國際單位制 (SI)7 個基本物理量之一，也是工 業(yè)生產(chǎn)過程中的主要工藝參數(shù)之一。物體的許多性質(zhì)和現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，很多 重要的過程只有在一定的溫度范圍內(nèi)才能有效地進(jìn)行。因此，選擇合適的溫度測 量儀表，就可以對溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和可靠的控制。 溫度測量儀：昌安科技有限公司的 WK— 1 系列溫濕度控制器。 技術(shù)指標(biāo)：響應(yīng)速度：典型值 ≤5s 控溫范圍： 0～ 50℃ ，控制精度： 1℃ 溫度啟控： 可由用戶自行設(shè)定，回差 4～ 6℃ 工 作電壓： AC220V177。10% （特殊規(guī)格訂貨指明） 輸出： 1 倍工作電壓額定功率阻性負(fù)載 AC220V， 3A 體積： 48x48x78 安裝方式： ：將 8 芯繼電器座固定在 35mm 導(dǎo)軌或通過安裝螺孔直接固定 在安裝板上。 ：在安裝面板上開具 4545mm? 孔，通過安裝支架將溫控器固 定在面板上。 壓力測量儀表的選型 壓力是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要工藝參數(shù)之一。在許多工藝過程中只有在一定的 壓力條件下進(jìn)行，才能取得預(yù)期的效果；壓力的監(jiān)控也是安全生產(chǎn)的保證。因此， 對選 擇合適的儀表對生產(chǎn)過程有著重要的意義。 壓力傳感器：采用上海銘動電子科技有限公司的 MDG1210 壓力傳感器。 技術(shù)指標(biāo)：壓力范圍 100KPa～ 0～ 5KPa?60MPa?.300MPa 過載能力 2 倍 (更高可選 ) 工作電壓 15～ 36VDC（典型 24VDC） 信號輸出 4～ 20mA （電壓輸出可選） 滿量程輸出 4～ 20mA （電壓輸出可選） 綜合精度 0． 15%F． S 工作溫度范圍 30～ 85℃ 溫度補(bǔ)償范圍 25～ 80℃ 液位測量儀表的選型 液位檢測是對設(shè)備和容器中液體量多少的度量。液位 的檢測為保證生產(chǎn)過程 的正常運(yùn)行提供可靠依據(jù)，尤其是鍋爐。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化過程中占有重要 的地位。因此，在選擇液位檢測儀表時，選擇合適的量程，合適的儀器可以保證 生產(chǎn)過程的精確。 液位傳感器： 數(shù)字磁致伸縮液位傳感器 主要性能指標(biāo)： 油位、水位、一至五點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)輸出 測量范圍： ～ 6m 重復(fù)精度：優(yōu)于 ％ . 分辨率： 150 ? m 輸出模式： RS－ 485 供電電源： 15～ 防爆等級： ExiaⅡBT5 溫度系數(shù)： 50ppm/℃ 溫度輸出精度： 177?！? 工作溫度：測桿： 40～ 120℃ 電子倉： 20～ 70℃ 工作壓力： ≥40MPa 浮球： 更新時間： 500ms 測桿材料： 0Cr18Ni9； 1Cr18Ni9Ti 安裝形式： M18 ； M20 ；吊裝；定位環(huán)安裝；用戶 定制 電氣連接：電纜線連接 防爆類型：本安防爆（ ExiaⅡBT5 ） 儀表清單 名稱 制造商 型號 溫度傳感器 昌安科技有限公司 WK1 壓力傳感器 上海銘動電子科技有限公司 MDG1210 液位傳感器 西安雙雄測控有限公司 X130UFC 溫度變送器 江蘇金湖儀表電器設(shè)備廠 DY3051GT 壓力變送器 江蘇金湖儀表電器設(shè)備廠 DY3051GP 液位變送器 上海物位儀器儀表有限公司 UQK01 電動控制閥 永嘉縣溫閥閥門廠 ZJHP 泵 單價 1000 元 1000 元 1680 元 1120 元 1180 元 1200 元 2200 元 數(shù)量 1 1 1 3 3 1 5 2 靖江市升華泵閥制造有限公司 IH5032125 3600 元 工程概算 本系統(tǒng)的設(shè)計所用的各種儀表的價格及數(shù)量在上表中已經(jīng)列出，經(jīng)概算得實(shí) 施此系統(tǒng)最基本的資金為 29980 元。但是這些是除了管道，還有鍋爐本身后的概 算。 第 7章結(jié)束語 基于組態(tài)軟件（ MCGS）的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾個特點(diǎn)： 1 控制功能完善，系統(tǒng)不僅能完成更加復(fù)雜的計算，邏輯控制，還加入了鍋 爐控制信息控制系統(tǒng)，保留了鍋爐運(yùn)行的歷史曲線，實(shí)時曲線，報警顯示，數(shù) 據(jù)存貯 ，為鍋爐的安全運(yùn)行以及維修技術(shù)改造提供了依據(jù)。 