熱水爐控制系統(tǒng)設計方案及對策

1、-. z.熱水爐控制系統(tǒng)控制方案中國 大強鍋爐地址：中國市道口堤工業(yè)園 ： 傳真： 郵編：前言1、隨著科學技術的日益發(fā)展和對設備管理要求的提高，很多高尖端科學技術不斷的運用于鍋爐控制系統(tǒng)，使鍋爐控制更加科學化、智能化，鍋爐運行更加精確和穩(wěn)定，同時對于鍋爐設備運行的管理也更加的方便和科學，在鍋爐燃料能源消耗方面也有很大的節(jié)約。我公司自主開發(fā)的熱水鍋爐全自動控制系統(tǒng)，經(jīng)過近十年的實際使用和不斷的改進，現(xiàn)在的控制系統(tǒng)，已經(jīng)達到國外先進水平。其強大的功能，方便的操作界面，安全可靠的控制方式，節(jié)約成本的運行方式，受到專家和用戶的好評。全自動控制系統(tǒng)基本實現(xiàn)無人值守而安全可靠運行，最大限度的降低鍋爐操作人

2、員的勞動強度和因操作不當而造成的鍋爐運行故障及能耗損失。目前，我公司常規(guī)的鍋爐電氣控制系統(tǒng)充分考慮了不同用戶的特殊使用要求，本方案所介紹的就是按照中油管道物資裝備總公司為西氣東輸二線工程西段購置燃氣熱水鍋爐和熱水循環(huán)及補水裝置項目”招標文件提出的要求而定做22臺燃氣熱水鍋爐、19套循環(huán)泵及補水裝置的控制系統(tǒng)方案和3臺油氣兩用熱水爐改造方案。2、我公司鍋爐控制系統(tǒng)的主要特點是：可靠性高，系統(tǒng)主要配置均為原裝進口優(yōu)質(zhì)品牌器件，控制系統(tǒng)設計制造經(jīng)過嚴格質(zhì)量控制、監(jiān)控及調(diào)試品種齊全，從普通經(jīng)濟型到大型計算機群控系統(tǒng)，應有盡有，能滿足不同需求用戶的使用要求自動化程度高，操作維修極為方便，最簡單的PLC鍋

3、爐電控箱也具有故障自診斷及黑匣子歷史數(shù)據(jù)記錄功能節(jié)能效果顯著，系統(tǒng)配合鍋爐本體設計，充分考慮不同用戶的使用情況進行針對性設計，并設計了多處最優(yōu)數(shù)字PID運算，以保證鍋爐燃燒效率，盡可能的降低燃料、水、電等費用控制系統(tǒng)擴展性極佳，能根據(jù)用戶要求很方便地增配控制功能，擴充使用用途，能很方便的實現(xiàn)計算機遠程監(jiān)控和網(wǎng)絡控制控制系統(tǒng)質(zhì)量跟蹤服務及時，具有一支專業(yè)隊伍為用戶提供優(yōu)質(zhì)快捷的售后服務。工程方案設計概述本方案在設計時，根據(jù)鍋爐設備招標文件的要求和實際情況，結合我公司在控制系統(tǒng)設計方面的實際經(jīng)驗和設計理念，充分考慮到各方面因素，使本方案設計得更加科學、合理、先進、易操作等。系統(tǒng)采用全中文人機界面，

4、界面友好，運行安全穩(wěn)定，系統(tǒng)可維護性好；鍋爐的單機運行、聯(lián)機運行可隨意調(diào)配，操作簡潔明了。系統(tǒng)軟件設置合理，可根據(jù)用戶的實際要求，進行現(xiàn)場更改添加，完成特定報表和記錄。各鍋爐不僅留有相互之間聯(lián)網(wǎng)進行群控的接口，還有留有BAS控制系統(tǒng)接口。依據(jù)鍋爐房控制系統(tǒng)的設計要求，按照自控裝置系統(tǒng)必須科學、合理、成熟、安全可靠、穩(wěn)定、可擴展以及性價比高的原則進行設計，并符合以下規(guī)與標準：/T7985-95常壓熱水鍋爐通用技術條件/T10094-1999工業(yè)鍋爐通用技術條件GB10180-88工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)GB700碳素結構鋼GB8163輸送流體用無縫鋼管GB/T16508鍋殼鍋爐受壓元件強度計算GB15

