基于DCS的锅炉控制系统设计

1、DCS控制系统设计.被控对象:图1锅炉设备工艺二.工艺要求燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧，生成热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽Ds,然后经过热器，形成一定气温的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。压力为Ph的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。与此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风机送往烟囱，排入大气。三.DCS选型本控制系统选择浙大中控 Webfield JX-300XP 系统。四.硬件控制站硬件1 .机柜：SP202结构：拼装尺寸：2100*800*600ESD防静电手腕散热：两风扇散热接地：工作接地，安

2、全接地2 .机笼电源机笼：四个电源模块，型号： XP521I/O机笼：20个槽位，用于固定卡件3 .接线端子板冗余端子板：XP520R4 .端子转接板5 .主控卡：XP243X地址范围：2到127。后备锂电池模块：JP2,保持参数不丢失。6 .数据转发卡：XP233地址范围：0 到 157 . I/O 卡件(a) I/O 点数计算1 .锅炉控制系统中数字量输入点数：启动；停止；点火；手动关闭蒸汽阀以上共计四个数字量输入。n.锅炉控制系统中数字量输出点数：给风； 1 号风机；给燃料；2 号风机；蒸汽阀以上共计五个数字量输出。m.锅炉控制系统中模拟量输入点数：汽包液位、温度、压力。以上共有三个模拟

3、量输入(为了使模拟信号可以远传，变送器均选择电压式)(b) 卡件选择1 .XP363:触点型开关量输入卡。8路输入，统一隔离。H.XP362:触点型开关量输出卡。8路输出，统一隔离。ID.SP314X:电压信号输入卡。4路输入，点点隔离，可冗余W.XP221 :电源指示灯。操作员站硬件1. PC 机：显示器；主机；操作员键盘，鼠标；操作员站狗；2. Windows XP 操作系统3. 安装 Advan Trol-Pro 实时监控软件。工程师站硬件1. PC 机显示器；主机；工程师键盘，鼠标；工程师站狗2. 工程师站硬件可以取代操作员站硬件3. Windows XP 操作系统4. 安装 Adva

4、n Trol-Pro 实时监控软件5. 安装组态软件包通信网络(a) 信息管理网通讯介质：双绞线(星形连接)，50a细同轴电缆、50a粗同轴电缆(总线形连接，带终端匹配器)，光纤等；通讯距离：最大10km；传输方式：曼彻斯特编码方式；(b)过程控制网络(SCnet n网)传输方式：曼彻斯特编码方式；通讯控制：符合TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议；通讯速率：10Mbps；节点容量：最多15 个控制站，32 个操作站、工程师站或多功能站；通讯介质：双绞线，50a 细同轴电缆、50a粗同轴电缆、光缆；通讯距离：最大10km。SCnet n网部件部件型号：SP024 （10Base 2网

5、卡，细同轴电缆）网卡地址设置类别地址范围网络码IP地址操作站地址128.128.1129-160128.128.2129-160主控制卡SP243X地址设置：方法：使用拨号开关 SW2的S4、S5、S& S7、S8共五位用于设置本卡件的网络（SCnetn）节点地址。拨在“ ON 一侧时，表示“ 1” ；反之，表示“ 0”。采用二进制码计数方法 读数，其中自左至右代表高位到低位，即左侧（S4）为高位，右侧（S8）为低位。网络码选择 128.128.1, S4 、S5、S6、S7、S8 分别拨至：OFF OFR ON OFF,即主控 卡地址选择位2。主控卡安装：HUB必须可靠接地。通信接口卡 SP

6、244RS-485 规范：连接方式：点对多，半双工方式 同步方式：主从应答方式数据格式：1位起始位，1位停止位，8位数据（RTU ）奇偶校验：允许/禁止，奇/偶通信速率：1200/2400/4800/9600/19200bps端口数：1个连接电缆：带屏蔽 2芯双绞线SP244供电：+24V: v 80mASP244接线：SP244卡件安装在系统机笼内I/O卡件的任意槽位SCnet n网络结构：细缆网络连接节点距离：大于 185m,小于500米。不使用中继器：费用少，对应网卡除具有 RJ45接口外，还应有 AUI接口；如果网卡只具有 RJ45接 口，为与粗同轴电缆收发器相连接，必须配有相应的转换

7、器（或带有AUI接口的集线器）；如果网卡具有 AUI接口，可通过收发器电缆直接与粗缆收发器的AUI接口相连；HUBS已置基本原则JX-300X控制系统中，主控制站上必须采用架装的方式固定两个互为冗余的16 口 HUBSBUS总线SBUS总线分为两层：第一层为为双重化总线 SBUS-S2。SBUS-S2总线是系统的现场总线，物理上位 于控制站所管辖的I/O 机笼之间，连接了主控制卡和数据转发卡，用于主控制卡与数据转 发卡间的信息交换。第二层为SBUS-S1网络。物理上位于各I/O 机笼内，连接了数据转发卡和各块I/O卡件，用于数据转发卡与各块I/O 卡件间的信息交换。SBUS-S1和SBUS-S

8、2合起来称为JX-300X DCS的SBUS总线， 主控制卡通过它们来管理分散于各个机笼内的I/O 卡件。SBUS-S2级和SBUS-S1级之间为数据存储转发关系，按SBUS总线的S2级和S1级进行分层寻址。SBUS总线拨码设置SW102-Q SW102-8为地址设置拨码， SW102-8为低位（LSB） , SW102-5为高位（MSB。该系统对 SBUSfe址设置位 4,即SW102-5-SW102-8分别设置为：OFR ON OFF OFESW102-1SW102-4为系统资源预留，必须设置为 OFF状态。五.注意事项（a）使用环境1 .密封所有可能引入灰尘、潮气和鼠害或其它有害昆虫的走

9、线孔（坑）等；2 . 保证空调设备稳定运行，保证室温变化小于5C/h,避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露；3 .避免在控制室内使用无线电或移动通信设备，以防系统受电磁场和无线电频率干扰。（b）上电注意事项1 .系统重新上电前必须确认接地良好，包括接地端子接触、接地端对地电阻（要求 4欧姆）；2 .系统上电应严格遵循以下上电步骤：1）控制站A. UPS输出电压检查；B.电源箱依次上电检查；C.机笼配电检查；D.卡件自检、冗余测试等。2）操作站依次给操作站的显示器、工控机等设备上电3） 网络A.检查网络线缆通断情况；B.做好双重化网络线的标记，上电前检查确认；C.上电后做好网络冗余性能的测试。六.仪器仪表及配件清单燃料阀X 1；蒸汽阀X 1；给水阀X 1；引风机X1；鼓风机X 1；液位变