工业链条炉监控系统说明及技术性

1、（，济南铁道济南250104）文章摘要 由于能源的紧张和环保的要求，现在的企业更加重视了锅炉自动控制的实现。详细叙述了 Z N 工业链条锅炉的计算机控制系统的硬件配置、软件实现，重点阐述了锅炉汽包水位自动控制的实现。该系统在内热力公司 号锅炉运行良好。 链条炉， 控制系统 ，水位控制锅炉是应用广泛的工业民用设备，我国目前运点版。1.1 系统规模模拟量输入点：（1）给水泵变频器输入；（2）行的多数锅炉由于控制水平不高，其效率普遍低于，大多数锅炉仍处于能耗高、环境污染严重的生产状态，每年因为热效率低而多消耗的标准煤达到近 2000 万t1。因此如何提高锅炉热效率问鼓风频器输入；（3）引风频器输入；

2、（4）炉前温度；（5）炉膛温度；（6）炉后温度；（7）主蒸汽温度；（8）省煤器出口水温；（9）给水流量；题，一直为学者所关注。内热力公司的主要客户是蒙牛和内师范大学分校。蒙（10）蒸汽流量；（11）炉膛负压；（12）主蒸汽压牛由于制奶工艺的特点，使用蒸汽时，对压力力；（13）汽包水位；（14）给煤机转速；（15）炉排转速；（16）汽包压力。要求较高，而且在特定的时间断，蒸汽量用量大，所以对锅炉实现自动化控制必须采取良好的控制模拟量输出点：（1）给水泵变频器输出；（2）策略。鼓风频器输出；（3）引风频器输出；（4）一、系统简介该系统是以研华 IPC610 为主控制器，测量信号经给煤机转速输出；（

3、5）炉排转速输出。1.2 系统硬件配置过研祥 PCL-812PG 完成 A/D 转换后送入工控机，控制系统硬件配置如图 1-1 所示，35t/h 工业链条炉要求检测的信号较多，图中为该系统的主要检测信信号由科日新 KPCI-823 模拟量输出卡完成 D/A转换送现场执行机构。控制算法利用组态王中的号。控制器采用研华 IPC-610，原装研华 PIV 工控机语言实现。系统软件： 紫金桥软件公司的 Real-6.06006LV/6114P4/2.4G/256M DDR/40G/光驱/软驱。演示版。主汽压力压力变送器汽包压力炉膛负压1D/AKPCI-823IP C 610PCL-812PG打印机显示

4、器主汽流量给水流量汽包水位省煤器温度主蒸汽温度炉前温度炉后温度炉膛温度差压变送器热电阻热电偶微压变送器图工业锅炉硬件系统配置图卡给水变频器鼓风变频 引风变频 给煤机转速炉排转速研华工控机研祥数据采集卡A/D 卡采用研祥 PCL-812PG 加强型高增益多功卡，性能指标：以上原则设计。工业锅炉是一个复杂的调节对象，有许多个调节参数和被调节参数，还存在着错综复杂的扰动参数。这些参数的相互作用如图 2 所示。能、12 位模拟输入分辨率；、最高至 100KHz A/D 采样速率；、16 路单端 输入；、2 个 12 位单片集成电路多通道模拟输出；、16 路数字输入/输出通道；、3 个独立的可编程 16

5、 位递减计数器；、3 种 A/D 触发模式: 软件触发,可编程定时触发和外部缓冲触发；、DC-DC 积分转换器提供稳定的模拟电源；、37 芯 D 型接口，紧凑型半长 PCB。D/A 卡采用科日新公司的KPCI-823 模拟量输出接口卡，性能指标：、输出通道数：12 路分别输出)；图 2 锅炉输入参数与输出参数之间的相互影响示意图(互相独立，可同时或由图中可以看出，锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的对象，调节参数与被、输出信号范围：电压方式：010V(*)；5V；、电流方式：420mA；、输出阻抗：2 (电压方式)；、DA 转换器件：DAC0832；、DA 转换分辨率：8 位；

6、、DA 转换输出码制：二进制原码；、DA 转换建立时间：1S ；、系统综合建立时间：约 10S。调节参数之间，存在着许多交叉的影响。例如当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化。而当改变任一个调节量时，也会影响到其他几个被调量。因此，理想的锅炉自动调节系统应该是多回路的调节系统。这样，当锅炉受到某一扰动后，同时协调地动作，改变其调节量，使所有的被调量都具有一定的调节精度。但这种调节十分复杂，要实现这样的调节比较。根据目前锅炉的运行经验，实际解决锅炉自动调节任务的方法是将锅炉当作1.3 紫金桥组态软件 6.0几个相对独立的调节对象所组成，由此相应的紫金桥 6.0 是紫金桥软件技术公司历时三年

