小型燃气蒸汽锅炉西门子PLC-DCS控制系统

1、锅炉房 3 台 4T6T10T 蒸汽锅炉自控系统一：概述本公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司，是国内专门从事的 锅炉电脑控制器厂家。公司于 1998 年在全国率先推出锅炉电脑控制器，至今已发展到全系列燃煤、燃油（气） 和电热锅炉的电脑控制、PLC 控制、小型和大型 DCS 空制和供暖节能控制，控制锅炉的吨位达到100t/h，并且始终保持技术领先地位。目前公司产品已遍布全国，部分出口国外，近500 家国内锅炉厂和 10 家外资锅炉厂配套使用，已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌，是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”参与单位。公司资质： 中国锅炉行业“工业锅炉控

2、制标准”参与单位 省级高新技术企业计算机软件企业 中国锅炉行业协会团体会员二、控制对象和设备4T6T10T 燃油气两用饱和蒸汽锅炉各一台，每台包括：程控器外置式燃烧器 1 台；风机功率 12KW，给水泵 2 台，功率 15kw（一主一备）；循环泵节能泵由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。三、关于标准1、 目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准，我公司执行的是本公司企业标准Q/3201RTG01-2000，是目 前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中，我公司为该标准的第一起草单位。3、本控制方案依照国家有关标准和规程及本公司企业标准编制，全面

3、满足招标方要求。四：系统设计原则我方在进行本控制系统设计时，将严格遵循以下系统设计原则：安全性原则 ：由于锅炉属于压力容器，而且工作环境比较恶劣，因此，控制系统首先要保证的就是锅炉系统运行的安全性，这是首要设计原则。为了达到安全的目的，在一次仪表和二次仪表的选型上，要严格遵 循行业规范，从根源上保证系统的安全。可靠性原则：可靠性原则是针对控制系统的安全而言的，同样是为了保证锅炉的安全运行，在控制系统 设计时，要注意控制的层次和相应层次的操作等级、权限。目前，国际上普遍认同的可靠控制系统分为三个 等级：计算机上位监控子系统、实时控制子系统和就地强电手动操作子系统，本项目也将严格按这种方式来 设计

4、整体控制系统。科学性原则：科学性原则是指控制系统中选用的一次、二次仪表、PLC 等产品都属于目前国内和国际上的主流产品，同时，控制系统的结构是合理的，具有行业针对性的。先进性原则：先进性原则是指在系统科学设计和元器件经济合理的前提下，要尽量保证控制系统符合国际上自动化控制系统的发展方向，保证本控制系统在5-10 年内仍属于比较先进的锅炉控制系统。五、控制方案根据燃气锅炉的运行特点，锅炉控制系统控制采用小型分布式控制系统，本系统由一个工程师站，两个操作员站作为集中监控平台；S7-300 作为锅炉及辅机控制系统，一次仪表信号分别送入PLC，由 PLC 经智能逻辑运算后驱动燃烧、 循环泵等相关设备；

5、 上位系统一方面接收下位机上传的现场信号进行数据显示及报 表和记录生成， 另一方面，根据数据分析结果对下位机进行管理，实时监控锅炉系统运行以保证整个锅炉控 制系统绝对安全可靠。拓扑图如下：(1)西门子”纭询別対(2)ABB冗余F面以西门子为例:上位机：I /O数据处理、回路控制和顺序控制、完成面向过程的全部监测、调节和运算功能。包括温度、压力的显示、各种复杂调节和先进控制算法，各种电机的起停等控制，相关设备运行状态的监控及连 锁保护等。PLC 柜：现场数据采集及简单处理、现场执行机构驱动。操作员站及工程师站：工控机采用台湾研华品牌，P4,512MB 内存，250G 硬盘，DVD 光驱，显示器采

6、用22 寸 DELL 液晶显示器OSM 交换机（1 台）：MOXAS7-300 系列 PLC 1 套，10 寸触摸屏 1 台S7-200 系列 PLC 3 套，10 寸触摸屏 3 台操作台（1 套）：三工位含坐椅。Redundant CS31EthernetCPUJ II I RedundantCPU BSynchronouslllliMI 川 MLINE - B能。主控单元的回路控制功能包括各类控制算法功能及功能模块包含用户所需各种功能模块。锅炉控制系统软件技术： 基于 WINDOWS XP 多用户操作系统的专业组态软件， 可同时处理多项任务， 具有远程监控功 由若干个子系统组成，这些系统协

