基于組態軟件的供暖鍋爐監控系統設計-資料下載頁

【導讀】產出滿足需要的蒸汽或熱水。大家都知道我們可以把鍋爐分為三個相對獨立的環節去控制：。用了這樣的分環節控制的方法。首先，用爐膛內的壓力與飽和蒸汽的。壓力組成串級控制系統去控制燃料的供給量，繼而控制了燃燒系統。其次，用飽和蒸汽的溫度和汽包的水位組成串級控制去控制給水。該系統具有數據采集實時控制，在線查詢等功能，同時。能夠通過一些簡單的傳統控制對其進行相對穩定的控制。

　　

【正文】 要的是控制畫面設計，用 ACTIVE 圖庫提供的繪圖工具和豐 富的圖形等元素，來形成特定的人機界面。每臺鍋爐設計有 9 個操作畫面 `，具體 是：鍋爐本體流程圖、調節系統畫面、參數顯示畫面、電氣操作畫面、報表顯示 畫面、綜合趨勢圖畫面、回路整定畫面、報警總貌畫面、設定參數畫面。 報警組態：按工藝要求定義各報警點，并設置報警點的高低限，越限時會在報警 總貌畫面顯示并發出聲光信號。 報表組態：按工藝要求制作的班報表及月報表，即利用 DDE 方式將實時數據庫 的資料輸出到 EXCEL 中生成報表數據，并進行相關的鏈接及設定打印時間，班 報表自動打印，而月報表是人工操作打印。 歷史趨勢組態：用軟件定義、采集、顯示汽包水位、汽包壓力、蒸汽流量、爐膛 負壓等重要參數的歷史趨勢數據，必要時可打印。 操作員層：只能對設定好的畫面進行切換、操作和監視，無權更改參數及退出和 最小化系統。 工程師層：客隊系統進行組態，參數設置、退出系統。 管理員層 : 最高權限，可進行一切操作。 運行中可在監控站上對控制器參數進行 設定、修改，但為保證系統安全，進入設定參數、歷史數據查詢、月報表制作等 內容時，須輸入密碼后才能進入各畫面進行操作。 菜單組態：所有換面的切換按鈕、打印功能按鈕、系統登錄退出按鈕、幫助按鈕、 系統時鐘、操作員權限顯示等功能按鈕。 第 5章 MCGS 環境下系統的模擬運行結果 前面我們已經說過整個系統的運行是以點火為信號的，即當點火等于 1 時系 統處于運行狀態；點火等于 0 時系統處于靜止狀態。當我們進入運行界面時我們 要做的就是把各個 設定值寫入相應的模塊。本系統要輸入的是壓力設定值，液位 設定值， T1 設定值以及各個控制器的 PID 參數。等這些都準備好后我們就點擊點 火按鈕系統就開始運行，同時我們在界面上也能看到我們自己設置的各個輸出值。 這樣以便于我們進行參數調整。下面我們將運行結果用我們監控系統中的各個功 能列出來。如圖 ，圖 ，圖 ，圖 所示。需要指出的是下面所得到的 結果都是在以下條件得到的：設定壓力 =100KPa，設定液位=50cm，設定 T1=500C， P=P1=30,I=I1=20,D=D1=0,P2=P3=40,I2=I3=20,D2=D3=0,P4=P5=50,I4=I5=20,D4= D5=0。 圖 鍋爐監控系統報警顯示 36 圖 鍋爐監控系統的實時曲線 37 圖 鍋爐監控系統的歷史曲線 38 圖 鍋爐監控控制系統的存盤數據顯示 第 6 章 儀表選型、清單及概算 儀表選型 執行器 工作原理：在過程控制系統中，執行器由執行機構和調節機構兩部分組 成。調節機構通過執行元件直接改變生產過程的參數，使生產過程滿足預定 的要求。執行機構則接受來自控制器的控制信息把它轉換為驅動調節機構的 輸出（如角位移或直線位移輸出） 。它也采用適當的執行元件，但要求與調節 機構不同。執行器直接安裝在生產現場，有時工作條件嚴苛。能否保持正常 工作直接影響自動調節系統的安全性和可靠性。 為了保證在停電或停氣情況下，避免危險或使危險程度降低，應使燃料供應 閥處于關閉狀態，所以選用氣 開閥 [13]。 