【正文】 、 圖 集散。所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，集散控制 49 系統(tǒng)必然代替常規(guī)模擬儀表。經(jīng)過(guò)國(guó)外專(zhuān)家計(jì)算，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中 81個(gè)控制回路的控制，采用集散控制系統(tǒng)的投資已經(jīng)與采用常規(guī)模擬儀表的投資相當(dāng)。 具有良好的性能價(jià)格比、在性能上，集散控制系統(tǒng)技術(shù)成熟、先進(jìn)，控制精度高，功能齊全，安全可靠性高，適用于多級(jí)遞階管理。 安裝調(diào)試簡(jiǎn)單、集散控制系統(tǒng)的各種模件都安裝在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜內(nèi)，模件之間采用多芯通訊電纜、標(biāo)準(zhǔn)化接插件相連，與過(guò)程的連接采用規(guī)格化端子板，到中控室操作站只需敷設(shè)同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，所以布線(xiàn)量大大減少，安裝工作量?jī)H為常規(guī)儀表的 1/2～ 1/3。 MTTR： MeanTimetoRepair， 平均修復(fù)時(shí)間。集散控制系統(tǒng)采用軟件組態(tài)的方法可構(gòu)成各種系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，很容易對(duì)方案進(jìn)行修改。而且還可以對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行各種控制，從而實(shí)現(xiàn)了真正的集中操作和監(jiān)控管理。 人 /機(jī)聯(lián)系好，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控和管理、機(jī)聯(lián)系好機(jī)聯(lián)系好，操作人員通過(guò)操作站，可以監(jiān)視全部生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)情況，按預(yù)定的控制策略可組成各種不同的控制回路。整個(gè)裝置繼承了常規(guī)模擬儀表控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并且克服了單微機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中以及常規(guī)儀表控制功能單一、人 /機(jī)界面聯(lián)系差的缺點(diǎn)。用戶(hù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將過(guò)程控制網(wǎng)分散延伸到危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)， I/O 轉(zhuǎn)換可在危險(xiǎn)場(chǎng)合進(jìn)行。優(yōu)化服務(wù)器可通過(guò)局域控制網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程提供最佳的控制方 案，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)及優(yōu)化控制。數(shù)據(jù)又通過(guò)局域控制網(wǎng)傳遞到過(guò)程控制器進(jìn)行運(yùn)算，通過(guò)過(guò)程控制網(wǎng)送到 I/O 進(jìn)行信號(hào)的數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換，最終送到被執(zhí)行的設(shè)備上，完成控制任務(wù)?，F(xiàn)場(chǎng)一 次檢測(cè)元件把檢測(cè)到的模擬信號(hào)通過(guò) I/O 轉(zhuǎn)換設(shè)備，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)過(guò)程控制網(wǎng)送到過(guò)程控制器進(jìn)行運(yùn)算，數(shù)據(jù)通過(guò)局域控制網(wǎng)被傳遞到系統(tǒng)的操作站上的 CRT 顯示出來(lái)。