7、调运行；并具有前馈特征，使锅炉能灵敏、安全、快速与稳定的运行。六、系统构成多锅炉、多机组集散控制系统，严格按照工业控制标准和锅炉安全要求原则设计。软硬件采用面向对象的模块化设计，安全可靠。层次设计，共三层：一层-现场传感器及执行器温度、压力、液位等一次仪表采用著名品牌器件，保证锅炉各项工况参数实时精确检测。二层-现场锅炉控制柜锅炉现场控制柜直接控制各锅炉的运行。对上接收上位机指令，对下采集数据，系统单元之间相互联系，又都具有相对的独立性下位机（PLC 控制柜+触摸屏）可以脱开上位机（工控机），进行独立操作运行，同时也可在联机状态下通过上位机进行操作监控。三层一中心控制柜完成系统的整体管理及监控

8、，是系统的核心。对外与工作人员交互信息，对内完成监控及管理任务。按照“指令”和“数据”适时管理及控制锅炉运行。PLC控制系统七：下位机控制功能：:用户管理功能：设有观查员、操作员、管理员三个操作级别，具有不同的操作权限;登录画面枕占用曲廉悶0|压力1OP啊可邑竺示意图:工作状态显示功能：“状态”是当前控制器所处的工作状态，分别为“待命”、“报警”以及“运行”状态。并实时显示主 要参数的当前值。开机后若无故障，系统处于待命状态，状态框显示为“待命”。出现故障时系统进入 报警状态，状态框显示为“报警”。按“运行”键，系统进入运行状态，状态框显示当前的“运行”状能。主控单元的回路控制功能包括各类控制

9、算法功能及功能模块包含用户所需各种功能模块。锅炉控制系统:历史故障记录功能：控制器检测发现出故障时，除弹出显示报警画面外，故障发生的时间、故 障 恢 复 的 时 间 和 故 障 名 称 都 被 记 录 下 来 ， 可 通 过 查 阅 故 障 记 录 ， 检 查 最 近 发 生 的 故 障 记 录 。故障丨世出FT审& gB：问 怯n廿可丸容2昭应2113T:5EHaSMi胡E诈映反拇心九阳曲ii林示意图:实时故障记录：控制器检测到故障时，自动关闭燃烧器、给水泵等设备。弹出报警画面，报警讯响 器报警，报警输出继电器闭合。按“消音”键可关闭讯响报警、报警输出继电器断开；按“复位”键， 退出

10、故障报警画面，若故障未解除，则仍保持报警状态。若故障已解除，按“复位”键，退出故障报警 画面同时系统恢复为“待命”状态。示意图:时间设置功能:Q Un用力：UQO职1 |燃烧杭做：即上!J时间设置円 mBO DDIcutTi卜U示意图:参数设置功能；设定排烟报警温度值等设定值。此画面还显示燃烧器累计运行时间。系统参数设定1 iI簾汽压力停炉抿畀悄：1 00 MPa停护用力080 XfPii称炉陌力：D 40 MPa扌 F 则船度咼报神値：玄 0 V汽包水拔囲 1报警*-75 mni通讯納乩0JJU 卜理荷：0 中时14旳g示意图给水泵变频控制功能：给水泵操作有“启动”、“停止”、“手动 /自动

11、”、三个按钮，同时根据用 户的操作，画面动态显示给水泵的工作状态、手自动状态和主备状态。按“变频手动/变频自动”按钮，给水泵原为手动状态就转变为自动状态，原为自动状态就转变为手动 状态。变频器在手动状态下，通过“手动给速”参数设置变频器速度。在自动状态下，根据“汽包水位 设定”及 PID 参数自动调节水泵转速。-MlmJhJr MM*博规101 给水泉操作OO Hz&l#H何丁i逸5/P4(ftJTD-态：!1-: -l75niB - Jj： 0.OOMPctQLO.OD rC.ffl)令呻z0辄示意图:燃烧器手自动控制功能：待命状态下，在确认无故障报警条件下可手动启动燃烧器。在主画面

