锅炉控制系统

锅炉DCS监控系统方案

一、方案概述

锅炉控制系统的主要任务是保证锅炉的安全、 稳定运行， 减轻操作人员的劳动强度， 同时提高热效率， 降低煤、 电的消耗量， 实现经济运行， 而且要便于操作、 易于生产管理。

我公司从事系统控制多年， 各种锅炉不同的控制模式均有实际运用经验。控制方案不仅考虑了热工信号的测量、 报警、 控制， 而且加入了电气设备（变压器、 电机） 的保护、 测量、 监控， 实现了锅炉设备运行状态、 运行参数的全面监控。 每种控制方案均能满足《热水锅炉安全技术监察规程》、 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 的相关规定。

系统设计考虑了以下原则

适用性： 充分调研和分析客户需求, 且结合设备现状和客户长远规划, 在长远、 可靠、 先进、 节能的理念下实现系统功能。

可靠安全性： 在器件选型采购上确保选择国外和国内知名品牌， 在系统设计上充分考虑硬件和软件冗余， 故障的隔离和弱化影响范围， 在安装和调试时按有关标准执行。

先进性： 应用当前国内成熟、 先进的控制硬件和网络技术， 结合我公司以往锅炉控制的成功经验， 优化和完善系统设计。

经济性： 采用最合理的硬、 软件配置， 达到高的性能价格比。

开放性： 系统的设计、 硬软件配置、 网络及通讯规约、 数据库等满足国际、 国内有关标准， 硬件和软件功能模块易于维护、 扩充、 升级。

二、监控系统的硬件构成由以下几部分组成

锅炉计算机监控系统的硬件构成由以下几部分组成。

1 . 一次仪表

安装于现场的一次仪表包括热电偶、 热电阻及各种传感器和压力、 差压变送器等。

现场执行机构指用于鼓、 引风风量调节、 炉排调速、 汽包水位调节的变频器和电动调节阀等。

2. 锅炉系统仪表操作台

锅炉系统仪表操作台安装于集控室内， 每台锅炉配置一台。

仪表操作台上装有与本台锅炉运行相关的主要仪表， 包括显示仪表、 流量积算仪、手操器、 调节器及控制电机的转换开关、 起停按钮、 指示灯、 电机智能监控器远程显示表等。操作台分卧式和立式两种。

3. 锅炉智能采集分站：

锅炉智能采集分站安装在锅炉现场， 由西门子 ET200 远程I/O 模块和模拟量输入模块构成。 用于锅炉相对次要信号的采集， 并将所采集信号传于主 PLC。

4． 计算机操作台（计算机控制方式）

在集控室内为每台锅炉配置一个计算机操作台。

配置和两套工业控制计算机， 两套工业控制计算机分别组成工程师站和操作员站。两台工控机互为冗余， 用于参数设置、 运行过程监控、 数据记录、 趋势及事故分析、 报表形成及运行参数超限后的智能语音报警。 任何一台计算机都可对任一锅炉参数设置及过程监控。以卧式操作台示例如下图：

5、工业电视

集控室内的计算机操作台上还另外配有工业电视监视系统， 用于监视蒸汽锅炉的炉汽包水位。

6. 水处理系统仪表操作台

水处理系统仪表操作台安装于水处理间， 配置有锅炉水处理系统包括软化、 除氧部分的温度、 压力、 流量、 液位等仪表。

7.安装于集控室的PLC柜（计算机控制方式）

PLC 为控制系统的核心， 完成检测信号的采集并经信号以通讯的方式传至工控机，完成汽包水位、 给水压力、 回水压力的自动调节， 完成电机的顺序控制等。

通常以德国西门子公司的 S7-300 型 PLC 作为控制主站， 做为控制系统的核心， 采用总线通讯， 最大限度的减少电缆接线数量， 减轻维护量。

8. 除氧罐水位变频控制柜

除氧罐水位变频控制柜用于两个除氧罐水位、 水温的自动控制。

9. 循环水变频补水控制柜

循环水变频补水控制柜用于热水循环管网补水的补水泵变频恒压控制。

10. 变频控制柜

变频控制柜安装于配电室内， 对鼓风、 引风、 炉排、 分层给煤、 给水泵、 循环泵、除氧泵、 补水泵等电机均采用变频控制。

11. 大容量的 UPS

采用大容量的 UPS 供电， 在停电后确保工控机、 PLC 及关键检测设备、 仪表正常工作一个小时。