是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程集中管理、集中監(jiān)控和分散控制的一種全新的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 人機(jī)監(jiān)控畫(huà)面 、圖 鍋爐主畫(huà)面監(jiān)控圖 圖 汽水系統(tǒng) 圖 報(bào)警系統(tǒng) 、 圖 趨勢(shì)曲線(xiàn) 第 7 章 DCS 集散控制系統(tǒng) 、 、 、概述 集散控制系統(tǒng)（ DistributedControlSystem），簡(jiǎn)稱(chēng) DCS 系統(tǒng)。（ 6） iFix 具有開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)， 利用 iFix 提供的EDA(EasyDataAccess)接口函數(shù)讀寫(xiě)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和 HDA(HistoricalDataAccess)接口函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)歷史數(shù)據(jù)，用戶(hù)完全可以使用 VisualC++， VisualBasic， Delphi 等高級(jí)編程語(yǔ)言自己編寫(xiě)程序來(lái)讀寫(xiě) iFix 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和訪(fǎng)問(wèn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)用的方法很方便，所有這些都是建立在 iFix 提供的開(kāi)放編程接口上實(shí)現(xiàn)的。（ 5） 46 iFix 提供了一個(gè)性能優(yōu)越的設(shè)計(jì)平臺(tái) ， 提供了豐富的面向生產(chǎn)流程的作圖控件和動(dòng)態(tài)圖符，同時(shí)內(nèi)嵌了 VBA 腳本的功能。因此 iFix 采集來(lái)自各臺(tái)機(jī)組 DCS 控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)關(guān)機(jī)的實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)（約1 到 20 秒不等），并同時(shí)將其作為歷史數(shù)據(jù)存貯下來(lái)，其高效 、 的數(shù)據(jù)處理方式具有商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)所無(wú)法比擬的先天優(yōu)勢(shì)。（ 4） iFix 具備高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集效率，是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且其采集效率并不會(huì)因?yàn)辄c(diǎn)數(shù)的增加而下降。在此基礎(chǔ)上，我們可以批量增加、刪除數(shù)據(jù)點(diǎn)。在實(shí)時(shí)監(jiān)管系統(tǒng)中使用 iFix 技術(shù)具備以下特點(diǎn)：（ 1） IFix 本身同時(shí)具有了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，無(wú)需在廠(chǎng)站側(cè)額外購(gòu)買(mǎi)和安裝如 SQLServer，Oracle 這些商用數(shù)據(jù)庫(kù)，減低了系統(tǒng)的復(fù)雜性 ， 增強(qiáng)了系統(tǒng)的可 維護(hù)性。 Caculations：包含比較（ Compare）絕對(duì)值、（ AbsoluteValue）平方根、（ SquareRoot）、最小－最大－平均－求和（ MinMaxAvgSum）等模塊。 Logic/FastLogic 包含開(kāi)關(guān)量輸入（ DiscreteInput）模塊、開(kāi)關(guān)量輸出（ DiscreteOutput）模塊以及與（ AND）、或（ OR）、非（ NOT）模塊等。左窗口內(nèi)列出功能塊，供組態(tài)時(shí)調(diào)用；右窗口為組態(tài)工作區(qū)。如圖 所示是 LeaderLineControlBuilder 的主界面和一個(gè)組態(tài)圖例。顯示面板可顯示的畫(huà)面有：主菜單畫(huà)面、單元設(shè)置畫(huà)面、總貌 、 畫(huà)面、多點(diǎn)面板畫(huà)面棒圖畫(huà)面、單點(diǎn)面 板畫(huà)面、單回路數(shù)字畫(huà)面、多回路棒圖畫(huà)面、整定趨勢(shì)畫(huà)面、設(shè)定點(diǎn)程序和處方畫(huà)面、報(bào)警組畫(huà)面、啟動(dòng)畫(huà)面、面板表組 43 畫(huà)面等。