12、上按燃烧器，输入 工艺员用户名及密码，可进入“燃烧器操作”画面。燃烧器操作立 u 75Jr 0： U.ClCWaJII W J 匸 评 il:.燃疑H 00A示意图液位控制：液位控制由用差压变送器将模拟信号上传至PLC 实现电动调节阀进行 PID 控制、上下限报警及连锁；高信号稳定可靠。过压强；可满足各种恶劣工业环境。除氧器控制：1）除氧水泵控制：根据除氧器液位来控制泵的启停。2） 除氧器液位调节：根据除氧器实际液位与设定除氧器液位的差值，通过PID计算自动调节液 位调节阀开度，从而保持除氧器液位在设定的液位。3） 除氧器压力调节：根据除氧器实际压力与设定除氧器压力的差值，通过PID计算自动调

13、节压 力调节阀开度，从而保持除氧器压力在设定的压力。4） 除氧器出水水温调节：根据除氧器实际出水水温与设定除氧器出水水温的差值，通过PID 计算自动调节加热蒸汽调节阀开度，从而保持除氧器出水水温在设定的温度。5）软水箱液位调节：根据软水箱实际液位联锁控制软水箱补水阀的开闭，是软水箱液位控制在 要求范围之内，保证锅炉用水需要。燃烧器控制（比例调节）控制系统进入上班时检测锅炉水位，当锅炉水位正常时，才能开启燃烧器；燃烧器启停由锅炉蒸汽压力控制，蒸汽压力下限、上限值由用户设定;程序、同时进入燃烧负荷比例调节状态(燃烧器比例调节仪)，此时由蒸汽压力直接调节燃烧负荷量；当锅炉蒸汽压力大于设定的蒸汽压力上

14、限值时，控制器输出停止燃烧信号，燃烧器进入燃烧负荷比例调节关闭状态，直至停止燃烧。本系统能直观显示和报警(声光)处理以下内容：1)燃烧器熄火故障与保护2)燃气压力高、低声光报警与保护3)锅炉蒸汽压力超高故障与保护4)锅炉水位极低故障与保护5)锅内水位超高故障与保护6)燃气的泄露故障与保护7)排烟温度监测与保护8)蒸汽压力监测与传感器故障保护9)系统断电监测与保护10)电机过载、过流监测与保护安全保护措施下列情况锅炉必须紧急停炉：蒸汽压力超高故障、锅炉水位极低故障、燃烧机熄火故障、燃气压力异常(高低故障)，系统出现这类故障，需人工复位才能再次运行；燃烧熄火故障保护：燃烧器如果因各种原因不能正确点

15、火或燃烧过程中出现熄火，电脑控制器“熄火故障”声光报警指示，联锁关闭燃烧器设备；锅炉水位极低保护：系统运行过程中，当锅炉水位低于设定的极限低水位时，电脑控制器“水 位极低故障”声光报警指示，联锁所有受控设备；蒸汽超压保护：系统运行过程中，当锅炉蒸汽压力大于设定安全运行压力时，电脑控制器“蒸汽超压故障”声光报警指示，联锁所有受控设备；锅炉水位极高保护：系统运行过程中，当锅炉水位高于设定的极限高水位时，电脑控制器“水 位超高故障”声光报警指示，联锁给水设备；燃气压力低保护：当供气压力低于燃烧器正常工作气压范围时，电脑控制器“燃气压力低故障”当锅内蒸汽压力低于设定的蒸汽压力下限值时,控制器输出开启燃

16、烧器电源，燃烧器启动点火无需电池备份，免维护声光报警指示，联锁关闭燃烧器设备；燃气压力高保护：当供气压力高于燃烧器正常工作气压范围时，电脑控制器“燃气压力高故障”声光报警指示，联锁关闭燃烧器设备；排烟温度超温保护： 系统运行过程中， 当实际排烟温度超过设定的烟道超温温度时， 电脑控制 器“排烟超温故障”声光报警指示，联锁关闭燃烧器；断电故障保护：系统运行过程中，出现供电断电系统自动切断输出设备，再次供电时，智能控制器自动处于下班状态，确保系统安全运行；电机负荷保护：通过断路器和热过载继电器，保护电机设备在运行过程中的过流、过热保护。群控系统九：主要电气元件及传感器说明：S7-300 系列 PL

17、CSIMATIC S7-300 是一种通用型的 PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用。模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点，使得 S7-300 在以下工业领域中实施各种控制任务时，成为一种即经 济双切合实际的解决方案:S7-300 具有以下显著特点:循环周期短、处理速度高指令集功能强大、可用于复杂功能产品设计紧凑、可用于空间有限的场合模块化结构、适合密集安装有不同档次的CPU各种各样的功能模块和I/O模块可供选择1、800 x480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信 息，让操作员具有更舒适

