外文翻譯----燃氣鍋爐控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　附錄2</b></p><p><b>　　燃氣鍋爐控制系統(tǒng)</b></p><p>　　鍋爐燃燒系統(tǒng)是使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量， 適應蒸汽負荷的需要， 同時還要保證經(jīng)濟燃燒和鍋爐安全運行。首先， 要維持蒸汽母管的蒸汽壓力不變， 采用雙交叉限幅控制， 使鍋爐系統(tǒng)無論在負荷上升或下降時都能滿足“負荷增加時，先增加空氣量，

2、 后增加燃料量； 負荷減少時，先減少燃料量， 后減少空氣量”， 以使鍋爐燃燒持續(xù)保持在無黑煙狀態(tài)； 其次， 保持鍋爐燃燒的經(jīng)濟性， 以達到最小的熱量損失和最大的燃燒效率； 最后， 始終維持爐膛負壓在一定范圍內，以使燃燒工況、鍋爐房工作條件、鍋爐的維護及安全運行都最有利。在工業(yè)鍋爐燃燒過程中， 用常規(guī)儀表進行控制， 存在滯后、間歇調節(jié)、煙氣中氧含量超過給定值、低負荷和煙氣溫度過低等問題。采用PLC 對鍋爐進行控制時， 由于它的運算速度快、

3、精度高、準確可靠， 可適應復雜的、難于處理的控制系統(tǒng)。因而，可以解決以上由常規(guī)儀表控制難以解決的問題。負荷調節(jié)是以蒸汽壓力為主調參數(shù)， 蒸汽流量為前饋信號， 并考慮鼓風量的影響而進行的復雜PID 串級調節(jié)； 氧量調節(jié)通過氧量信號、蒸汽流量及鼓風量來調節(jié)爐排電機轉速， 控制給煤量； 爐膛壓力調節(jié)以爐膛壓力為主調參數(shù)， 鼓風量為前饋信</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件組成</b></p

4、><p>　　根據(jù)工藝特點及鍋爐的位置分布， 選擇IPC 和PLC 組成基于IPC- PLC 的三級DCS 監(jiān)控系統(tǒng)， 整個控制系統(tǒng)的組成圖。用三臺西門子S7- 300 系列PLC 分別控制三臺鍋爐， 安裝在中控室。PLC 用西門子的Step7 軟件進行硬件組態(tài), 所有的PID 控制、聯(lián)鎖保護、開關量控制均在PLC 上實現(xiàn)。三臺PLC 通過以太網(wǎng)與上位工控機相連, 將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)傳給上位工控機, 并接收上位工控機的

5、各種數(shù)據(jù)和控制命令。最上層設四臺工控機, 也全部安裝在中控室。其中三臺作為并行運行的操作員站, 另一臺作為工程師站。上位工控機采用西門子的WinCC 軟件進行人機界面的編制, 并通過人機界面對下位機的所有參數(shù)進行遠程設置和調整, 監(jiān)控所有設備的運行情況。用WinCC 全局腳本實現(xiàn)模糊控制算法、鍋爐效率在線實時計算和風煤比自尋優(yōu)算法等。另選用一個分布式I/O 模塊ET200M作為DP 從站, 通PROFIBUS- DP 現(xiàn)場總線與PLC

6、相連, 用來控制三臺鍋爐共用的附屬設備, 如: 水處理設備、補水設備等, 實現(xiàn)恒壓補水控制等。另外為了節(jié)能, 所有的風機、水泵和電機均采用變頻控制, 變頻</p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設計</b></p><p>　　由于系統(tǒng)實現(xiàn)功能較多,可靠性要求高,所以軟件設計的難度和工作量也變得非常之大。本系統(tǒng)軟件采用模塊化方法設計,整個任務分成若干個子任務,每個模塊及

7、其功能如下:</p><p>　　(1) 初始化模塊。對所有使用的中間繼電器M、定時器T 和數(shù)據(jù)寄存器D 進行初始化處理。對一些需要初值的參量賦值。</p><p>　　(2) TD200 人機界面模塊。該模塊主要處理人機界面的智能顯示邏輯和對TD200 組態(tài)信息的使用。</p><p>　　(3) 增管、減管判斷模塊。判斷何時增減電熱管及相關邏輯。</p&g

8、t;<p>　　(4) 電熱管投入和退出邏輯模塊。根據(jù)增減電熱管的判斷結果和目前電熱管的運行狀態(tài),來決定哪一組電熱管應該投入或退出。該邏輯在各子程序中完成。</p><p>　　(5) 電熱管各種工作模式模塊。根據(jù)工作模式的選擇,系統(tǒng)可分別進入常規(guī)模式、經(jīng)濟模式及半經(jīng)濟模式工作。要做到正確的工作模式選擇,加熱管工作個數(shù)的確定非常重要,S7 - 200 PLC 中沒有SUM 指令,所以要建立一個存儲單

9、元,每組電熱管通電和退出時,分別對該存儲單元進行加1 和減1 運算,這樣存儲單元中的值就是加熱管工作的個數(shù)。</p><p>　　(6) 輸出處理模塊。</p><p>　　(7) 報警處理模塊。處理各種報警信息。</p><p><b>　　1 汽包水位調節(jié)</b></p><p>　　在負荷比較穩(wěn)定的情況下, 汽包水