模塊化控制設(shè)計(jì)可在 8 種模塊類(lèi)型中任選 16 個(gè) I/O 模塊，提高了輸入 /輸出的可擴(kuò)展性，而組態(tài)軟件使用圖形對(duì)象代表功能塊，大大簡(jiǎn)化了控制方案的實(shí)施，并利于組態(tài)的保存。 控制器的規(guī)模為： UMC800 控制器的規(guī)模為： ●最多 64 個(gè) AI/16 個(gè) AO、 96 個(gè) DI/DO●最多 16 個(gè) PID 回路 /4 個(gè)設(shè)定值處方●可存儲(chǔ) 70 個(gè)程序 /最 多 50 個(gè)設(shè)定值處方●最多 250 個(gè)功能塊 、 圖 外觀(guān)圖 控制器特點(diǎn)：控制器特點(diǎn)： 模塊化設(shè)計(jì)多回路 PID 控制設(shè)定點(diǎn)程序，時(shí)間表過(guò)程邏輯，計(jì)時(shí)器過(guò)程運(yùn)算，計(jì)算通用模擬輸入存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)簡(jiǎn)檔，處方 通訊 對(duì)監(jiān)控 HMI 軟件包，控制器是 ModbusRTU 從控制器對(duì) Honeywell 的記錄儀 /控制器，執(zhí)行器，火焰安全保護(hù)和第三方 I/O，控制器是 Modbus 主控制器以太網(wǎng)橋提供與廠(chǎng)域系統(tǒng)的聯(lián)結(jié) UMC800 控制器技術(shù)指標(biāo) 、 42 模擬輸入精度模擬輸出 PID 或開(kāi)關(guān)控制回路控制輸出類(lèi)型設(shè)定點(diǎn)程序設(shè)定點(diǎn)時(shí)間表數(shù)字輸入 /輸出處方電源操作溫度通訊尺寸（高寬厚） 4－ 64 通用模擬輸入 %量程最多 16；用戶(hù)指定范圍 4－ 20mA 最多 16；串聯(lián)，比例，％ C， RH，露點(diǎn)電流，時(shí)間比例，三點(diǎn)步驟最多 4，每個(gè)程序含 50 個(gè)程序段， 70 個(gè)子集內(nèi)存中有時(shí)間表 1， 10，同一時(shí)間 8ramp/soak 輸出最多 96 最多50100/240VAC， 10/24VDAC/DC0－ 55 攝氏度 RS485 串行通訊 厘米 UMC800 控制器由三大核心部分組成：帶模塊式 I/O 的功能強(qiáng)大的控制器，帶彩頭及可選軟驅(qū)的現(xiàn)場(chǎng)操 作器，和直觀(guān)化的 PC 組態(tài)軟件。UMC800 最多可有 96 個(gè) I/O 輸入或輸出，根據(jù)用戶(hù)要求靈活自由配置，有很高的性能 /價(jià)格比。性?xún)r(jià)比極高的 UMC800 是兼容模擬和數(shù)字控制要求而設(shè)計(jì)的模塊化控制器。 硬件部分 控制器 UMC800 是 Honeywell 繼 S9000、 R150/160 推出之后的又一力作，它將回路與邏輯控制組合在一起，可滿(mǎn)足小型設(shè)備低投入，高效益的控制要求，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)今回 41 路控制器的最新發(fā)展方向。微機(jī)對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全，在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置，以免鍋爐發(fā)生重大事 故。 鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、 UMC800、上位機(jī)、手 自動(dòng)切換操作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥、電機(jī)等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入微機(jī)。有時(shí)為了防止尾部受熱面的低溫腐蝕和對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題，也分析煙氣中二氧化硫的含量數(shù)值。 、 煙氣成分的 煙氣成分的測(cè)量 鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中，為了進(jìn)行熱平衡測(cè)試，達(dá)到經(jīng)濟(jì)燃燒控制，常需對(duì)煙氣成分進(jìn)行測(cè)量分析，確定排煙處的過(guò)?？諝庀禂?shù)和氣體不完全燃燒的熱損失。無(wú)論滿(mǎn)水或缺水都會(huì)造成事故。