溫度測量儀表的選型 溫度是一個重要的物理量，它是國際單位制 (SI)7 個基本物理量之一，也是工 業生產過程中的主要工藝參數之一。物體的許多性質和現象都與溫度有關，很多 重要的過程只有在一定的溫度范圍內才能有效地進行。因此，選擇合適的溫度測 量儀表，就可以對溫度進行準確的測量和可靠的控制。 溫度測量儀：昌安科技有限公司的 WK— 1 系列溫濕度控制器。 技術指標：響應速度：典型值 ≤5s 控溫范圍： 0～ 50℃ ，控制精度： 1℃ 溫度啟控： 可由用戶自行設定，回差 4～ 6℃ 工 作電壓： AC220V177。10% （特殊規格訂貨指明） 輸出： 1 倍工作電壓額定功率阻性負載 AC220V， 3A 體積： 48x48x78 安裝方式： ：將 8 芯繼電器座固定在 35mm 導軌或通過安裝螺孔直接固定 在安裝板上。 ：在安裝面板上開具 4545mm? 孔，通過安裝支架將溫控器固 定在面板上。 壓力測量儀表的選型 壓力是工業生產過程中重要工藝參數之一。在許多工藝過程中只有在一定的 壓力條件下進行，才能取得預期的效果；壓力的監控也是安全生產的保證。因此， 對選 擇合適的儀表對生產過程有著重要的意義。 壓力傳感器：采用上海銘動電子科技有限公司的 MDG1210 壓力傳感器。 技術指標：壓力范圍 100KPa～ 0～ 5KPa?60MPa?.300MPa 過載能力 2 倍 (更高可選 ) 工作電壓 15～ 36VDC（典型 24VDC） 信號輸出 4～ 20mA （電壓輸出可選） 滿量程輸出 4～ 20mA （電壓輸出可選） 綜合精度 0． 15%F． S 工作溫度范圍 30～ 85℃ 溫度補償范圍 25～ 80℃ 液位測量儀表的選型 液位檢測是對設備和容器中液體量多少的度量。液位 的檢測為保證生產過程 的正常運行提供可靠依據，尤其是鍋爐。在現代工業生產自動化過程中占有重要 的地位。因此，在選擇液位檢測儀表時，選擇合適的量程，合適的儀器可以保證 生產過程的精確。 液位傳感器： 數字磁致伸縮液位傳感器 主要性能指標： 油位、水位、一至五點溫度數據輸出 測量范圍： ～ 6m 重復精度：優于 ％ . 分辨率： 150 ? m 輸出模式： RS－ 485 供電電源： 15～ 防爆等級： ExiaⅡBT5 溫度系數： 50ppm/℃ 溫度輸出精度： 177?！? 工作溫度：測桿： 40～ 120℃ 電子倉： 20～ 70℃ 工作壓力： ≥40MPa 浮球： 更新時間： 500ms 測桿材料： 0Cr18Ni9； 1Cr18Ni9Ti 安裝形式： M18 ； M20 ；吊裝；定位環安裝；用戶 定制 電氣連接：電纜線連接 防爆類型：本安防爆（ ExiaⅡBT5 ） 儀表清單 名稱 制造商 型號 溫度傳感器 昌安科技有限公司 WK1 壓力傳感器 上海銘動電子科技有限公司 MDG1210 液位傳感器 西安雙雄測控有限公司 X130UFC 溫度變送器 江蘇金湖儀表電器設備廠 DY3051GT 壓力變送器 江蘇金湖儀表電器設備廠 DY3051GP 液位變送器 上海物位儀器儀表有限公司 UQK01 電動控制閥 永嘉縣溫閥閥門廠 ZJHP 泵 單價 1000 元 1000 元 1680 元 1120 元 1180 元 1200 元 2200 元 數量 1 1 1 3 3 1 5 2 靖江市升華泵閥制造有限公司 IH5032125 3600 元 工程概算 本系統的設計所用的各種儀表的價格及數量在上表中已經列出，經概算得實 施此系統最基本的資金為 29980 元。但是這些是除了管道，還有鍋爐本身后的概 算。 