2 集中顯示操作，微機(jī)顯示屏取代了龐大的現(xiàn)實(shí)操作盤，過程信號以多種畫 面或數(shù)據(jù)形式顯示，運(yùn)行員利用鍵盤操作，實(shí)現(xiàn)集中管理大大提高了鍋爐系統(tǒng) 的效率，減少了錯誤操作。 3 系統(tǒng)拓展靈活， 應(yīng)用微機(jī)技術(shù)， 各種功能主要依靠軟件通過公用軟件完成， 修改控制方案時只需要改軟接線即可，系統(tǒng)升級更加靈活。綜上所述，基于組 態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控控制系統(tǒng)是現(xiàn)在很實(shí)用經(jīng)濟(jì)的控制實(shí)施方式。 參考文獻(xiàn) [1] 趙欽新 . 工業(yè)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 北京 :中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 , 2020. [2] 張占龍 , 文代剛 . 工業(yè)鍋爐計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化自動監(jiān)測與控制技術(shù) [J]. 渝州大學(xué)學(xué)報 , 1999,16(2): 810. [3] 王洪國 . 自動控制技術(shù)在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用 [J]. 云南冶金 , 1999,28(3): 5054. [4] 譚紹勇 . STD 工控機(jī)工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng) [J]. 計算機(jī)術(shù)與自動化， 1995,14(2): 4650. [5] 王樹青，王新民，田學(xué)民 . 工業(yè)過程控制工程 . 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [6] 敖晨虹，胡海蘭，周麗君 . 先進(jìn)控制與優(yōu)化控制在過程工業(yè)應(yīng)用中 若干問題探討 [J]. 石 油化工自動化， 2020, 2(5): 2830. [7] 姜鐵源，張來仁，王偉 . 多臺工業(yè)鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng) [J]. 黑龍江自動化技術(shù)與應(yīng)用， 1999,18(4): 2628. [8] 郭順京 . PC 總線實(shí)驗(yàn)鍋爐控制系統(tǒng)的研究 [D]. 焦作 : 河南理工大學(xué)化學(xué)， 2020. [9] 徐志良，宋志強(qiáng)，吳曉蓓．過程控制實(shí)驗(yàn)監(jiān)控軟件的開發(fā) [J]. 計算機(jī)工程， 2020, 6: 263266. [10]Lennartson, Betal. Hybrid systems in process control[J]. IEEE Control Systems Magazine, 1996, 16(5): 45– 56. [11]Li H. X, Guan S. Hybrid intelligent control strategy[J]. IEEE Control Systems Magazine, 2020, 21(3): 36– 48. [12]Lu Y Z, He M, Xu C W. Fuzzy modeling and expert optimization control for industrial process[J]. IEEE Transactions on Control System Technology, 1997, 5(1)：44– 50. 45 [13]陳曾漢 . 工業(yè) PC 及測控系統(tǒng) . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. 46 致 謝在論文工作即將結(jié)束之際，在此向我的導(dǎo)師蘇成利老師表示深深地感謝。在 學(xué)習(xí)期間，能遇到這樣學(xué)識淵博的好導(dǎo)師，我感到非常的幸運(yùn)。在我做論文期間， 蘇成利老師給予了悉心指導(dǎo)，從論文的整體方向確定到具體步驟的實(shí)施，他都給 予我 細(xì)心的幫助，經(jīng)常在百忙之中抽出時間為我指導(dǎo)，在理論上給我指明方向， 在實(shí)踐中為我解答疑問。尤其在平時的學(xué)習(xí)和工作中，蘇成利老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài) 度，實(shí)事求是的工作作風(fēng)，甘于奉獻(xiàn)的高尚品德給我留下了深刻的印象，成為我 終生學(xué)習(xí)的楷模。 47