7、，设置为汽包水位控制系统、蒸汽压力控制系统、炉耗费巨资，并经过多次用户调研及严格测试后，我膛负压控制系统、燃煤经济燃烧控制系统。由于篇们成功打造出。与以往版本相比，紫金桥 6.0 在继幅所限，本文只具体阐述汽包水位的控制。承紫金桥软件一贯的稳定及可靠基础上，对用户界维持锅炉汽包水位在规定的范围内,是保证面，用户可操作性进行了极大的，另外新增了锅炉安全生产运行的必要条件,也是锅炉正常生产许多首创功能。二、各控制系统的实现知道锅炉自动运行的主要任务是8：（1）保持汽包水位在规定的范围内；（2）控制蒸汽压力的稳定；（3）控制炉膛负压在规定的范围内：（4）运行的主要指标之一。水位过高,会影响汽包内汽水

8、分离的效果,使汽包出口的饱和蒸汽带水增多(蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击,引起轴封破损、叶片断裂等事故),同时会使饱和蒸汽中含盐量增维持经济燃烧。设计计算机控制系统必须按照高(降低过热蒸汽品质,增加在过热器管壁上的结垢);水位过低,则可造成水的急速蒸发,汽水自然以，做好锅炉汽包液位的自动控制非常重要。汽包循环破坏,局部水冷管壁被烧坏,严重时会造成爆水位调节系统的主要任务是使给水量与锅炉的蒸炸事故。由于锅炉汽包水位对蒸汽流量和给水流量发量保持平衡，并维持汽包水位在工艺规定的范围变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸汽流量)急内。由此分析出锅炉的受控变量为汽包水位，控制剧增加时，表现却为逆响应特性，即

9、所谓的虚量是给水流量，经过查询大量的资料，我采用了三假水位，造成这一原因是由于负荷增加时，导致冲量控制方案即带有前馈补偿的串级控制。（如图 3汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的所示）沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。所汽流量给水变频器-给水流量汽包液位三、系统软件设计实用、功能完善的，其主系统画面如图 4 所示。3.1 锅炉主画面的设计从主画面上可以显示系统的概况，如汽包水位、蒸根据工业链条锅炉的生产工艺流程，利用紫金汽压力、给水变频器、引凤变频器、鼓风变频器、桥组态软件 Rreal-6.0 提供的丰富的图库和编辑工炉排转速、给煤机转速等。具，绘出形象直观的蒸汽生产主画面，本

10、着方便、图 4 主画面图 3 汽包水位控制框图汽包副调节器主调节器SP主蒸前馈3.2 趋势曲线模块趋势曲线用来反映数据随时间的变化情况，能图 5 历时趋势曲线细致地描绘出生产过程值的每次变化，并以曲线方3.3 报表程序模块式显示一段时间内的生产状态和趋势。趋势曲线分该报表程序能实现实表的浏览，历史报表为实时趋势曲线和历史趋势曲线。实时趋势曲线上的查询，并具有打印功能，根据厂家要求每两分钟一个数据。的数据随时间的变化一目了然，能快速反应数据变量的新变化；历史趋势曲线则完成历史数据的查看3.4模块窗口用以反映变量的不正常变化，自动对工作。实时曲线模块是根据厂家的要求，对一些重要的热工变量（汽包水位、蒸汽压力、给水流量、需要的变量进行监测，当发生异常时，要在窗蒸汽流量、炉膛负压等），显示实时曲线，并将一口中显示出来。窗口分为实警窗口和历史些有关系的变量在一个画面上采用不同颜色的趋窗口，实警窗口只显示当前的事件，势笔显示，使之更直观。要查阅历史事件只能通过历史窗口。本系历史趋势曲线是用一个曲线控件，将所有应该统对汽包液位、蒸汽压力、炉排转速等重有要的影显示的热工变量分组，分为压力组、温度组、频率响。锅炉安全的热工变量均设置了当这些变量越限时，采用声音提示的上、下限，并在组、转速组、液位组等，如图 5 所示。窗口以红色字体显示变量名和状态。结论把工控机、组态变频