利用DCS的過熱汽溫系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計

1、利用DCS的過熱汽溫系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計一、集散控制系統(tǒng)分析集散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎的集中分散控制系統(tǒng)。自70年代中期第一套集散控制系統(tǒng)問世以來,集散控制系統(tǒng)己經在工業(yè)控制領域得到廣泛的應用,越來越多的儀表和控制工程師已經認識到集散控制系統(tǒng)必將成為過程工業(yè)自動控制的主流。集散控制系統(tǒng)的主要特性是它的集中管理和分散控制,而且,隨著計算機技術的發(fā)展,網絡技術己經使集散控制系統(tǒng)不僅主要用于分散控制,而且向著集成管理的方向發(fā)展。系統(tǒng)的開放不僅使不同制造廠商的集散控制系統(tǒng)產品可以互相連接,而且使得它們可以方便地進行數據交換。DCS集散式溫度控制系統(tǒng)圖二、DCS系統(tǒng)主要技術指標調研(1操作員站及工程師站

2、:CPU P850以上內存128M以上硬盤40G以上軟驅 1.44M以太網卡INTEL 100M×2塊加密鎖組態(tài)王加密鎖鼠標軌跡球鍵盤工業(yè)薄膜鍵盤顯示器21寸顯示器分辨率1280×1024過程控制站:CPU P850以上內存128M以上硬盤40G以上電子盤8M以上軟驅 1.44M以太網卡INTEL 100M×1塊串行通訊卡485卡×1塊(可選(2I/O站技術指標1EF4000網絡EF4000網絡的主要技術指標如下:掛網主站數31掛網模塊數100(不帶網絡中繼器,最多240基本傳輸距離 1.2MBPS時500m,312.5KBPS時1600m允許中繼級數4

3、級雙網冗余具備兩個通信口互為冗余的功能網絡通訊方式半雙工同步傳輸介質聚乙稀雙絞線網絡隔離度500Vrms通信物理層全隔離、全浮空、平衡差動傳輸方式有效傳輸字節(jié)不小于34K字節(jié)/S(1.25MBPS通訊速率2通訊網卡主要技術參數型號EF-4000網絡 EF4001安裝方式計算機PC總線擴展插槽插卡安裝尺寸160×75mm宿主計算機具有AT插槽的IBM-PC及其兼容機I/O地址硬件任選100、120、140、160、180、1A0、1C0七種中斷向量軟件任意設定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗電不大于1W工作方式連續(xù)可靠性指標MTBF80000Hr運行環(huán)境溫度060C&

4、#176;,相對濕度80%3模擬量輸入前端模塊型號EF4101輸入通道數16路通道隔離電壓400V(峰峰值網絡隔離度500Vrms通道采樣時間80mSA/D分辨率17位測量精度0.2%被測信號類型T/C、RTD、mV、mA4模擬量輸出前端模塊型號EF4601輸出通道數6路(全隔離通道隔離電壓500V網絡隔離度500Vrms電壓輸出范圍-10V +10V電流輸出范圍0 20 mA控制精度0.2級5數字量輸入前端模塊型號EF4201輸入通道數28路通道隔離電壓350V網絡隔離度500Vrms計數速率500次/秒(低頻通道計數速率8000次/秒(高頻通道事件分辨率1mS(低頻通道計數長度24位(三字

5、節(jié)測頻范圍0 Hz 8000 Hz(高頻通道6數字量輸出前端模塊型號EF4203輸出通道數16路(EF4203通道隔離電壓350V網絡隔離度500Vrms結點開關電流100 mA結點開關電壓350 V結點隔離電壓350 V結點閉合時間0.6 mS結點斷開時間0.15 ms7執(zhí)行器脈沖控制單元輸出結點電壓380 V輸出結點電流5A系統(tǒng)網絡采用國際上通用的Ethernet 網,通信速率為100Mbps,遵循IEEE 802.3協(xié)議。系統(tǒng)網絡可直接與其他Ethernet網通信系統(tǒng)連接,也可掛接PC機作為網關連入廠級信息管理系統(tǒng),加上管理功能,可方便地構成CIMS系統(tǒng)。系統(tǒng)的可靠性:過程控制站冗余配置

6、、自動檢測和自動進行無擾動切換;網絡服務器冗余配置、自動檢測和自動進行無擾動切換;現場總線層通訊網絡冗余配置、自動檢測和自動進行無擾動切換;系統(tǒng)通訊網絡冗余配置、自動檢測和自動進行無擾動切換;系統(tǒng)供電電源冗余配置、自動檢測和自動進行無擾動切換;直流供電電源冗余配置、自動檢測和自動進行無擾動切換;系統(tǒng)的平均無故障時間MTBF >100000小時。三、主氣溫控制方案1、主氣溫是單元機組的安全經濟參數,主氣溫控制的目的就是要通過適當的調節(jié)而手段,使主氣溫度按照給定規(guī)律變化。圖為采用噴水調節(jié)的串級控制系統(tǒng)原理結構。2、除了減溫水量以外,影響過熱器出口溫度的其他主要因素還有蒸汽量擾動和煙氣量擾動,

7、統(tǒng)稱為外部擾動。為了提高控制系統(tǒng)抵御外部干擾的能了,一般使用前饋的方法。右圖為實際溫度控制系統(tǒng)的結構圖(SAMA圖,圖中同時還給出了控制回路的基本結構及調節(jié)器跟蹤、手動和自動切換邏輯。四、鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)畫面設計1、主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的DCS實現(1用DCS實現上述溫度控制系統(tǒng)式,需要從輸入輸出信號連接、控制回路組態(tài)、數據庫組態(tài)及畫面組態(tài)等幾方面進行。A、輸入/輸出信號連接輸入信號:主汽溫度、噴水后溫度、蒸汽流量、送風量及閥位信號B、輸出信號:閥位指令C、DCS系統(tǒng):I/O信號要分配I/O模件與端子單元,端子單元與I/O模件相對應。(2DCS中,操作員站上的所有顯示操作畫面均可通過工程師站上的圖形組態(tài)軟件來制作。下圖為一個簡單的操作畫面簡單操作畫面2、根據鍋爐汽水系統(tǒng)設備和運行要求,設計鍋爐