18、的视觉体验2、高分辨率使得画面更清晰，画质更细腻LED 背光，节能降耗1、LED 较之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更轻巧。同时，操作屏亮度更高，色彩更均匀，表现力更强，可视范围提高到1402、LED 背光可以降低设备能耗，结合屏保功能最大程度地延长操作屏的使用寿命强大且丰富的通讯能力1、PPI 通讯协议确保精彩系列面板与 S7-200 建立高速无缝的连接，和 S7-200 PLC 组成完美的小型 自动化解决方案2、集成的 RS 422/485 通讯口使精彩系列面板的通讯更加灵活，可以和市场主流的小型 PLC 建立稳定 可靠的通讯连接。（三菱 FX 系列；欧姆龙 CP1 系

19、列）3、当采用 PPI 通讯时，通信速率高达 s高性能处理器、高速外部总线及 64M DDR 内存1、高端的 ARM 处理器，主频达到 400MHz,使数据处理更快，画面显示更流畅2、高速的外部总线充分发挥处理器的强大性能3、增强的 64M DDR 内存使得画面的切换速度更快ABB ACS51 系列变频器:西门子触摸屏：高分辨率宽屏显示ACS510 系列变频器，作为一种高品质的电机变频调速控制设备，一款杰岀的低压交流传动产品。应用于工业领域， 特别适合风机水泵传动，典型的应用包括恒压供水，冷却风机，地铁和隧道通风机等等。亮点：完美匹配风机水泵应用，高级控制盘，用于降低谐波的专利技术；变感式电抗

20、器，循环软起动，多点U/F 曲线，超越模式，内置 RFI 滤波器作为标准配置，适用于第一和第二环境，CE 认证。主要性能：完美匹配风机水泵：增强的 PFC 应用：最多可控制 7 (1+6)个泵；能切换更多的泵 SPFC 循环软起功能；可依次调节每个泵多点 U/F 曲线：可自由定义 5 点 U/F 曲线；可灵活广泛的应用超越模式：应用于隧道风机的火灾模式；应用于紧急情况下 PID 调节器：两个独立的内置 PID 控制器：PID1 和 PID2，PID1 可设置两套参数；通过 PID2 可控制一个独立的 外部阀门。更经济：直觉特性：噪音最优化，当传动温度降低时增加开关频率，可控的冷却风机，仅在需要

21、时启动；可随机分布开 关频率，从而降低噪音，极大改善了电机噪音，降低传动噪音并提高功效磁通优化：负载降低时自动降低电机磁通；极大地降低能耗和噪音连接性：简单安装，可并排安装，容易连接电缆，通过多种 I/O 连接和即插式可选件方便地连接到现场总线系 统上；减少安装时间，节约安装空间，可靠的电缆连接更环保:-EMC 适用于第一及第二环境的 RFI 滤波器为标配；不需要额外的外部滤波器 不同的负载匹配电感量，因此抑制和减少谐波；降低总谐波交流接触器(施耐德)特技术点： LC1 系列交流接触器主要用于交流 50Hz 或 60Hz,额定工作电压至 660V,在 AC-3使用类别下额定工作电压为 380V

22、 额定工作电流至 95A 的电路 中，供远距离接通与分断电路之用，并可与热继电器直接插接组成电磁起动 器，以保护可能发生操作过负荷的电路。接触器还可组装积木式辅助触头组、空气延时头、机械联锁机构等附件，组成延时接触器、可逆接触器、星三角 起动器。中间继电器(施耐德) 技术特点：型式系列有动作显示灯内藏型、高容量型、二级体内藏型等；额定操作电压(AC100/110，AC110/120, AC200/220，AC220/240)(DC100/110)；取得 UL、CSA 认定及电气用品取缔法标准品；3 极、4 极电弧标准装备；耐电压 AC2000V+H 电导率检测仪：微处理器控制，电导率和电阻测量

