【正文】 KPa 824R %R1048 29 4 4～ 20mA 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓 26 PIC108 100～ 0 Pa 825R %R1050 30 4 4～ 20mA 爐膛負(fù)壓 27 PI109 100～ 0 Pa 826R %R1052 31 4 4～ 20mA 爐膛負(fù)壓 28 PI110 0～ 10 KPa 827R %R1054 32 4 4～ 20mA 沸騰爐風(fēng)室風(fēng)壓 28 PI110 0～ 10 KPa 827R %R1054 32 4 4～ 20mA 沸騰爐風(fēng)室風(fēng)壓 29 PI111 0～ 10 KPa 828R %R1056 33 4 4～ 20mA 沸騰爐風(fēng)室風(fēng)壓 30 PI112 0～ 10 KPa 829R %R1058 34 4 4～ 20mA 沸騰爐風(fēng)室風(fēng)壓 31 PI113 0～ 10 KPa 830R %R1060 35 4 4～ 20mA 沸騰爐風(fēng)室風(fēng)壓 32 PI114 ～ 0 KPa 831R %R1062 36 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器前負(fù)壓 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負(fù)壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負(fù)壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風(fēng)機(jī)前負(fù)壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙 氣負(fù)壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 表 33 I/O 地址分配表 （ 續(xù)） 序號(hào) 儀表位號(hào) 量程 單 位 寄存器 變量名 通道 模塊 輸入 說明 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負(fù)壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負(fù)壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風(fēng)機(jī)前負(fù)壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 38 PI120 ～ 0 KPa 837R %R1074 42 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負(fù)壓 39 PI121 ～ 0 KPa 838R %R1076 43 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負(fù)壓 40 PI122 300～ 0 Pa 839R %R1078 44 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負(fù)壓 41 PI123 300～ 0 Pa 840R %R1080 45 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負(fù)壓 42 PI124 0～ Pa 841R %R1082 46 5 4～ 20mA 鍋爐汽包壓力 43 FIRQ101 0～ 200 m3/h 842R %R1084 47 5 4～ 20mA 原水流量 13 44 FIRQ102 0～ 50 m3/h 843R %R1085 48 5 4～ 20mA 鍋爐給水流量 45 FIRQ103 0～ 50 t/h 844R %R1088 49 5 4～ 20mA 鍋爐蒸汽流量 46 FIRQ104 0～ 150 m3/h 845R %R1090 50 5 4～ 20mA 軟水流量 47 LICA101 0～ 400 mm 846R %R1092 51 5 4～ 20mA 鍋爐汽包液位調(diào)節(jié) 48 LICA102 0～ 400 mm 847R %R1094 52 5 4～ 20mA 除氧器水箱液位調(diào)節(jié) 49 LIA103 200～ 1800 mm 848R %R1096 53 5 4～ 20mA 軟水箱液位 圖 31 系列 9030PLC 安裝結(jié)構(gòu) PLC 編程軟件 組態(tài)軟件使用美國(guó) GE Fanuc 自動(dòng)化公司 90TM30 LogicmasterTM90， 本系統(tǒng)五個(gè)控制回路的控制算法及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) （ 包括模擬量和開關(guān)量 ） 的輸入輸出均采用該編程軟件完成組態(tài)和編程 ， 并下載至 CPU 模塊 IC693CPU360 的程序存儲(chǔ)器 ROM 中。 GE9030 PLC 安裝結(jié)構(gòu)如圖 41 所示， 各模塊型號(hào)及設(shè)備組態(tài)如表 32 所列。分別為 1 個(gè) 16 通道熱電偶輸入模板 HE693THM166； 1 個(gè) 6 通道 RTD 輸入模板 10 HE693RTD601； 3 個(gè) （ 4～ 20mA） 16 通道模擬量輸入模板 IC693ALG223； 1 個(gè) （ 4～ 20mA）8 通道模擬量輸出模板 IC693ALE392； 1 個(gè) 16 點(diǎn) 24VDC 繼電器接點(diǎn)輸入模板IC693MDL645； 1 個(gè) 16 點(diǎn)繼電器接點(diǎn)輸出模板 IC693MDL940；采用專用 RS232 通訊組件 IC690ACC901，并遵循 SNP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)串行通訊；其 9030PLC 梯 形圖編程軟件采用 IC641SWM306，實(shí)現(xiàn) PLC 結(jié)構(gòu)化編程及程序下載。