控制器操作手册

方案编号:202388-1

1.4MW燃气热水锅炉

控

制

系

统

方

案

南京仁泰彼恩电气为限企业

2023年8月8日

联络人：陈留群

方案设计阐明：

1、南京仁泰法恩电气有限企业是暖通、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企业，是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。

2、我司是中国锅炉行业工业锅炉控制原则《JB/T****》的第一起草单位。

本方案由该原则的第一起草人王曦宁主持编写。

3、本方案在满足招标所用规定以外又增长了如下功能：

①、我司运用当今世界前沿科技和仁泰可靠性关键技术，具有国际原则的高性能

指标和“会说话”功能。当出现故障时，声光报警并有照语音提醒指导有关人员排除

故障，从而使锅炉进入一种会说话的时代。

②、本系统控制采用了热源运行周期自动寻优、环境温度前馈控制、故障自动检

测等多项自主关键技术，让使用单位大大节省了运行成本。

4、我司产品通过国家级测试所最高等级一4级的电磁干扰测试，严格遵照国际通

行的可靠性系统工程(RSE)原则，从而使系统平均无端障时间到达了最优。

5、使用当今最先进的SMT表面贴片焊技术，保证系统高科技性和可靠性。

一、企业简介

南京仁泰法恩电气有限企业是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技

股份制企业，是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。

仁泰企业于1995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)

和电热锅炉口勺电脑控制、PLC控制、iPC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制，控制

锅炉H勺吨位到达150t/h,并且一直保持技术领先地位。目前仁泰企业产品已遍及全国，部

分出口国外，近800家国内锅炉厂和30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“工业锅炉控制原则”第一起草单位。