這樣，要使鍋爐的蒸發(fā)量隨時(shí)適應(yīng)負(fù)荷設(shè)備的需要量，汽包水位的變化速度必然很快，稍不注意就容易造成汽包滿(mǎn)水，或者燒干鍋。 汽包水位的測(cè)量 鍋爐汽包水位的高度，關(guān)系著汽水分離的速度和生產(chǎn)蒸汽的質(zhì)量，也是確保安全生產(chǎn)的重要參數(shù)。 燃料量的測(cè)量燃料量對(duì)燃煤鍋爐來(lái)講，就是煤耗量。另外，蒸汽流量是鍋爐輸出經(jīng)濟(jì)核算和計(jì)量的主要內(nèi)容。負(fù)荷設(shè)備消耗蒸汽總量的波動(dòng)，直接影響著鍋爐的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)?；谏鲜鲂枰?，為了進(jìn)一步了解分析操作人員的技術(shù)水平和設(shè)備的性能，所以，要對(duì)給水流量進(jìn)行檢測(cè)指示、記錄、積算。如果給水量發(fā)生較大波動(dòng)，就有可能給汽包造成滿(mǎn)水或燒干事故。 給水流量的檢測(cè)指示、記錄和積算給水流量是鍋爐正常生產(chǎn)運(yùn)行的極其重要的參數(shù)。流體（水、蒸 汽、燃料、油、空氣等）的流量直接反映設(shè)備效率、負(fù)荷高低等運(yùn)行情況。所以， 在上述位置都要安裝壓力表、對(duì)煙氣壓力進(jìn)行檢測(cè)指示。一次風(fēng)壓（鼓風(fēng)壓力）是反映送風(fēng)量大小與是否穩(wěn)定的重要依據(jù)，也是判斷鼓風(fēng)效果和空氣預(yù)熱器是否正常工作的重要參數(shù)，所以對(duì)鼓風(fēng)壓力要進(jìn)行檢測(cè)指示。為了使鍋爐生產(chǎn) 運(yùn)行在最佳工況，要對(duì)爐膛負(fù)壓進(jìn)行檢測(cè)指示。 爐膛負(fù)壓的檢測(cè)指示鍋爐在正常運(yùn)行中，爐膛壓力應(yīng)保持在 10～ 20Pa的負(fù)值范圍之內(nèi)。鍋爐給水壓力的變化，直接造成給水流量大小的變化 ，從而引起汽包水位的激烈波動(dòng)，這樣，或者水位過(guò)高，影響汽水分離，使生產(chǎn)的蒸汽有帶液現(xiàn)象，給負(fù)荷設(shè)備的正常工作帶來(lái)?yè)p失；或者汽包水位偏低，在負(fù)荷蒸汽量突然增加時(shí)，使汽包水位有較大的變化，造成有燒干鍋引起爆炸事故的危險(xiǎn)。所以，必須對(duì)鍋爐汽包壓力進(jìn)行檢測(cè)和指示，并且要安裝上、下限報(bào)警裝置。汽包壓力降低，說(shuō)明負(fù)荷蒸汽的消耗量大于鍋爐的蒸發(fā)量，標(biāo)志著燃料量供給不足；汽包壓力升高，說(shuō)明鍋爐的蒸發(fā)量大于負(fù)荷設(shè)備的蒸汽消耗量，這要影響鍋爐和蒸汽管道的安全，必須減少燃料量和采取降壓措施。 汽包壓力的檢測(cè)指示汽包壓力是鍋爐生產(chǎn)正常運(yùn)行的主要參數(shù)之一。壓力參數(shù)，在鍋爐生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，影響很大。檢測(cè)排煙溫度，目的是根據(jù)排煙溫度的高低，合理地布置和裝設(shè)省煤器及空氣預(yù)熱器的設(shè)備，調(diào)節(jié)送風(fēng)和引風(fēng)之間的關(guān)系，使排煙溫度達(dá)到規(guī)定要求。 鍋爐排煙溫度的檢測(cè)指示鍋爐排煙溫度的高低衡量一臺(tái)鍋爐熱效率的一項(xiàng)主要指標(biāo)。檢測(cè)空氣預(yù)熱器出口空氣溫度，就能夠隨時(shí)了解空氣預(yù)熱器的預(yù)熱效果和工作情況，根據(jù)預(yù)熱空氣溫度的數(shù)值，可以推斷空氣預(yù)熱器是否有漏風(fēng)、堵塞等故障。同時(shí)，也是為了檢測(cè)煙道是否暢通，有無(wú)發(fā)生堵塵現(xiàn)象，以便充分利于低溫?zé)煔庥酂?，降低排煙溫度，提高鍋爐的熱效率。對(duì)鍋爐給水溫度（省煤器出口溫度）進(jìn)行檢測(cè)指示，是為了更好的了解省煤器的工作情況，防止省煤器管道結(jié)垢，發(fā)生堵塞現(xiàn)象和其他事故。省煤器的作用使利用鍋爐 、 尾部的低溫?zé)煔鉄崃考訜徨仩t給水。蒸汽溫度檢測(cè) 34 點(diǎn)一般設(shè)在過(guò)熱器的出口處。因?yàn)樾滦偷恼羝仩t，一般金屬?gòu)?qiáng)度的安全系數(shù)設(shè)計(jì)得比較小，超溫嚴(yán)重還會(huì)使汽輪機(jī)或其他負(fù)荷設(shè)備膨脹過(guò)大，使汽輪機(jī)的軸向推力增大而發(fā)生事故。小型鍋爐，由于對(duì)爐膛溫度檢測(cè)要求不高，所以，選一兩個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)即可。由于爐膛中的燃燒分布情況是不均勻的，所以爐膛中各處的溫度高低也有差別，一般情況，爐膛前部溫度最高，其他位置都要低一點(diǎn)。