該系列 PLC 模塊具有成本低、性能高、安全性好、易于組態(tài)、便于安裝等特點(diǎn)，它的 CPU 具有十分強(qiáng)大的功能，如內(nèi)裝 PID，結(jié)構(gòu)化編程，中斷控制，間接尋址及各種功能模塊，能方便地完成各種復(fù)雜的操作。這些軟件包提供的軟件和系列 90TM30 之間的結(jié)合天衣無縫，許多操作接口使用 SNP 通訊協(xié)議與具有內(nèi)裝接口的系列 90TM30 進(jìn)行通訊。 NATURAL LANGUAGE STATE LOGIC CONTROL 為那些在系列 90TM30 編程方面沒有經(jīng)驗(yàn)的用戶提供了新的編程方式。 （ 3） 促進(jìn)與第三方的合作 促進(jìn)與第三方的合作。另外系列 90TM30 PLC 有功能很強(qiáng)的特殊模塊可供選擇，包括軸定位模塊 ，高速計(jì)數(shù)器模塊， BASIC 和 C 語言協(xié)處理器模塊及 Genius 通訊模塊。 幾年前需由高檔 PLC 完成的任務(wù)現(xiàn)在則由系列 90TM30 來代替 。 9 第 3 章 系列 GE9030 PLC 系列 GE9030 PLC特點(diǎn) （ 1） 最具競(jìng)爭(zhēng)力 系列 90TM30 PLC 是 GE Fanuc 系列 9030 可編程序控制器家族的一員，提供最先進(jìn)的編程特性，易于組態(tài)，便于安裝，獨(dú)有的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)開辟了一條最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)控制途徑。需要注意的是方塊圖中的比例增益項(xiàng) （ Kc） 和積分速率增益（ Ki） ， 在我國(guó)常規(guī) PID調(diào)節(jié)器比例增益項(xiàng)習(xí)慣上通常采用比例帶 δ來設(shè)定 （ δ=1/Kc） ；積分增益項(xiàng)通常采用積分時(shí)間來設(shè)定 （ Ki=1/Ti） 。 PID ISA方塊圖如圖 24所示。 汽包水位 PID調(diào)節(jié)器、給水流量 PID調(diào)節(jié)器子程序塊。 從表面上看 ， 該子程序模塊是構(gòu)造一個(gè)加法器 ， 但其本質(zhì)上是 編制 C2起著靜態(tài)前饋控制器的作用 ， 因鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽僅用作熱劑 ， 為保護(hù)鍋爐其給水流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)采用電關(guān)閥為宜 ， 且汽包水位調(diào)節(jié)器（ LICA101） 為正作用 ， 因此 C2應(yīng)為負(fù)值。首先將被測(cè)蒸汽壓力進(jìn)行量綱轉(zhuǎn)換 （ 即 MPa → kg/cm2） ， 再轉(zhuǎn)換為絕對(duì)壓力 （ 實(shí)測(cè)為相對(duì)壓力 ） ， 然后以設(shè)計(jì)工作點(diǎn)為界限 ， 分兩段采用計(jì)算公式實(shí)現(xiàn)蒸汽流量壓力補(bǔ)償 ， 經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)在工作點(diǎn)附近誤差小于 1%。 飽和蒸汽壓力補(bǔ)償模塊。 功能模塊 2。 功能模塊 1。 水位對(duì)象 差壓變送器 功能模塊 3 水位變送器 壓力 補(bǔ)償模塊 功能模塊 1 差壓變送器 C0+C1PC+C2PS PS 水位 PID調(diào)節(jié) 給水流量對(duì)象 流量 PID調(diào)節(jié) PC EH PO PF H PH 功能模塊 2 蒸汽流量 △ P △ P EF F 圖 23 采用 PLC 實(shí)現(xiàn)的汽包水位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 方框圖 RH 7 圖中的參數(shù)解釋具體如下： C0— 加法器初始偏置數(shù) ； C C2— 加法器系數(shù) ； EH— 汽包水位偏差值 ； EF— 給水量偏差值 ； F— 積水流量 ； H— 汽包水位 ； PC— 汽包水位調(diào)節(jié)器輸出值 ； PF— 給水流量測(cè)量值 ； PH— 汽包水位測(cè)量值 ； PO— 給水流量給定值 ； PS— 經(jīng)壓力補(bǔ)償后的蒸汽流量測(cè)量值 ； RH— 汽包水位給定值 ； △ P— 差 壓流量計(jì)輸出值 。 并 掛接 Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件生成數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量管理。 采用 SerialSNP 通訊協(xié)議 ，并通過 SNP/RS232 轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)與操作站 的通訊 ， 操作站 采用目前世界上最優(yōu)秀、功能最強(qiáng)大的美國(guó) GE Fanuc 自動(dòng)化公司 的自動(dòng)化監(jiān)控軟件 CIMPLICITY HMI 版本 （ 300點(diǎn) ） 。