“卓越、严谨、诚信、共赢”，是仁泰企业的企业精神，她体目前仁泰企业永续前进的步伐

之中，体目前与客户、合作伙伴、内部员工以及竞争对手口勺相处之中。

我们不仅向世界提供最佳的冷暖控制，更是在提高人们的生活和工作的质量。

企业资质：

中国锅炉行业“工业锅炉控制原则”第一起草单位

省级高新技术企业

国家级高新区企业

计算机软件企业

锅炉行业协会团体会员

通过6()9001-2023质量体系认证

二、有关原则

1、目前尚无锅炉控制器的国标或行业原则，我企业执行的是南京仁泰企业企业原则

Q/3201RTG01-2023,是目前国内唯一具有企业原则口勺锅炉且脑控制厂家。

2、我国工业锅炉控制装置的行业原则正在制定中，我企业为该原则的第一起草单位。

3、本控制方案根据国家有关原则和规程及南京仁泰企业企业原则编制，全面满足招标方

规定。重要引用的原则有：

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》

《热水锅炉安全技术监察规程》

JB10094《工业锅炉通用技术条件》

JB/T10354-2023《工业锅炉运行规程》

三、控制方案

1、重要控制对象和设备

控制一台2.8MW（240万大k）热水锅炉，包括：

a）燃气燃烧器1台，程控胖内置。

b）循环泵2台，一主一备。

c）补水泵1台。

由上•述设备构成的热水负荷调整输出系统。

2、控制系统构成及其特点

LCD（液晶显示）图形中文屏，是介于LED（发光管数码显示）与HM1（触摸屏）之间的中

高档显示屏。我企业信靠自身强大的软件和硬件技术实力，运用当今世界前沿科技才仁泰可

靠关键技术，具有国际原则的高性能指标和“会说话”功能，全面超越国内既有口勺LCD中文

显示屏锅炉电脑控制器，同步把锅炉电脑控制器技术又推出一种新H勺水准。

其重要特点：

⑴具有“会说话”功能，语音提醒、语音报警

⑵采用当今最先进出JSMT贴片工艺

⑶通过国家级测试所的最高等级：4级电磁干扰测试，具有经极高的可靠性

⑷三色LED五个水位显示

⑸温度和压力大字显示，燃烧器动态图形显示

⑹配置仁泰高性能锅炉控制软件

（7）比国内同类系统具有更高的性能价格比

3、锅炉系统控制示意原理图

炮火

感气泄漏

出水温度翟膨麟

回水温度

排烟温度W2

锅炉压力一►压上传感器---►控

制

器

RS232

/485

锅炉系统控制原理图

4、控制柜示意图、机箱尺寸、防护等级

高500mm*宽400mm*厚200mm防护等级为：IP54

5、控制功能简述

1）锅炉出水温度、回水温度检测

2）排烟温度检测

3）锅炉水位（缺水）和水箱水位检测

4）系统压力状态检测

5）循环泵实际工作状态和循环泵联锁信号（可以使用流量开关信号）检测

6）锅炉出水温度控制功能。系统按顾客设定，将锅炉出水温度控制在指定的范围内。

7）锅炉或水箱水位控制。水位低于低水位电极时，控制系统启动补水泵/补水电磁

阀：水位高于高水位电极时，控制系统关闭补水泵/补水电磁阀。

8）系统压力控制。系统压力低于下限（电接点压力表动针与低针接触）时控制系统

启动定压补水泵；系统压力高于上限（电接点压力表动针与高针接触）时控制系

统关闭定压补水泵。

9）循环泵故障检测和自动切换.控制系统启动循环泵后5秒开始检测循环泵动作反

馈信号，如此信号未闭合或中途断开，控制系统自动进行循环泵主备切换。如2

台循环泵均不能正常工作，控制系统报警并进行联城保护。

10）循环泵联锁和延时工作控制。控制系统不能正常检测到循环泵动作反馈信号时，

自动联锁关闭燃烧器。进入运行或启动时间段时控制系统先启动循环泵，循环泵

正常工作30秒后，方可启动燃烧器：退出运行或进入停止时间段时控制系统先

关闭燃烧器，循环泵延时正常工作4分钟后关闭。

11）实时时钟和分时段定期运行功能。控制系统内部安装有实时时钟，系统断电后实

时时钟仍能依托后备电源保持走时。顾客可在一天里设置4个启动时间段，每个

时间段可设置不一样口勺温度参数。可在顾客使用高峰来到前将系统温度合适提

高，而在其他时间将温度保持在较低H勺水平。这样既可保证供热质量又可以有效

节省运行费用。

12）燃烧程序控制

a、炉膛吹扫程序

b、自动点火程序

c、燃气压力异常检测

d、燃气池漏检测程序

e、自动火焰探测、熄火保护程序

f、燃烧器火力调整程序（大、小火转换）

13）燃烧器合计运行时间记录

14）紧急停炉

15）状态与参数显示功能

a、锅炉出水温度动态显示

b、锅炉回水温度动态显示

c、锅炉排烟温度动态显示

d、系统运行状态显示

e、燃烧器、循环水泵、补水泵工作状态动态显示

f、水位状态动态显示

g、系统压力状态动态显示

四、安全保护

1）锅炉缺水报警，联锁保护。

2）炉水温度超高报警，联锁保护。

3）循环泵故障报警，联锁保护。

4）燃气压力高报警，联琐保护。

