【正文】 POS11 除氧泵 2 狀態(tài) 02001502 POS12 除氧泵 3 狀態(tài) 02001503 鏈條爐控制方案 鏈條爐 DCS控制系統(tǒng)，是近年來開發(fā)的一項新技術，它是微型 計算 機軟件、硬件 、自動控制、鍋爐節(jié)能等幾項技術緊密結合的產(chǎn)物，我國現(xiàn)有中、小、大型鍋爐 30 多萬臺，每年耗煤量占我國原煤產(chǎn)量的 1/3， 目前 大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍然處于能耗高、浪費大、環(huán)境污染嚴重的生產(chǎn)狀態(tài)。其系統(tǒng)組成如圖 圖 鏈條爐集散控制系統(tǒng)硬件構成 鏈條爐集散控制系統(tǒng)的控制站選取了如下板卡： 1對主控制卡（ SP243X）， 2個數(shù)據(jù)轉發(fā)卡（ SP233）， 16 塊 I/O卡。按照系統(tǒng)容量及對安全性 的要求選擇冗余雙電源配置。本卡為智能型卡件 , 具有卡件內部軟硬件運行狀況在線檢測功能。如果需要驅動功率較大 的執(zhí)行器時 ,可增加相應的中間繼電器。同時能在系統(tǒng) SBUS 通訊出現(xiàn)中斷的情況下對輸出信號進行保持 ,而不至于影響到現(xiàn)場的設備。 5)開關量輸出卡 (SP364X)是智能型 7通道小功率繼電器輸出卡 ,完成現(xiàn)場 小型執(zhí)行器的數(shù)字量電氣輸出。 碩士論文鏈條爐集散控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 4)模擬信號輸出卡 (SP322X)為 4路點點隔離型電流 (II型和 111型 )信號輸 出卡。 3)熱電阻信號輸入卡 (SP316X)是一塊專用于測量熱電信號的、點點隔離的、 可冗余的 2路 A/D轉換卡 ,每一路可接收 R100、 Cu50兩種熱電阻電阻信號 ,將其調 理后轉換成數(shù)字信號送給主控制卡。 2)電壓信號輸入卡 (sP314x)是一塊智能型的、點點隔離的、帶有模擬量信 號調理的四路信號采集卡 ,每一路分別可接收 H型、 m型標準電壓信號、毫伏信 號、以及各種型的熱電 偶信號 ,將其轉換成數(shù)字信號送給主控制卡 SP243X。其地址由界面組態(tài)設置與卡上硬件跳線 配合完成。 JX一 300X主控制卡的地址范圍由系統(tǒng) 約定為 (2).2(一 31),從低到高順序設定。如 :完成 1/0信號處理、控制算法、與上下網(wǎng)絡通信控 制處理、冗余診斷等功能。 控制站由機柜、機籠、供電單元和各類卡件 (包括主控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和 各種信號輸入輸出卡 )組成 ,其核心是主控制卡。 鹽水泵 2：啟動 /停止。 廣東石油化工學院 本科畢業(yè) (設計 )論文： 鏈條爐集散控制系統(tǒng)設計 12 出渣機：啟動 /停止；反轉點動。 水泵 2：啟動 /停止。 鼓風機：啟動 /停止。 出渣機：啟動 /停止；反轉點動。 除氧泵 3啟動 /停止。 水泵 3：啟動 /停止。 開關量輸入點 （ DI） 引風機：啟動 /停止。 風：送風調節(jié)；引風調節(jié)。 熱電偶輸入 （ TC） 爐膛出口溫度。 燃燒系統(tǒng)：爐膛負壓，煙氣氧含量。 第四章 鏈條爐控制系統(tǒng) 11 第四章 鏈條爐控制系統(tǒng) 鏈條爐的監(jiān)控 模擬量輸入點（ 4~20mA） （ AI） 給水系統(tǒng)：給水壓力；給水流量；該水箱液位；除氧器液位；除氧器入口壓力；除氧 器出口壓力；除氧器溫度；過濾器入口壓力；過濾器出口壓力。給水閥出來的水經(jīng)過省煤器預熱進入汽包。 75mm的波動，穩(wěn)定工況應在177。調節(jié)送風保持合適的風煤比，調節(jié)引風維持爐膛負壓燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣被引風機帶動，經(jīng)過省煤器、空氣預熱器換熱后，再經(jīng)過除塵排入大氣。