溫度測(cè)量，依據(jù)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程工藝流程的要求，一般有下列方面： 爐膛溫 度的檢測(cè)指示爐膛溫度的檢測(cè)指示爐膛溫度是工業(yè)鍋爐生產(chǎn)運(yùn)行的重要指標(biāo)。在鍋爐生產(chǎn)中，燃料的燃燒，蒸汽的產(chǎn)生情況都和溫度有關(guān)，它一般約占鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中全部熱工檢測(cè)參數(shù)的 50％左右。 鍋爐生產(chǎn)的測(cè)量 溫度的測(cè)量 溫度是表示物體冷熱程度的參數(shù)。 、 33 工業(yè)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程熱工檢測(cè)的主要內(nèi)容為對(duì)溫度、壓力、流量、液位等熱工參數(shù)的測(cè)量。 第 5 章鍋爐熱工檢測(cè)方案的選定 工業(yè)鍋爐生產(chǎn)熱工檢測(cè)，是自動(dòng)檢查和測(cè)量反映鍋爐生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行情況的各種物理量、化學(xué)量以及鍋爐設(shè)備工作狀態(tài)的參數(shù)。三沖量控制方案Ⅱ：其主調(diào)節(jié)器的輸出值作為副調(diào)節(jié)器的給定值，即使出現(xiàn)物料不平衡的現(xiàn)象，只要液位有偏差，調(diào)節(jié)器的積分作用就能消除偏差 ， 系統(tǒng)整定更易實(shí)現(xiàn)。三沖量液位控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，適用于大﹑中型中壓鍋爐。當(dāng)給水壓力經(jīng)常有波動(dòng)，給水調(diào)節(jié)閥前后壓差不易保 持正常時(shí)，不宜采用雙沖量控制；另外在大型鍋爐的控制中，鍋爐容量越大，壓力越來(lái)越高，汽包的相對(duì)容水量就越小，允許波動(dòng)的儲(chǔ)水量就更少。而且引入的蒸汽流量的前饋信號(hào)，能改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。該控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：引入的蒸汽流量前饋信號(hào)可以消除“虛假液位”對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)的不良影響，當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)，就有一個(gè)給水量與蒸汽量向同方向變化的信號(hào)，可以減小或抵消由于“虛假液位”引起的給水量與蒸汽量反方向變化的誤動(dòng)作，使調(diào)節(jié)閥從一開(kāi)始就向正確的方向移動(dòng)。 幾種控制系統(tǒng)的比較幾種控制系統(tǒng)的比較系統(tǒng) 單沖量液位控制是汽包液位自動(dòng)控制中最簡(jiǎn)單﹑最基本的一種形式，是典型的單回路定值控制系統(tǒng)，但它不能克服“虛假液位”的影響，而且沒(méi)有給水流量信號(hào)的反饋，所以液位波動(dòng)較大。故主調(diào)節(jié)器應(yīng)選用“反作用”方式。根據(jù)工藝指標(biāo)，主調(diào)節(jié)器給出設(shè)定值，當(dāng)變送器測(cè)量的汽包水位高于設(shè)定值時(shí)，主調(diào)節(jié)器根據(jù) PID 參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，應(yīng)減少輸出 使輸入副調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)減小，由于給水流量暫時(shí)未變，副調(diào)節(jié)器輸出增大，調(diào)節(jié)閥隨之減小開(kāi)度，因此，給水流量減小，水位降低，接近設(shè)定值。 圖 三沖量給水串級(jí)控制系統(tǒng)方框圖 31 Ho—— 給定值； H—— 水位輸出信號(hào)； 、 fD—— 蒸汽擾動(dòng)信號(hào)； fw—— 給水?dāng)_動(dòng)信號(hào)；根據(jù)工藝安全性要求，為確保汽包在故障出現(xiàn)時(shí)不至于干鍋，給水調(diào)節(jié)閥應(yīng)采用反作用執(zhí)機(jī)器，當(dāng)輸入信號(hào)增加時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度減小。理論上講，