5）燃气压力低报警，联琐保护。

6）燃气泄漏报警，联琐保护。

7）燃烧器故障熄火报警，联锁保护

8）系统压力超高或超低报警，联锁保护

9）断电故障保护，进入待命。

五、与外部系统的接口

在工厂自动化系统（FA）、楼宇自动化系统（BA）、集散控制系统（DCS）等现代智能化信息和控

制系统中均规定实现多种形式的数字和模拟控制点H勺集成控制，多种设备和系统的联动控制，

各系统采集数据时综合分析和决策，语音、数据、图像和视频信号集成通信，组织和建立区域内

自动化、智能化所需要的多种数据库。通过计算机H勺管理.，使系统可以根据不一样来源U勺数据作

出最合理的综合反应。假如锅炉控制系统不具有与其他信息和控制系统的接口，就会使锅炉

系统成为区域中的“信息孤岛”，严重制约顾客自动信息集成及综合自动化的实现。

为此，我们的锅炉控制系统提供了丰富的符合国际原则的多种类型H勺对外通信线路和接口。

5.1E1ARS-232c通信接口

RS-232C是美国电子工业协会（EIA）制定的全双工串行通信接口的电气原则。该原则定义

了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）间按位串行传播口勺接口信息，合理安排了接

口H勺电气信号和机械规定，在世界范围内得到了广泛H勺应用。在个人电脑（PC）中作为原则

配置，每一台都安装了符合RS232c规范口勺串行通信接口（COMI和COM2）。因此锅炉控制系

统通过RS232c可以I•分以便地和PC机进行连接，而不需要进厅任何信号转换和中继。

由于RS232C采用单端驱动和非差分接受电路，因而传播距离按原则规定仅为50英尺。我企

业通过在大量现场实践中积累的丰富经验，控制系统具有优秀的电路和软件设计，可以使传

播距离到达100米左右，在上位计算机安装在锅炉房控制室或附近时基本可以满足通信传播

距离口勺需要。

5.2EIARS-485串行总线接口

伴随分布式控制系统的发展，在自动化领域迫切需要一种能适合远距离数字通信的总线接

口。为此美国电子工业协会（ELA）在RS-232C、RS-422基础上制定了支持多节点、远距离

和接受高敏捷度『'JRS-485总线原则。与RS-232c原则不一样，RS485原则采用了平衡驱动

器和差分接受电路，抗共模干能力大大增强，传播距离增长到1200米。此外RS-232c接口

只容许连接1个收发器，只具有进行点对点（P2P）通信的单站连接能力；而RS-485在总线

上容许连接多达128个收发器（无中继时为32个收发器），具有多点通信的多站连接能力，

这样就可以运用单一日勺RS-485接口以便地建立起设备网络。目前许多流行的现场总线一

Fieldbus（如PROFIBUS、MODBUS）其物理层都是RS485总线。

5.3开关量

控制系统也可以使用无源触点作为与其他控制系统H勺接口。这样不必开发专门的通信协议，

在信息传播量较小或与非计算机系统相连时十分以便，也有助了顾客控制采购和维护成本。

此时控制系统的输入为无源开关信号（触点），控制系统在该触点上施加口勺电压为I4VAC,

工作电流不大于1mA,对触点的工作寿命没有任何影响。控制系统的输出也是无源开关信

号（触点），触点容量为220VAe,10A.

例如，在需要远程控制锅炉的启停时，可以在远端的控制室里安装一种启动按钮和一种停止

按钮（按钮不需要带锁定功能）。顾客按下启动按钮时，控制系统启动锅炉；顾客按下停止

按钮时，控制系统关闭锅炉。顾客在远端和炉前控制柜都可以操作，互不干扰。通过控制系

统提供的“运行”和“报警”输出触点，可以在远端的控制室里安装一种运行指示灯和一种

报警指示灯。把输出触点串联在指示灯回路中，当锅炉进入运行状态时，运行触点闭合，指

示灯亮；当锅炉出现报警状态时报警触点闭合，指示灯亮。这样在远端的控制室里也可以以

便地观测到锅炉的实际运行工况。

六、节能

6.1热源效率自动寻优

节能控制是一种系统工程，包括热源节能子系统、运行节能子系统、管网节能子系统等一系

列内容。热源节能子系统着重提高锅炉的运行效率和负荷变化跟随性。由于老式的层燃式

燃煤锅炉负荷可调整性差，负荷调整的响应随动滞后，一般在此类锅炉系统中是难以实现热

源节能控制H勺。而在燃油、气锅炉系统中，燃烧系统的可调整范围、响应速度都很好，热源

节能就成为检查一种控制系统节能性能先进性的试金石。

我企业的热源效率自动寻优是目前唯一获得国家专利（专利号：ZL.8）授权，最先进的热源节

能控制技术。运用此技术的控制系统通过对锅炉运行口勺工况数据进行采集、跟踪、分析、积

算与寻优,在出现过量燃烧先兆时自动的对启动燃烧机H勺时间在行调整，从而找出一种新的、

最佳口勺燃烧机启停时间。

老式H勺锅炉控制系统都是按照温度或压力H勺设定上下限对燃烧器进行启停控制］，在这一过程

中对于■锅炉运行与否节能是没有做任何考虑的。其运行曲线如下图所示:

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老式出J锅炉控制系统运行曲线

我企业的具有热源效率自动寻优技术的控制系统在对对锅炉运行的工况数据进行采集、跟

踪、分析、积算与寻优后使燃烧器口勺启停工作周期逐渐到达最优，其运行曲线如卜图所示:

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具有热源效率自动寻优技术H勺控制系统运行曲线

对照两幅曲线图就可以清晰的看出寻优后燃烧器新的启停工作周期中合理延长了停机时间

及缩短了总启动时间，减少了启停次数，从而减少和防止了过量供热与锅炉口勺排烟损失。

6.2气候赔偿前馈控制

一般热水锅炉都采用恒定出水温度的方式来进行控制。当温度二升到预设的上限温度时，燃

烧器关闭或减小火力；温度下降到预设的下限温度时，燃烧器点火或加大火力。在这种控制

方式下上下限温度和温差带的设定值是固定不变的，并不考虑环境温度的影响。此外，设计

人员在进行锅炉选型时，一般是根据该地区的最低温度和顾客采暖面积进行计算H勺。在选型

上根据选大不选小的原则，很轻易导致了大马拉小车的现象，使得许多锅炉长期运行在低效

率状态。在确定一种供热系统的容量时，设计人员会根据最冷的环境温度来确定最大负荷,

而最冷的天气每个采暖期只占约10$，并且在一天当中气温往往有10-20℃1内变化范围。因

此，采用恒定出水温度的控制方式，往往会产生过度供热的现象，导致能源的很大挥霍。

要想在采暖系统中节省能源，就必须做到“按需供热”。即系统提供的热能和采暖顾客所需

要的热能恰好处在平衡状态时是最节省能源的。要做到这一点就必须首先对采暖顾客的热能

需求进行检测和分析.这里最直接口勺数据就是室外欧J环境温度，它和顾客的热能需求有着直

接的关联。

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24小时室外气温变化图

控制系统通过对采暖顾客的热能需求进行检测和分析得出锅炉出水温度的给定值，这个给定

是伴随室外的环境温度和顾客的用热负荷不停变化的。通过这种方式，系统就可以做到“按

需供热”，从而在保证顾客采暖舒适度的前提卜一在省能源。

气候赔偿功能使用时，它可以使热源出力根据室外温度和供暖系统回水温度日勺变化动态调

整，实现按需求供热。都市中，由于都市热岛效应，室外温度往往高于天气预报的温度，假

如不能实时根据室内外温度状况调整热源出力，必然会导致热能挥霍。气候赔偿正可以针对

这一点，根据回水温度与室外温度，随时控制出水温度，精确地实现动态调整。

七、配置清单、阐明

序号名称型号单位数量器件阐明

台

1显示屏中文屏1

Winbond、4泰

2中央控制模块工业级LCD套1

3锅炉专用控制软件WR2套1仁泰

4断路器3P只1正泰

5断路器IP只2正泰

6急停开关只1法国施耐德

7转换开关、指示灯套若干法国施耐德

8壁挂式机箱只1仁泰

9补水泵强电驱动套1法国施耐德

10循环泵强电驱动套2法国施耐德

II电线电缆、辅料若干

其他阐明：

1、现场控制站性能规定符合GB1497B勺原则并配有专用地排。

附一、现场传感器选配：

序号名称型号规格数量品牌

1温度传感器（进、出水）2个上海自仪

2温度传感器（排烟）1个上海自仪

3水位电极4只日本欧姆龙

八、服务体系

优质的产品系列、完善H勺服务体系，使南京仁泰企业日勺产品在市场上深得顾客的信赖和一

致好评。

顾客服务网络（四层式）

1、关