蒸汽在包內聚集并引出，經(jīng)過低溫過熱器、減溫器、高溫過熱器、集汽箱到主蒸汽管。煤從煤斗落到煤排上，經(jīng)過爐閘門時被刮成一定的 厚度進入爐膛，在爐排上分段燃燒成渣，爐渣隨著爐排的轉動排出。 鏈條爐的工藝流程 鏈條爐是一種火床爐。通過這種方式鍋爐的熱能得到節(jié)約。煤經(jīng)過煤斗落在爐排上，在爐排的緩慢轉動下煤進入爐膛被前面的火點燃，在燃燒過程中發(fā)出熱量加熱汽包中的水，同時產(chǎn)生熱煙氣。首先除氧水通過給水泵進入給水調節(jié)閥，通過給水調節(jié)閥進入省煤器，冷水在經(jīng)過省煤器的過程中被由爐膛排出的煙氣預熱，變成溫水進入汽包，在汽包內加熱至沸騰產(chǎn)生蒸汽，為了保證有最大的蒸發(fā)面因此水位要保持在鍋爐上第三章 鏈條爐工藝流程 9 汽包的中線位置，蒸汽通過主蒸汽閥輸出。 此外，除了保證鍋爐的正常工作和安全，蒸汽鍋爐還必須裝設安全 閥、水位表、高低水位報警器、壓力表、主氣閥、排污閥和止污閥等，還有用來消除受熱面上積灰的吹灰器，以提高鍋爐運行的經(jīng)濟性，本設計由于篇幅有限，則就不必考慮這些問題了。 水處理設備：其作用是為清除水中的雜質和降低給水硬度，以防止在鍋爐受熱面上結水垢或腐蝕。 空氣預熱器：是繼續(xù)利用離開省煤器后的煙氣余熱，加熱燃料燃燒所需要的空氣，是一個換熱器。用它來供應燃料所需的空氣。用它將鍋爐中的煙氣連續(xù)排出。 燃燒設備：將燃料和燃燒所需的空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，充分燃燒。采用省煤器后，降低了排煙溫度，提高了鍋爐效率，節(jié)省了燃料。過熱器一般都裝在爐膛出口。 水冷壁：主要 是輻射受熱面，保護爐壁的作用。 爐膛：保證燃料的充分燃燒，并使水流受熱面積達到規(guī)定的數(shù)值。水在管內受管外煙氣加熱，因而管簇內發(fā)生自然的循環(huán)流動，并逐漸氣化，產(chǎn)生的飽和蒸汽積聚在上鍋筒里面。 鍋爐的主要設備包括氣鍋、爐子、爐膛、鍋筒、水冷壁、過熱器、省煤器、燃燒設備、引風設備、送風設備、給水設備、空氣預熱器、水處理設備、燃料供給設備以及除灰除塵設備等。它通過燃料的燃燒釋放大量熱能，并通過熱傳遞把能量傳遞給水，把水變成蒸汽或熱水，蒸汽或熱水直接供給工業(yè)和生活中所需要的熱能。要設計一套完整的、性能良好的工業(yè)燃燒鍋爐，首先就必須了解一般燃燒鍋爐的基本構造和燃燒過程。因此采用清潔燃料和潔凈燃燒技術的高效、節(jié)能、低污染工業(yè)鍋爐將是工業(yè)鍋爐產(chǎn)品發(fā)展的趨勢，并向高端和高附加值的產(chǎn)品市場發(fā)展。隨著高性能產(chǎn)品的普及和產(chǎn)品質量的提高，在 2022～ 2022 年每年將有約 5萬蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新， 2022年后，每年將有約 7萬蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新，再加上新增裝機，從需求上講，到 2022年每年工業(yè)鍋爐需求量約為 10～ 12萬蒸噸。隨著微型計算機性能的不斷提高和成本的下降，工業(yè)鍋爐的自動控制必將得到更加廣泛的應用。在這種情況下，利用計算機和組態(tài)軟件對工業(yè)鍋爐進行自動控制有著 重要意義。由于我國鍋爐控制的自動化程度大多較低，其操作大都還停留在手工或簡單的模擬儀表操作水平。這些鍋爐的控制水平，運行水平以及自動化水平大多不高，熱效率水平還遠遠沒有達到設計指標。由于它是專為過程檢測、控制而設計的通用型設備，所以其機柜、電源、輸入輸出通道和控制計算機等，與一般的計算機系統(tǒng)有所不同。它可以是以面向連續(xù)生產(chǎn)的過程控制為主，輔以順序邏輯控制，構成的一個可以實現(xiàn)多種復雜控制方案的現(xiàn)場控制站；也可以是以順序控制、連鎖控制功能為主的現(xiàn)場控制站；還可以是一個對大批量過程信號進行總體信息采集的現(xiàn)場控制站?