5、76-7996低壓鍋爐水質(zhì)標準GWPB3-1999鍋爐大氣污染物排放標準DB11/109-1998鍋爐大氣污染物排放標準/T1609-93鍋爐鍋筒技術條件/T1613-93鍋爐受壓元件焊接技術條件/T1619-93鍋殼鍋爐本體總裝技術條件熱水鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程（勞鍋字1997/4號）。GB50273工業(yè)鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)工程設計圍本方案針對本次招標文件的要求，分為22臺熱水鍋爐控制系統(tǒng)和3臺油氣兩用熱水鍋爐改造系統(tǒng)兩部分。1.帶壓熱水鍋爐：22套；物資名稱技術要求數(shù)量備注燃氣熱水鍋爐額定供熱量700kW1臺燃氣熱水鍋爐額定供熱量480kW3臺燃氣熱水鍋爐額定供熱量350kW13臺燃氣熱

6、水鍋爐額定供熱量180kW3臺燃氣熱水鍋爐額定供熱量120kW2臺熱水循環(huán)及補水裝置19套2 3臺油氣兩用熱水鍋爐改造系統(tǒng)： 3套；鍋爐自動控制系統(tǒng)控制方案簡介1、系統(tǒng)配置本方案中的2鍋爐采用日本三菱F*1S系列可編程作為各臺鍋爐的主控部分，對鍋爐進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)運算，鍋爐控制等，以便于當任意一臺鍋爐檢修時不影響其它鍋爐正常運行。高性能工業(yè)級控制器件，可適應廣泛的工作環(huán)境，采用多級隔離保護，抗干擾能力強。系統(tǒng)設計每臺鍋爐配置一臺三菱6寸彩色人機介面（外形黑色），對鍋爐實現(xiàn)觸摸屏操作及顯示，可以顯示整個鍋爐控制系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)及系統(tǒng)動態(tài)工況，并且可進行參數(shù)設定。人機操作界面（觸摸屏）主功能：簡易

7、的背景光燈更換背景光燈的壽命長達25，000務局小時，還可更換,而且還帶有自動熄燈功能優(yōu)良的耐酸環(huán)境具有相當于IP65F的防塵、防水、耐油性等環(huán)境性能具有所有操作面板應有的功能通過菜單設定可顯示日文、英文、語及中文漢字可以改變每1點的鍵尺寸大小，顯示系統(tǒng)畫面功能，對操作人員的級別來進行畫面顯示保護那些只可看，不用操作的畫面。根據(jù)普通操作人員、生產(chǎn)線主管、保養(yǎng)人員、系統(tǒng)設計人員等不同的使用用途，可以根據(jù)限制所顯示的畫面。數(shù)據(jù)傳送可以減少使用PLC的數(shù)據(jù)寄存器，機械的加工數(shù)據(jù)，定位的移動距離等的初期設定。保存PLC的運算結果。時鐘功能：可以指定*時段中使指定的設備為ON。121斷路器/交流接觸器/

8、熱繼電器（富士）斷路器特點： 獨特的雙旋轉(zhuǎn)分斷結構 能量跳閘系統(tǒng)，提高反應速度，超強的分斷能力，最高可達150kA 快速切斷故障電流，最短僅為2ms 模塊化結構，靈活適應不同應用場合，機械與電氣壽命長。技術規(guī)格： 額定電流 80-630A 分斷能力：N/H/L三種型式 極數(shù)：3/4極122交流接觸器特點：富士系列交流接觸器主要用于交流50Hz或60Hz，額定工作電壓至660V，在AC-3使用類別下額定工作電壓為380V額定工作電流至95A的電路中，供遠距離接通與分斷電路之用，并可與熱繼電器直接插接組成電磁起動器，以保護可能發(fā)生操作過負荷的電路。接觸器還可組裝積木式輔助觸頭組、空氣延時頭、機械聯(lián)