第 7章結束語 基于組態軟件（ MCGS）的鍋爐監控系統具有以下幾個特點： 1 控制功能完善，系統不僅能完成更加復雜的計算，邏輯控制，還加入了鍋 爐控制信息控制系統，保留了鍋爐運行的歷史曲線，實時曲線，報警顯示，數 據存貯 ，為鍋爐的安全運行以及維修技術改造提供了依據。 2 集中顯示操作，微機顯示屏取代了龐大的現實操作盤，過程信號以多種畫 面或數據形式顯示，運行員利用鍵盤操作，實現集中管理大大提高了鍋爐系統 的效率，減少了錯誤操作。 3 系統拓展靈活， 應用微機技術， 各種功能主要依靠軟件通過公用軟件完成， 修改控制方案時只需要改軟接線即可，系統升級更加靈活。綜上所述，基于組 態軟件的鍋爐監控控制系統是現在很實用經濟的控制實施方式。 參考文獻 [1] 趙欽新 . 工業鍋爐安全經濟運行 北京 :中國標準出版社 , 2020. [2] 張占龍 , 文代剛 . 工業鍋爐計算機網絡化自動監測與控制技術 [J]. 渝州大學學報 , 1999,16(2): 810. [3] 王洪國 . 自動控制技術在工業鍋爐上的應用 [J]. 云南冶金 , 1999,28(3): 5054. [4] 譚紹勇 . STD 工控機工業鍋爐控制系統 [J]. 計算機術與自動化， 1995,14(2): 4650. [5] 王樹青，王新民，田學民 . 工業過程控制工程 . 北京 :化學工業出版社， 2020. [6] 敖晨虹，胡海蘭，周麗君 . 先進控制與優化控制在過程工業應用中 若干問題探討 [J]. 石 油化工自動化， 2020, 2(5): 2830. [7] 姜鐵源，張來仁，王偉 . 多臺工業鍋爐微機控制系統 [J]. 黑龍江自動化技術與應用， 1999,18(4): 2628. [8] 郭順京 . PC 總線實驗鍋爐控制系統的研究 [D]. 焦作 : 河南理工大學化學， 2020. [9] 徐志良，宋志強，吳曉蓓．過程控制實驗監控軟件的開發 [J]. 計算機工程， 2020, 6: 263266. [10]Lennartson, Betal. Hybrid systems in process control[J]. IEEE Control Systems Magazine, 1996, 16(5): 45– 56. [11]Li H. X, Guan S. Hybrid intelligent control strategy[J]. IEEE Control Systems Magazine, 2020, 21(3): 36– 48. [12]Lu Y Z, He M, Xu C W. Fuzzy modeling and expert optimization control for industrial process[J]. IEEE Transactions on Control System Technology, 1997, 5(1)：44– 50. 45 [13]陳曾漢 . 工業 PC 及測控系統 . 北京 : 機械工業出版社， 2020. 46 致 謝在論文工作即將結束之際，在此向我的導師蘇成利老師表示深深地感謝。在 學習期間，能遇到這樣學識淵博的好導師，我感到非常的幸運。在我做論文期間， 蘇成利老師給予了悉心指導，從論文的整體方向確定到具體步驟的實施，他都給 予我 細心的幫助，經常在百忙之中抽出時間為我指導，在理論上給我指明方向， 在實踐中為我解答疑問。尤其在平時的學習和工作中，蘇成利老師嚴謹的治學態 度，實事求是的工作作風，甘于奉獻的高尚品德給我留下了深刻的印象，成為我 終生學習的楷模。 47