23、变送器，liquisys M CLM223/253 变送器采用模块化设计，应用广泛。基本型变送其提供简单的测量和报警功 能，扩展功能软件和硬件模块化后可以应用于特殊的场合，如果需要，可使用扩展 模块。产品应用超纯水o 电抗器：变感电抗器：根据水处理离子交换污水反渗透冷却水脱盐E+H 电导率传感器：双电极或固定电缆型测量传感器，带温度便送器，电极常数k=1/cm 测量单元带有 Pt100/Pt1000 温度传感器，可以在与下列仪表配合测量电导率 的同时自动进行温度补偿：产品应用低电导率介质的分离（牛奶和水）高电导率介质的分离（碱液和水）饮用水的处理污水处理产品性能及优势根据不同的设计可以应用于不

24、同的过程和安装位置可接连接头和固定电缆抗化学腐蚀，抗热性和机械稳定性高安装于管路和流体腔一体化设计带连接头入口防水等级IP 65/NEMA 4X带固定电缆入口防水等级IP 68/NEMA 6P已取得检查认证，符合EN 10204十：配置清单及报价集中控制系统：序号设备名称型号单位数量生产厂家1操作员站主机P4 /512MB /250GB/独立显卡256M台3研华2操作员站显示器22，LCD台3DELL3控制软件套3西门子4组态软件300点运行版套2WinC开发板套1WinC5操作台三工位（含座椅）台1仁泰6交换机10/100M台1MOXA7UPS 电源2KVA 后备式台1山特8打印机A4 喷墨

25、打印机台1HP9隔离变压器1正泰10辅材1仁泰备注所有软件均为正版配电柜:序号设备名称型号单位数量生产厂家1立式控制柜1800*1000*450台1仁泰2隔离开关NH40-400/3只1正泰3水泵控制柜电源NM1-100S只3正泰4PLC控制柜电源NM1-100S只3正泰5PLC控制柜电源DZ47-60 D20A 3P只1正泰6集中控制台电源DZ47-60 C20A 2P只1正泰7电流表6L2 0-1000A只3正泰8电压表6L2 0-450V只1正泰9互感器1000/5A只3正泰10万能转换开关LWZ只1正泰11开关、按钮、指示灯套1施耐德12铜排、电线电缆走线槽、接插件等辅材套1仁泰锅炉控

26、制柜（单台共3台）序号设备名称型号单位数量生产厂家1机柜1800*800*600台1仁泰210寸彩色触摸屏SMART700台1西门子3PLCCPU226台1西门子4模拟量输入/出模块EM235台3西门子5温度变送器SWB只1环工仪表6液位继电器61F-GP-5N只1仁泰7控制软件WQ7套1仁泰8以太网模块CP243-1只1西门子9给水调节阀电源DZ47-60/20/3/D只2正泰10控制电源DZ47-60/10/1/C只1正泰11电源DZ47-60/10/1/C只2正泰12电源DZ47-60/10/2/C只1正泰13变压器BK100只1正泰14中间继电器RXM2LB2P7只18施耐德15接线端

27、子UK3N片100瑞奇16开关、按钮、指示灯套1施耐德17稳压电源18走线槽、电线、电缆等辅材套1仁泰公共部分控制柜:序号设备名称型号单位数量生产厂家1立式控制柜1800*1000*450台1仁泰210寸触摸屏SMART1000台1德国西门子3可编程序控制器CPUCPU315-2DP台1德国西门子4电源模块PS307块1德国西门子5128K 存储卡6ES7953-8LG10-0AA0块1德国西门子6数字量输入模块DI32SM321块1德国西门子7数字量输岀模块 DO16SM322块1德国西门子8模拟量输入模块 8AISM331 （光电隔离）块6德国西门子9模拟量输出模块4AOSM332块3德国

28、西门子10以太网通讯模块CP343-1块1德国西门子11安装底板480mm块2德国西门子12联接头套1德国西门子1320/40 针联接器/只11德国西门子14直流电源24V只1德国西门子15总断路器C20A 2P/1P只2正泰16中间继电器RXM 系 列只20施耐德17转换开关、指示灯XB 系列批1施耐德18接线端子UK3N片500T山.去.瑞奇19控制柜附材套1仁泰20PLC 控制柜控制软件WQ7套1仁泰水泵控制柜:序号名称型号单位数量口ilxh品牌1总空开NM1-100S只1正泰24台15KW合水泵变频控制DZ47-60 D50A只4正泰3ACS510-15KW只4ABB4除氧泵控制DZ4

