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锅炉控制系统 一、改造背景锅炉是全厂重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足负荷的需要。为此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量。主要输出变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂控制对象。二、关于锅炉计算机控制系统锅炉微计算机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。????作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动控制，用操作器控制滑差电机及阀等，自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可*地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，这是必不可少的，以免锅炉发生重大事故三、改造要求1、拆除锅炉主控制室的原有两台低配置的工控机和附属板卡，采用新的工控机及PLC和相关软件，组成PLC＋IPC架构的监控系统，实现对两台35吨锅炉运行状态、各项参数的监视和汽包水位的自动控制。2、新系统和原有控制盘上仪表系统通过信号隔离分配器相互独立，控制优先级别从高依次为：现场手动→主控制室控制盘仪表系统→微机系统自动。3、本次改造在控制方面暂止要求实现汽包水位自动控制，但要求在PLC预留锅炉自动燃烧控制的全套程序，以利于在条件成熟时实现自动燃烧控制。4、系统模式为：PLC＋IPC 即可编程控制器＋工业计算机的监控模式。这样达到底层控制；上层监测的最佳监控方式。四、系统结构五、系统配置1、工业计算机软件部分??◆微软WINDOWS 2000操作系统◆昆仑通态MCGS 5.5开发版◆昆仑通态MCGS 5.5运行版◆西门子S7-300编程软件SETUP7 v5.2+sp12、工业计算机部分?? 采用国内最稳定的研华原装工业电脑，配置如下：◆P4 1.8G CPU；256M DDR内存；32M显卡；40G硬盘；1.44M软驱；52XCDROM；4个USB2.0接口；双10/100M网卡；◆17英寸三星CRT显示器、联想天工工业键盘、鼠标套装。3、可编程控制器PLC采用德国西门子的S7-300系列可编程控制器??内置PID模块，32K存储器，I/O能扩展到2048点六、控制方案设计※PLC控制设计※■锅炉汽包水位控制系统 汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节, 使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却为逆响应特性，即所谓的虚假水位，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标，通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。控制目标值：（汽包水位均匀量为：±220，水位控制在中间值，偏差≤±101、在操作界面上利用鼠标键盘实现对水泵启停的控制。2、在仪表盘上使用原有的DDZ-III操作器对水泵进行手动/自动调节控制。系统给水自动调节分为三种模式：单水位控制模式：只通过检测汽包水位来