10、位一般采用典型的三沖量水位調節(jié)即可獲得較為理想的控制效果。但是, 在負荷變化較大的情況下,采用上述典型控制算法效果不理想, 水位和蒸汽壓力經(jīng)常出現(xiàn)報警, 根本無法使系統(tǒng)穩(wěn)定工作, 甚至無法實現(xiàn)自動控制。鍋爐負荷就屬于這種情況。因此, 我們在典型的三沖量控制中增加了一些補償算法, 并對測量參數(shù)進行了適當處理, 現(xiàn)場實際投運后效果很好。由于水位穩(wěn)定, 使得蒸汽壓力自動控制成為可能,從而解決了因蒸汽壓力過低進口設備無法正常運行的難題。另外,

11、在軟件中對操作量輸出進行了補(運算, 即增加了輸出限幅, 但該限幅是在線自整定的, 即克服了給水閥動作頻繁, 閥體容易磨損的問題, 延長了電動調節(jié)閥的使用壽命, 又解決了由于輸出限幅造成的在蒸汽流量突然增大時, 水位調節(jié)速度慢的問題。</p><p><b>　　2 爐膛負壓調節(jié)</b></p><p>　　爐膛負壓調節(jié)采用前饋回路以克服送風量變化造成的干擾, 用反饋

12、回路克服偏差, 控制引風機的轉速, 達到改變風量的大小, 使爐膛負壓維持在給定范圍內。在引風輸出中也增加了輸出限幅以減少引風機頻繁動作。同樣, 由于負荷變化較大, 也增加了限幅在線自整定算法。</p><p>　　3 蒸汽壓力及風煤配比調節(jié)</p><p>　　這是一個多回路前饋調節(jié)系統(tǒng), 蒸汽壓力PID 調節(jié)的輸出加上修正算法作為風量調節(jié)的給定, 而風量PID 調節(jié)的輸出控制鼓風機的變頻

13、調速, 同時又通過比值調節(jié)控制爐排電機的變頻調速, 從而改變送風量和送煤量。為減少在蒸汽負荷變化時對蒸汽壓力的擾動, 引進了蒸汽流量作前饋調節(jié)。在這個調節(jié)回路中, 不但增加了爐排輸出限幅的在線自整定, 而且當蒸汽流量突然變化時, 還增加了風煤配比的在線自整定, 用來既保證在蒸汽流量突然增大時仍能保證蒸汽壓力大于7kg, 又能保證在蒸汽流量突然減少時蒸汽壓力不會超限, 使系統(tǒng)保持穩(wěn)定, 同時還達到了既節(jié)能又不冒黑煙的效果。</p&g

14、t;<p><b>　　出水溫度控制系統(tǒng)</b></p><p>　　主要實現(xiàn)根據(jù)室內外溫度測量值和室外風速, 調節(jié)給煤量、鼓風量和引風量, 從而實現(xiàn)按需供熱、安全經(jīng)濟環(huán)保運行的目的。出水溫設定值隨室外環(huán)境溫度的變化自動調整。給煤量根據(jù)出水溫度測量值與給定值之間的偏差, 采用模糊控制算法進行調整, 以達到快速調整出水溫度的目的。同時, 根據(jù)鍋爐效率實時在線計算的結果, 對給煤量

15、進行微調, 從而保證鍋爐的經(jīng)濟燃燒。鼓風量根據(jù)給煤量和風煤比的變化, 采用常規(guī)PID 算法進行調整, 實現(xiàn)比值控制, 達到完全燃燒、經(jīng)濟燃燒的目的。其中根據(jù)能量平衡理論, 采用自尋優(yōu)算法對風煤比進行在線實時調整, 使燃料與空氣始終保持最佳的配比, 實現(xiàn)燃料的完全燃燒。引風量根據(jù)爐膛負壓測量值, 采用常規(guī)PID 算法進行調整, 并將鼓風量作為前饋量, 實現(xiàn)前饋反饋控制, 以保持爐膛的微負壓狀態(tài), 確保鍋爐安全運行。</p>

16、<p>　　參考文獻：《計算機應用》. 2002.07</p><p><b>　　附錄3</b></p><p>　　Boiler Control System</p><p>　　Boiler combustion system is produced by fuel combustion heat to adapt to the

17、 needs of steam load, we need to ensure that the economic boiler combustion and safe operation. First, the mother of steam to maintain the steam pressure remains unchanged, a dual-limiting control, the boiler system in l

18、oad increased or decreased at will meet the "load increased, to increase the volume of air, after the increase in fuel; reduce the load , To reduce the amount of fuel, reducing air after ", so that the bo</p

19、><p>　　System Software Design </p><p>　　As more functional systems, high reliability requirements, software Design and the difficulty of the workload has become very large. The mining system softwa

20、re Modular design approach used, the whole mission is divided into several sub-tasks, each Module and its functions are as follows: (1) to initialize module. The use of all the intermediate relay M, set When T-D re

21、gisters and data processing to initialize. The need for some To the initial parameter assignment. (2) TD200 human-com</p><p>　　Water leakage temperature control system: </p><p>　　mainly re

22、alizes acts according to the indoor outside temperature observed value and the outdoor wind speed, adjusts for the coal amount, the drum amount of wind and directs the amount of wind, thus realizes on demand to heat, the

23、 security economical environmental protection movement goal. Leaves the water temperature setting value along with the outdoor ambient temperature change automatic control. For between the coal amount basis water leakage