29、7-60 D16A只3正泰5LC1E18M5N 220线圈只3施耐德6LRE16N 9-13A只3施耐德7阀门电源DZ47-60 D16A只11正泰8中间继电器只4施耐德9开关按钮指示灯套1施耐德10机箱1800*1000*450台1仁泰11接线端子UK3/6/10N片120T山.去.瑞奇12辅材套1仁泰公共部分传感器:序号测点型号规格数量品牌1除氧器用蒸汽流量孔板DN1001江阴宏达2差压变送器3051外形1香港上润3软水箱进口流量孔板DN1001江阴宏达4差压变送器3051外形1香港上润5自来水入口流量孔板DN801江阴宏达6差压变送器3051外形1香港上润7除氧器蒸汽温度WZP-231M

30、27*2L/l=350/2002上海仪表8除氧器蒸汽压力P212E+H9锅炉蒸汽咼压分汽缸压力P211E+H10换热器压力P214E+H11换热器温度WZP-231M27*2L/I=250/1004上海仪表12除氧器压力P300-40KPa2E+H13除氧水泵出口压力P211E+H14除氧头温度WZP-231M27*2L/I=350/2002上海仪表15软水箱液位UHZ磁翻板液位计远传式L=15001国产16锅炉进水压力P211E+H17定期排污罐液位UHZ磁翻板液位计远传式L=10001国产18连续排污罐液位UHZ磁翻板液位计远传式L=6001国产19连续排污罐压力P211E+H20除氧器液

31、位UHZ磁翻板液位计远传式L=10002国产21除氧器蒸汽入口电动调节阀DN652西门子22除氧器蒸汽入口电动调DN402西门子节阀23换热器电动阀控制DN80蝶阀3西门子24除氧器入口电动阀DN402西门子25软水箱入口电动阀DN1001西门子26厂区各支路蒸汽流量/6现场已有锅炉部分传感器:骨口. 序号测点型号单位数量品牌1排烟温度WZP-231台3上海仪表2蒸汽超压报警KP5台3丹佛斯3燃气压力P30支3E +H4水位报警L=350台3国产5汽包液位双室平衡容器 L=350台3国产6至 0 KPa)台3香港上润7锅炉给水电动三通阀DN50台3西门子8排污电动调节阀DN65台3西门子10表

32、面排污电磁阀DN40台3西门子11锅炉给水蒸汽流量/套3现场已有12锅炉出口蒸汽流量/套3现场已有分析仪:序号测点型号单位数量品牌1就地仪表箱约400*300*200台8仁泰2PH值CPS11D-7AA41台4E+H3CM223-IS0005台4E+H4电导率CLS21-C1E4A台1E+H5CLM223-CS0110台1E+H6浊度CUS31-W4S台1E+H7CUM223-TS0110台1E+H8氯根测试器CCA250-A0台1E+H9CCS140-N1E+H10CCM223-ES0110台1E+H11溶解氧含量测试仪COS41-4F台1E+H12COM223-DS0110台1E+H上位系

33、统设计：项目概述原动力能源集中监控系统监控内容包括：配电自动控制系统、空压自动控制系统、真空自动控制系统、软水设备自动控制系统、 换热设备自动控制系统等。现拟增加锅炉自动控制系统， 这样通过集中监控系统的监控管理软件可对各个监控系 统的有关数据 （包含全厂的能源消耗，水、电、汽、气的计量数据）进行统一管理，并为 全厂的计算机集成管理系统打下基础。锅炉自动控制系统总体设计思路为：“集中管理，监控全面，计量明确，高效可靠，必 须与原能管系统各项功能保持一致”。设计、制造和安装调试范围锅炉监控系统的内容包括：锅炉监控系统的计算机的编程、PLC的编程、控制柜的制作、器件的安装、线路的敷设和较好的融入原

34、系统等正常运行之前所进行的一切制造及安 装调试等服务。设计目标卷烟厂动力能源管理自动控制系统增加了锅炉系统以后，可以使整个能源管理的控制 功能更加完备，根据动力能源设备的自身特点，实时监控其运行参数，监测和处理故障， 记录和处理相关数据，从而实现动力能源设施的的无人值守和集中维护，提高设备维护的 效率和可靠性，减少维护人员的工作。系统组成锅炉房值班控制室现场设置为2台监控/控制计算机；并新增1台工程师网络结构锅炉监控系统采用三层结构，即信息管理层（监控中心）、过程控制层、现场设备层。监控管理层（控制室内监控/控制计算机、工程师站及动力能源监控中心）采用10M/100Mbps自适应以太网，支持T

