【正文】 的液位去控 制給水量，這樣構(gòu)成的是單回路控制系統(tǒng)。如圖 所示：圖 汽包水位控制簡圖 燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)代鍋爐中可以分為燃油鍋爐和燃煤鍋爐。對于 現(xiàn)代大型的燃油鍋爐，多采用微正壓燃燒。由于低氧燃燒時(shí)過?？諝庀禂?shù)很小，在 符合變動時(shí)更應(yīng)該注意燃料量與空氣量的配合恰當(dāng)，否則會產(chǎn)生不完全燃燒，引 起爐膛爆炸，受熱面污染，尾部再燃等事故。前面我們也介紹過主蒸汽（飽和蒸 汽）和爐膛壓力對整個(gè)燃燒系統(tǒng)的重要性這里就不做敘述?；谶@一點(diǎn)我們還要控制送風(fēng)量，在這里我們選用主蒸汽（飽和蒸汽）的壓力去控制送風(fēng)量。 圖 鍋爐燃燒系統(tǒng)簡圖 過熱蒸汽溫度控制 過熱蒸汽的溫度是鍋爐生產(chǎn)過程的重要參數(shù)，一般由鍋爐和汽輪機(jī)生產(chǎn)的工 藝確定。需要指出的是，由于不同的工藝情況，過熱蒸汽溫度被控過程的控制難度具 有極大的差異，假若減溫器采用混合器，而且在減溫器出口有允許安裝測溫元件， 對于這種情況我們就采用如圖 的控制方案，這樣能得到滿意的控制效果。 圖 過熱蒸汽溫度控制簡圖 工程的組態(tài) 基于 MCGS 組態(tài)軟件的人機(jī)界面圖 前面我們已經(jīng)一一介紹了 鍋爐控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)的控制設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在我 們就這些方案在 MCGS 中組態(tài)出來。 （這里所獲 得的圖是在 MCGS 環(huán)境下的） 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的液位控制系統(tǒng)與燃燒控制系統(tǒng) （ MCGS 組態(tài)畫面） 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng) （ MCGS 組態(tài)畫面） 組態(tài)過程 我們打開 MCGS 組態(tài)軟件， 在工作臺上的用戶窗口新建若干窗口分別對其命名， 如圖 所示。當(dāng)然我們用到的每個(gè)數(shù)據(jù)對象都要在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫里面 定義，如圖 所示。 圖 腳本程序輸入框 圖 所對應(yīng)的是圖 中的鍋爐監(jiān)控窗口的屬性中的循環(huán)腳本中的程序。需要指出的是這些腳本程序 都是 MCGS 內(nèi)部提供的一些僅供試驗(yàn)用的。 30 圖 腳本程序輸入框 腳本程序說明 一般的控制都是通過把控制器輸出的信號傳遞給執(zhí)行器（一般都為控制閥） ， 執(zhí)行器處理這些信號然后達(dá)到控制的目的。也就是說 本文沒有涉及到通訊的功能。 至于 PID 參數(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過在設(shè)備窗口建立了六個(gè)虛擬的 PID 控制軟設(shè)備，如圖 31 所示。在關(guān)聯(lián)中都指出了 PV 值對象， SV 值對象， OP 值對象，控制器的正反作用等。這就 不難看出腳本程序中的 OP1 到 OP6 就是各個(gè)控制器的輸出信號。 圖 虛擬設(shè)備窗口 系統(tǒng)簡介 監(jiān)控系統(tǒng)的功能 32 圖 PID 控制參數(shù)框圖 實(shí) 時(shí)準(zhǔn)確檢測鍋爐的運(yùn)行參數(shù)：為全面掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，監(jiān)控系統(tǒng) 將實(shí)時(shí)監(jiān)測并采集鍋爐有關(guān)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。 綜合分析及時(shí)發(fā)出控制指令：監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測到的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照設(shè) 定好的控制策略，發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，從而保證鍋爐高效、 可靠運(yùn)行。同時(shí)，對報(bào)警的檔案 管理可使業(yè)主對于鍋爐運(yùn)行的各種問題、 弱點(diǎn)等了如指掌。報(bào)警相關(guān)的顯示功能使用戶定義的顯示 畫面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來，這樣，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪問該報(bào)警點(diǎn)的詳 細(xì)信息和按照所推薦采取的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。設(shè)有專門的報(bào)警事件日志，用以記錄 報(bào)警／事件信息和操作員 的變化等。歷史記錄的數(shù)據(jù)可有多種顯示方式，例如曲線、特 定圖形、報(bào)表等顯示方式；此外歷史記錄的數(shù)據(jù)還可以由以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多種應(yīng) 用軟件所應(yīng)用。監(jiān)控系統(tǒng)提供了豐 富的標(biāo)準(zhǔn)處理算法，根據(jù)所測得的運(yùn)行參數(shù)，將這些導(dǎo)出量計(jì)算出來。其包括動態(tài)顯示、歷史趨勢記錄、報(bào)警、控制策略組件等。 建立數(shù)據(jù)庫：監(jiān)控組態(tài)的工作首先是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，其前提是在完成連續(xù)控制 圖、梯形邏輯圖的設(shè)計(jì)后，將相關(guān)的回路點(diǎn)、信號點(diǎn)、寄存器點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)等點(diǎn)名存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。每臺鍋爐設(shè)計(jì)有 9 個(gè)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(bào)表顯示 畫面、綜合趨勢圖畫面、回路整定畫面、報(bào)警總貌畫面、設(shè)定參數(shù)畫面。 報(bào)表組態(tài)：按工藝要求制作的班報(bào)表及月報(bào)表，即利用 DDE 方式將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 的資料輸出到 EXCEL 中生成報(bào)表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時(shí)間，班 報(bào)表自動打印，而月報(bào)表是人工操作打印。 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)。 管理員層 : 最高權(quán)限，可進(jìn)行一切操作。 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(shí)鐘、操作員權(quán)限顯示等功能按鈕。當(dāng)我們進(jìn)入運(yùn)行界面時(shí)我們 要做的就是把各個(gè) 設(shè)定值寫入相應(yīng)的模塊。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(shí)我們在界面上也能看到我們自己設(shè)置的各個(gè)輸出值。下面我們將運(yùn)行結(jié)果用我們監(jiān)控系統(tǒng)中的各個(gè)功 能列出來。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。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。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。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。 溫度測量儀表的選型 溫度是一個(gè)重要的物理量，它是國際單位制 (SI)7 個(gè)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。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。 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。 ：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。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。 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。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。因此，在選擇液位檢測儀表時(shí)，選擇合適的量程，合適的儀器可以保證 生產(chǎn)過程的精確?！? 工作溫度：測桿： 40～ 120℃ 電子倉： 20～ 70℃ 工作壓力： ≥40MPa 浮球： 更新時(shí)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(jià) 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(jì)所用的各種儀表的價(jià)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。 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(gè)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(jì)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(shí)曲線，報(bào)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)。 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(shí)只需要改軟接線即可，系統(tǒng)升級更加靈活。 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. 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