，F(xiàn)場控制單元式 DCS直接與生產(chǎn)過程進行信息交互的 IO 處理系統(tǒng)，它的主要任務是進行數(shù)據(jù)采集及處理，對被控對象實施閉環(huán)反饋控制、順序控制和批量控制。通過通信網(wǎng)絡將這些硬件設備連接起來，共同實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分散控制和集中監(jiān)視、操作及管理等功能。 它的權限很大，可以監(jiān)視各部門的運行情況，利用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)預測可能發(fā)生的各種情況，從企業(yè)全 局利益出發(fā)，幫助企業(yè)管理人員進行決策，幫助企業(yè)實現(xiàn)其計劃目標。只有大規(guī)模的集散控制系統(tǒng)才具備這一級。通過專門的通信接口與高速數(shù)據(jù)通路相連，綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元，管理全系統(tǒng)的所有信息。它所掌握的 “ 大權 ” 可以根據(jù)需要隨時進行手動自動切換、修改設定值，調整控制信號、操縱現(xiàn)場設備，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。操作人員通過操作站來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程，可以通過屏幕了解到生產(chǎn)運行情況，了解每個過程變量的數(shù)字跟狀態(tài)。操作員通過操作站選擇各種操作和監(jiān)視生產(chǎn)情況 ， 這個級別是操作人員跟 DCS交換信息的平臺。它也一樣必須將現(xiàn)場的情況反饋給更高級別的 “ 上校 ” 也就是下面講的過程管理級。所以，過程控制級要具備聰明的大腦，能將 “ 士兵 ” 反饋的軍情進行分析，然后做出命令，以使 “ 士 兵 ” 能打贏 “ 戰(zhàn)爭 ” 。 上面說到現(xiàn)場控制級，那么給它發(fā)號施令的就是過程控制級了。生產(chǎn)工藝的調節(jié)都是靠它來實現(xiàn)。由于模擬信號在傳遞的過程或多或少存在一些失真或者受到干擾，所以目前流行的是通過現(xiàn)場總線來進行 DCS信號的傳遞。在 DCS系統(tǒng)中，這一級別的功能就是服從上位機發(fā)來的命令，同時向上位機反饋執(zhí)行的情況。比如閥門、電機、各類傳感器、變送器、執(zhí)行機構等等。輸出裝置在有上位機的情況下，能以開關量或者模擬量信號的方式，第二章 集散控 制系統(tǒng) 5 向終端元件輸出計算機控制命令。 DCS系統(tǒng)算是很方便了。 安裝、調試方便。難道還有什么算法 CPU實現(xiàn)不了的嗎？！ 信息資源共享。 控制功能豐富。 DCS的人機反饋都是通過 CRT跟鍵盤、鼠標等實 現(xiàn)的。系統(tǒng)組態(tài)很靈活。你可以把他現(xiàn)象成 “ 因特網(wǎng) ” 。 系統(tǒng)構成靈活。DCS系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中起著重要的作用。 集散控制系統(tǒng)原理 集散控制系統(tǒng)（ Distributed control system）是以微處理器為基礎的對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)，簡稱 DCS 系統(tǒng)?？梢哉f三家公司最大的貢獻是把國外 DCS 的價格降到了原來的 40%以下，為 DCS 在國內工業(yè)企業(yè)的普及應用，特別是在中小型企業(yè)中的應用做出了貢獻。