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燃煤工业锅炉微机监控系统设计概述

燃煤工业锅炉微机监控系统设计概述:

1.1 前言 

根据工业锅炉系统运行控制要求和我方在热工控制方面多年来积累的系统设计经验,以及对国内外各种控制系统的了解,我们方案中采用了以在过程控制工业企业自动控制项目上广泛使用的SIEMENS S7系列PLC为底层硬件平台,在上位工业控制计算机完成组态、显示、数据库生成和管理、报警、打印等任务的分散控制系统,进行燃煤工业锅炉运行热工控制系统设计,并提出本方案,供贵方评审。

以本技术方案为设计思想的HD2000系统已经在多个燃煤工业锅炉和循环流化床锅炉控制系统中得到良好应用。

HD2000是泰山集团华电热工在西门子PCS7 基础上开发的集散控制系统,由上位研华工业控制计算、CRT、SIEMENS  S7-300 PLC、备份操作仪表组成,功能包括:数据采集、顺序控制、模拟量控制和其他辅助控制。所有系统检测点及相关组态画面在CRT和键盘中实现显示、报警、数据管理、操作等,由SIEMENS  S7-300 PLC软件程序控制执行运行控制算法,由于软件功能丰富、硬件配置经典,所以该系统是一个适时性高、稳定性优越、抗干扰能力强、人机界面友好的工业锅炉计算机控制系统。

1.2 设计总体目标 

满足中央集控要求;

一流的锅炉自动化运行水平,宽负荷自动调节能力,实现炉膛负压、主汽压力、给水自动调节,提高运行人员工作效率,满足锅炉全能值班要求;

保障系统安全运行,具有完善的启停顺控和安全保护联锁;

监控画面美观,简单适用,易于学习掌握,便于操作;

系统数据处理速度快,实时性高;

按上述目标要求在系统设计及应用时提出如下设计思想:

1.2.1 功能设计 

体现系统建成后的自动化程度、处理事故能力(报警、分析、指导、处理等)及先进的控制策略等,以最大的提高效益,降低能耗为设计思想。具体如下:

作为一个整体对象控制:按工艺流程的自动化过程由PL C系统协调完成,达到能量平衡;保障锅炉及辅机安全、可靠、高效运行和启停。

提高系统运行的技术经济效益:锅炉及辅机在额定参数的上限运行,使锅炉及辅机处于最佳运行工况;实现高自动化投入率,提高可靠性,减少误操作,降低事故率。

 完善的操作指导和事故分析手段:锅炉及辅机的运行工况可由很多监测参数反映出来,当运行工况出现异常时,一方面进行超驰功能及过程制约机制的实行,一方面提供相关参数、趋势、图表等高效方式通知运行人员及时处理;操作记录打印、报警打印、周期性报表等功能,有助于锅炉及辅机的日常管理和事故分析。

1.2.2系统设计

体现PLC的高可靠性、先进性、易维护、易组态等为设计思想。具体如下:

1)可靠性设计

上位计算机,专为工业现场设计,具有防潮、防尘、抗震、抗强电磁干扰等防护性能;

控制单元采用西门子S7-300控制器,专为工业现场设计,具有防潮、防尘、抗震、抗强电磁干扰等防护性能,露天性能优于国内任何PLC厂家产品,平均无故障在十万小时以上;

所有元器件、模件进行高温老化考核;

所有部件标准化、通用化、模块化。

控制系统按分层、分散、自治的原则。

按照永无故障停机设计,上位计算机故障时,下位控制单元S7-300仍照常规执行控制程序,盘台备有必要的手动操作器和重要参数备份显示,当计算机系统全部屏蔽时,盘台备份手操和显示完全能保证系统运行;

2)维护性设计

便于更换模块,即插即用。 

系统自诊断至通道级,通道故障由面板LED指示灯显示。

选用模块化的功能组态软件,提高软件透明度。

3)扩展性设计

采用Siemens MPI网络结构,通讯速率12MBPS(MPI电缆),挂站能力32个;

每台锅炉控制单元柜中,Siemens S7-300 CPU I/O能力为数字点1024点或256模拟点,因此,系统具有强有力的扩展性能,根据需要可以随时将其他辅机控制纳入到系统中来,而不必停机和改变原系统总体面貌;

4)开放性设计

支持国际标准数据接口,如ODBC、OLE、DDE、SQL等,可实现数据共享和系统联网。

燃煤工业锅炉微机监控系统设计概述

燃煤工业锅炉微机监控系统设计概述 2018-1-30 本文被阅读 888 次
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