35、CP/IP协议，可方便与工厂MIS系统 联网。拟增加：锅炉系统操作员站：在锅炉房值班控制室现场设置2台监控/操作计算机， 作为锅炉系统操作员站完成对锅炉系统的监控/控制，并通过工业以太网（光纤环 网）与监控中心系统服务器连接。通常情况下，在值班室内完成对锅炉系统的职 守和监控，在现场无人的情况下可由监控中心接管该系统的监控功能。锅炉系统工程师站：在锅炉房值班控制室现场设置1台管理/工程师站，完 成锅炉系统维护管理功能。过程控制层过程控制层需采用100M工业以太网，过程控制层配置采用光电交换模块OSMOSM之间可以通过光纤构成冗余环网，从而提高了抗干扰能力，保障了网络可靠性。在锅炉子系统设置西门

36、子S7 300 PLC作为主控制器；PLC、触摸屏之间通过 以太网或总线通讯，配置工业以太网卡CP343-1及光电交换模块OSM通过SIMATIC NET工业以太网络接入能管中心SCADAE务器；操作站与PLC之间通过SCAD服务 器进行数据交换，实现对锅炉系统的集中监控和管理。具体设置如下：序号分系统主控制器安装位置1锅炉CPU315-2DF锅炉房内锅炉系统主控制柜锅炉系统现场监控计算机，配置普通以太网卡即可，通过工业以太网与监控中 心SCAD服务器进行数据交换，实现对系统的集中监控和管理。现场设备层以Profibus-DP为主要选择， 连接系统前端主设备控制器和触摸屏、 变频器、软启动器等

37、设备，数据通讯速率较快，从而保证了系统数据采集的准确性和实时 性。采用支持Profibus-PA现场总线的仪表，PA总线仪表通过IM157(DP/PALINK),接入Profibus-DP网络。锅炉系统本地操作员站只有锅炉系统控制室内远程/本地操作员站可进行操作，能管中心只能监控不 能操作，保障系统操作的安全性。锅炉房内集中控制上位控制计算机控制计算机采用名牌产品研华。 显示器选用 21 寸三星液晶显示器， 软件平台采用 IFIX 组态中文环境工控软件。该软件平台可使得系统具有最合理的配置和丰富的人机对话功能。 以此为平台的本公司的系统控制软件，具有各种曲线、图表、动画画面、立体画面和动态画

38、面，具有强大的数据记录和处理功能。动态画面和实时数据相结合，配以本公司先进的算法 软件，使其系统控制性能得到进一步提高。上位机组成 上位机包括：台湾研华工业专用计算机、 22彩色液晶显示器、 UPS 电源等等。控制计 算机是全体锅炉组的中心系统。其具有以下功能和特点：友好的人机界面 工作人员通过鼠标和键盘操作，控制以及查询各个设备的状态，本公司独有的工控机声光报警功能在计算机响应工作人员操作、进入新的画面和设备改变工作状态时，就会发出 相应的声光提示，当发生故障报警时，也会发出相应的报警，从而操作更加简单。图形化显示 系统采用动画、图形动态反映系统的运行，对各种数据和参数作出动态分析，生成动态

39、运行曲线显示在屏幕上。自动数据采集、处理系统执行操作人员的指令，并且收集来自下位机的所有状态，分析生成动态运行数据, 自动存入数据库，据此系统进行各类情况的分析，使锅炉处于最佳的运行状态。负荷调节（多台锅炉并联运行）上位机除随时对单台锅炉的运行状态进行全面跟踪显示外，还根据系统负荷的变化，对 下位机及各台锅炉进行投运和停止控制，以实现系统的负荷调节，在满足系统供热工艺 要求的同时，最大限度地节能。锅炉控制系统监控画面（示意图）故障跟踪监控对从下位机送来的有关锅炉运行信息进行故障跟踪监控，一旦任意一台锅炉出现不正常 的情况，立即显示发生故障的锅炉画面，显示出故障的性质和部位以及发生时间，并将故障