系統(tǒng)共有壓力、流量、液位和溫度信號(hào)64 個(gè)，其中 46 個(gè)壓力、流量及液位信號(hào)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)變送器轉(zhuǎn)換為 4～ 20mADC 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后接入 控制柜， 18 個(gè)溫度信號(hào)分別由熱電偶、熱電阻測(cè)出接入控制柜 ； 5 個(gè) 4～ 20mADC 輸出信號(hào)用于控制調(diào)節(jié)閥或變頻調(diào)速器等執(zhí)行機(jī)構(gòu) ， 以構(gòu)成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ； 16 個(gè)繼電器接點(diǎn)開關(guān)量輸入用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)， 16 個(gè)繼電器接點(diǎn)開關(guān)量輸出用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連鎖控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖22 所示。 控制系統(tǒng)硬件部分包括小型工作站 （ 上位工控計(jì)算機(jī) ） 、 GE Fanuc 90TM30 系列 PLC可編程序控制器構(gòu)成的下位機(jī)、外部設(shè)備、過程輸入輸出通道、現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)自動(dòng)化儀表以及供電系統(tǒng)等組成。 系統(tǒng)具有五個(gè)調(diào)節(jié)回路，如汽包液位的控制回路、原水液位控制回路、除氧器壓力、液位的控制回路、鼓風(fēng)機(jī)壓力的控制回路、引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)的控制回路，這里是以汽包液位的控制回路為主， 具體的 工藝流程圖如圖 21 所示 。 三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 即前饋 串級(jí)復(fù)合控制系統(tǒng) ， 它的設(shè)計(jì)思想是 ： 以鍋爐汽包水位測(cè)量信號(hào)作為主控制信號(hào) ， 構(gòu)成主調(diào)節(jié)回路 ， 以蒸汽流量信號(hào)作為前饋信號(hào) ， 構(gòu)成前饋調(diào)節(jié)回路 ， 總給水流 量作為串級(jí)信號(hào) ， 構(gòu)成副調(diào)節(jié)回路 ， 由主調(diào)節(jié)回路、前饋調(diào)節(jié)回路、副調(diào)節(jié)回路來共同構(gòu)成鍋爐汽包水位串級(jí)三沖量自動(dòng)控制系統(tǒng) 。 （ 2） 對(duì)信號(hào)的靜態(tài)配合要求沒有那么嚴(yán)格 ， 主調(diào)節(jié)器能自動(dòng)校正信號(hào)配合不準(zhǔn)所引起的誤差 。 （ 2） 水位過低 ，水量較少 ， 當(dāng)負(fù)荷較大時(shí) ， 水的 汽化速度快 ， 如不及時(shí)控制 ， 汽包內(nèi)水會(huì)全部汽化 ，導(dǎo)致水冷壁燒壞 ， 甚至爆炸 。原因： （ 1） 水位過高會(huì)影響汽包內(nèi)汽水分離 ， 飽和水蒸汽帶水過多，在過熱器管壁結(jié)垢 ， 導(dǎo)致?lián)p壞。在此設(shè)計(jì)中也采用三沖量水位控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 三沖量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：此系統(tǒng)是前饋 串級(jí)控制系統(tǒng)。這里的前饋系統(tǒng)就僅為靜態(tài)的前饋，若需要 考慮 兩條通道在動(dòng)態(tài)上的差異，需加入動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)。將蒸汽流量信號(hào)引入 ， 就構(gòu)成雙沖量控制系統(tǒng)。 鍋爐汽包水位的雙沖量控制系統(tǒng)：在汽包水位控制中 ， 最主要的擾動(dòng)是負(fù)荷 的變化。等假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減少，將使水位嚴(yán)重下降，波動(dòng)很厲害，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蛊唤档轿ｋU(xiǎn)程度以致發(fā)生事故。 鍋爐汽包水位 的 單沖量控制系統(tǒng)：這里指的單沖量 即 汽包水位，這種控制系統(tǒng)是典型的單回路控制系統(tǒng)。 表 11 著名廠家的可編程控制器及過程監(jiān)控軟件 生產(chǎn)廠 可編程控制器 過程監(jiān)控軟件 AB SLC500 RSview32 組態(tài)軟件 松下 FP0 系列 PLC iFix 組態(tài)軟件 OMRON CJ1 系列 PLC iFix 組態(tài)軟件 SIMATIC S7400/M7400 PLC 過程可視化組態(tài)軟件 三菱 A 系列 PLC Intellution FIX 上位組態(tài)軟件 GE Fanuc 9070/30/20 系列 PLC GE CIMPLICITY HMI 西門子 S700 WinCC 監(jiān)控組態(tài)軟件 控制方案的選擇 典型的 鍋爐汽包水位控制策略包括單沖量、雙沖量和三沖量 。