9、鎖機構等附件，組成延時接觸器、可逆接觸器、星三角起動器。123熱繼電器特點：高標準：符合IEC60947-4-1和GB14048.4標準。 強適應性：TH”防護處理,可以在濕熱的環(huán)境中使用。功能齊全：具有過載與缺相保護功能；具有手動/自動復位按鈕；具有測試按鈕；具有停止按鈕；具有脫扣狀態(tài)顯示功能。124中間繼電器（歐姆龍）技術特點：型式系列有動作顯示燈藏型、高容量型、二級體藏型等；額定操作電壓(AC100/110，AC110/120，AC200/220，AC220/240)(DC100/110)；取得UL、CSA認定及電氣用品取締法標準品；3極、4極電弧標準裝備；耐電壓AC2000V。125按

10、鈕、指示燈（施耐德）技術特點：世界上唯一用一個螺絲完成機械安裝的按鈕指示燈產(chǎn)品。人性化設計，按鈕頭降至更合適位置；觸頭頂端采用十字帶型技術。IP65 的防護等級；觸點慢速分斷，可確保分斷動作的準確無誤，并帶有聲音提示，確認觸點動作；模塊化設計，可通過配套附件連接集成電路板；自鎖，防震螺釘端子；指示燈具有10萬小時的使用壽命；符合國際標準的要求：Nema 4*,BV, RINA, LROS, DNV, GL，UL, CSA。鍋爐控制系統(tǒng)主要功能：1、人機界面操作方式：智能鍋爐采用智能化顯示屏作為人機界面，配有多級全中文菜單，并具有鍋爐運行狀態(tài)漢字顯示功能，能實時顯示鍋爐的各種工作參數(shù)和運行狀態(tài)。

11、多級彈出式全中文菜單含有以下子目錄菜單：故障原因分析表，維修指南，系統(tǒng)設置和電器測試等等。操作非常簡單方便，無論文化水平高低，均能很快了解掌握。 PLC部邏輯關系中，包含了控制系統(tǒng)所需的大量相關參數(shù)和邏輯意義，其中很多參數(shù)用戶也希望能夠直觀地看到和方便地修改，例如：大風預吹掃時間、后吹掃時間、點火方式等等；由此，為PLC配套使用的人機界面（即數(shù)據(jù)存取單元，簡稱DU單元）也就運用而生，成為控制系統(tǒng)中的一個重要模塊，目前，DU單元采用觸摸屏結構和鍵盤式結構，便于用戶操作，它能夠直觀顯示PLC鍋爐的工作狀態(tài)，直接在屏幕上修改鍋爐的控制參數(shù)等。2、黑匣子”功能的工作狀態(tài)自動記錄與顯示：智能鍋爐中的黑匣

12、子能自動記錄工作狀態(tài)：鍋爐累計運行時間，點火次數(shù)，風機，水泵，燃燒器運行時間等等。3、參數(shù)達到控制目標時的待機自恢復功能：鍋爐在熱水溫度高時具有自動待機功能和溫度低時自啟動功能；并具有溫度接近設定溫度時提前自動改變?nèi)紵摵桑葴p小了對鍋爐的熱沖擊，又節(jié)約了寶貴的燃料，降低了運行成本。4、聯(lián)鎖保護功能全面，系統(tǒng)高度可靠：智能鍋爐具有多種聯(lián)鎖保護功能：低水位報警聯(lián)鎖保護；超溫報警聯(lián)鎖保護；給水失敗聯(lián)鎖保護；循環(huán)泵，風機過載聯(lián)鎖保護；故障見火聯(lián)鎖保護；故障熄火聯(lián)鎖保護；點火失敗聯(lián)鎖保護等。5、多級系統(tǒng)設置保護口令，防止誤操作：智能鍋爐全自動控制系統(tǒng)具有三級系統(tǒng)設置保護口令：用戶密碼：只有掌握密碼的用