40、 的具体数据通过打印机打印出故障报表。同时，计算机也将所有的故障信息自动存挡，作为重要的历史数据以供随时查询。报警窗口报表以及数据打印系统能够很方便地产生各类报表，查询以及维护数据库。配备美国惠普打印机，专门用来打印锅炉在运行中产生的实时数据记录、历史数据记录和故障报表。打印可以及时打印和 定时打印。1441H A实时数据报表画面系统安全分级系统具有分级安全管理功能，非法用户不能对系统进行修改和操作，以保证系统的运行 安全。密码输入画面系统通讯网络锅炉控制器与本集中监控系统采用以太网通讯协议，通过 PLC 下位机控制柜将锅炉的运行工况、重要参数、重要数据和报警记录等上传至上位机，方便管理人员实

41、现对锅炉操作系统的实时监测、集中控制，实现现代化的管理。能管中心系统新增软件功能锅炉系统集成到动力能源监控管理系统后，增加下功能：1） 操作者可方便地进入锅炉子系统画面；监控分画面采用动态组态图；实时 显示总画面、锅炉子系统工艺流程图、报警画面、回路控制动态画面、动态显示 锅炉子系统和设备工况、工艺参数。2）实时通过动态的锅炉设备外形模拟画面反映设备运行状况；3） 根据不同操作人员的不同操作权限设定锅炉控制系统参数及对所有锅炉进 行远程遥控操作；4） 实时采集锅炉系统监控单元的数据、实时查询运行参数、实时接收各监控 单元报警信息、能源消耗数据等进行统一存储，形成一个完善的数据信息库。5） 锅炉

42、系统故障自诊断和报警：当有关参数超限报警及设备故障报警，会发 出声光提示，报出机组编号、位置、设备发生故障日期、时间等，设有报警记录, 中文显示并可实时指令打印；6）锅炉历史数据的纪录显示，如停机时间，运行时间、故障时间、故障频率 等显示，控制回路中设定值与实际测量值的显示及打印；7） 系统提供WE发布功能，允许授权用户在全厂网络连接到的任何地方观察监控锅炉系统的过程、图形和数据。8）实时进行锅炉系统数据采集、处理和历史数据的各种统计、计算以及数据 存储功能。9）完成锅炉系统的生产管理、生产调度、能源消耗统计、成本核算等功能， 并自动生成相关的日、月、年报表。10）完成锅炉设备信息查询、 故障

43、及维护保养情况的录入、 分析、统计和查询， 有效作业率统计和查询等，并自动生成相关报表。11）可实现全厂能源（包括水、电、气、汽）生产和耗用情况的科学计量和管理。12）提供WE或布功能，允许授权用户在全厂网络连接到的任何地方观察锅炉子系统监控系统的过程、图形和数据。13）通过工控系统的应用， 能使锅炉运行的参数实现无人值守情况下的自动采集，以起到实时监控及数据分析的作用。14）对锅炉系统设定权限，根据权限的不同，实现各层次的管理。15）系统管理子系统新增功能:a） 锅炉系统配置：菜单设置、窗体设置b） 锅炉系统维护：字典数据维护、员工信息维护、登录日志、错误日志、数据备份c） 锅炉权限设置：用

44、户管理、角色管理、d） 锅炉浏览管理：设备运行WEB数据浏览、管网图管理、电气图管理、网络图管理16）生产管理子系统新增功能:1）锅炉操作记录：2）锅炉运行记录：3）锅炉警告记录：4）锅炉工艺参数分析：5）锅炉生产调度： 操作指令下达、 生产工艺指标下达、 生产计划查询、接受指令查询接受调度查询。17）能耗计量统计分析子系统新增功能：a） 锅炉计量统计分析：蒸汽计量统计（日、月、年报表，统计对比表）b） 锅炉设备能耗分析18）根据现场的需求，在没有开发人员情况下，现场人员可自行增加开发或二 次开发。报价名称数量单价价格集中监控1配电柜1锅炉控制柜3公共控制柜1水泵柜1公共传感器1锅炉传感器1液位控制器3分析仪1包装运输1调试费1合计十一:包装运输设备出厂前，应将仪表盘、控制柜内所有制造、调试过程中遗留下来的废弃物、粉笔遗迹和其他记号等都将清除干净。外购设备和自产设备都应按照使用要求进行验收、使用和调试，确保交付时设备质量控制盘将采取防止运输、搬运、储藏中易产生的震动所导致损害的措施。包装箱内有详 细的装箱清单。包装箱外还有详细的需方地址、定货号、联系人和安装地点。控制室设备以 控制盘、柜为组合单位进行包装，用塑料袋进行密封。乙