經(jīng)過激烈的市場競爭，目前國內 DCS領域以和利時、浙大中控、上海新華為代表，在中國的 DCS市場上，三家國內廠商已經(jīng)具備了相當?shù)母偁幠芰ΑＴ谏鲜兰o 80年代末期至 90年代初期，國家組織了精悍的科研力量聯(lián)合攻關，相繼研制出我國自己的 DCS。例如，多數(shù) DCS廠商自己不再開發(fā)組態(tài)軟件平臺，而轉入采用兄弟公司 (如 Foxboro軟件為基礎 )的通用組態(tài)軟件平臺，或其它公司提供的軟件平臺（ Emerson用 Intellution的軟件 平臺做基礎），此外，許多 DCS 廠家甚至 FO 組件也采用 OEM方式， Foxboro 采用FO 模塊，橫河的 R3 采用富士電機的 Proeessin 作為 FO 單元基礎， Honeywell 公司 PKS系統(tǒng)則采用 Rockwell 公司的 PL單元作為現(xiàn)場控制站。過去的 DCS廠商基本上是以自主開發(fā)為主，提供的系統(tǒng)也是自己的系統(tǒng)，當今的 DCS 廠商更強調系統(tǒng)的 集成性和解決方案能力， DCS 中除保留傳統(tǒng) DCS 所實現(xiàn)的過程控制功能之外，還集成 PLC（可編程序控制器）， RTU（遠程終端設備）， FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)），各種多回路調節(jié)器，各種智能采集或控制單元等。MES 的功能包括車間的資源分配、過程管理、質量控制、維護管理、數(shù)據(jù)采集性能分析及物料管理。 DCS 提供了從現(xiàn)場到設備，從設備到車間，從車間到工廠，從工廠到企業(yè)集團整個信息信道，這些信息充分體現(xiàn)了全面性、準確性、實時性和系統(tǒng)性。信息和集成體現(xiàn)了當今 DCS正在發(fā)生的變化， DCS已經(jīng)可以采集整個工廠車間和過程的信息資料，并使這些大量的資料以合適的方式體現(xiàn)，幫助決策過程。 3．國內外 DCS發(fā)展現(xiàn)況 國外 DCS 發(fā)展現(xiàn)狀。它通過采用 MAP等協(xié)議，使各不同制造商的產(chǎn)品可以相 互連接。主要產(chǎn)品有：霍尼韋爾公司帶有 UCN 網(wǎng)的 TDC3000；橫河公司帶有 SVET網(wǎng)的CENTUML； BALLEY公司的創(chuàng) FO90等。它采用模塊化、標準化設計，數(shù)據(jù)通信向標準化靠攏，控制功能更加完善，具有很強的適應性和可擴充性。主要產(chǎn)品有：霍尼韋爾公司的 TDC3000； TAYLOR 公司的 MOD300；西屋公司的 WDPF；橫河公司的 CENTUMXL； ABB 公司的 MASTER 等。分散過程控制裝置，操作管理裝置和通訊系統(tǒng)，并已具備了集散控制系統(tǒng)的基本特點；集中管理，分散控制。比較著名的有霍尼韋爾公司的 TDC2022； FOXBORO 公司的 SPECTRUM； FISHER 公司的 PROVOX；橫河公司的 CENTUM；西門子公司的 TELEPERM等。當今的 DCS與十年前的 DCS相比，發(fā)生了根本性的變化。 廣東石油化工學院 本科畢業(yè) (設計 )論文： 鏈條爐集散控制系統(tǒng)設計 2 第二章 集散控制系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況 1．所謂集散控制系統(tǒng)（ DCS）就是以多臺計算機為基礎，采用數(shù)據(jù)通信技術和 CRT顯示技術，對生產(chǎn)過程進行分散控制、集中管理、分級管理、分而自治、綜合協(xié)調的系統(tǒng)。由常規(guī)模擬調節(jié)儀表組成的控制系統(tǒng)，雖然具有高可靠性、操作簡便等優(yōu)點，但模擬儀表難以實現(xiàn)集中顯示和操作，更難以實現(xiàn)對多變量對象的有效控制，其自動化程度較低，基本處于操作人員手動控制的狀況。采用先進的計算機技術設計合理的控制方法，可以提高鏈條爐運行的自動化程度，節(jié)約能量， 減少污染 ，有效保證鍋爐運行的安全性和可靠性。雖然