13、戶才可以操作顯示屏。系統(tǒng)管理級：只有掌握密碼的管理人員才能有權力進行查尋和修改。工廠程序級：只有掌握密碼的工廠程序設計人員才能有權力進行查尋和修改。有效防止誤操作。6、具備豐富的系統(tǒng)升級擴展能力：智能鍋爐全自動控制系統(tǒng)具有強大的系統(tǒng)升級擴展能力和充足的系統(tǒng)通訊接口，主要運用于：可與辦公室，控制室微機PC連接，便于管理者隨時觀察了解和指揮管理鍋爐系統(tǒng)（距離不超過2000米）。可具備遠程監(jiān)控功能,可實現(xiàn)多臺鍋爐遠程監(jiān)控，無人操作（通過線路支持）運用可編程控制器PLC，未來需要將電氣原理線路圖進行修改升級時，只需修改程序語言，不必對實際線路進行任何修改，增加新的控制功能和控制組件也變得非常簡單,具有

14、強大的實用功能和廣泛的未來適應能力。7、故障檢測系統(tǒng)故障檢測系統(tǒng)對鍋爐運行參數(shù)進行監(jiān)測，保證鍋爐安全運行，一旦發(fā)現(xiàn)有下列故障，將自動關閉鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，同時聲光報警。1）極低水位故障當鍋爐水位極低缺水時，系統(tǒng)自動關閉所有設備，同時聲光報警指示。2）熄火故障如果因各種原因及故障，鍋爐不能正常燃燒時，系統(tǒng)自動關閉所有受控設備，同時熄火”聲光報警指示。3）燃氣壓力故障管道燃氣壓力低于或高于設定的正常氣壓圍值時，系統(tǒng)將停爐待機。5）爐膛超溫故障。8、出水溫度控制原理負荷控制系統(tǒng)將出水溫度傳感器所檢測到的出水溫度，經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換送到PLC中，并在顯示屏上顯示當前的實際出水溫度。希望的出水溫度可在顯示

15、屏上直接設定， PLC將獲得的希望出水溫度與實際出水溫度進行比較，獲得相應的溫度誤差，在PLC部進行PID運算，獲取負荷控制量，通過PLC輸出控制負荷的加大或減小，以保證溫度的恒定。人機操作界面畫面簡介（供參考）：初始界面開機，系統(tǒng)進入初始界面，顯示控制系統(tǒng)類別，廠標等信息。觸摸界面任意位置，進入主界面。用戶密碼界面若選用了用戶密碼，則需輸入正確密碼后才能進入主菜單。按提示窗口，會彈出一個鍵盤，輸入密碼，正確進入主菜單，錯誤需重新再輸入，若再錯則出現(xiàn)非法用戶界面，需關機。主界面主界面有八個子菜單，按所需菜單進入相應功能。1 運行操作界面1-1此界面顯示溫度設定情況，在不分段設定”處可設希望溫度

16、。界面1-2按自動、手動 撥鈕會指向相應位置。注意：鍋爐在運行時，風機此項鈕無效。此界面設有報警工作狀態(tài)查詢、統(tǒng)計及清單子功能界面，顯示了風機、水泵、大火、小火時間及鍋爐點火次數(shù)。選擇子功能項進入相應子功能。按返回，回到主菜單。2記錄顯示3系統(tǒng)設置此界面為設定修改參數(shù)功能的子功能選擇界面。選擇子功能項進入相應子功能。按返回，回到主菜單。界面4此界面選擇溫度是分段控制還是不是分段控制，設定不分段時的希望溫度、停火溫度、點火溫度及媒水上下限溫度。溫度分段控制時的設定請見管理級設定溫度分段設定”。按運行參數(shù)”進入其它參數(shù)設定。界面5-1在參數(shù)顯示修改界面下，按數(shù)字，會彈出一個鍵盤。強制小火時間*圍：20-600秒后吹掃時間*圍：