玻璃厂余热锅炉控制系统的设计.pdf

玻璃厂余热锅炉控制系统的设计
丁强
(河南省建华玻璃厂计量科洛471001)
摘要:介绍我厂自行设计的基于RS-485总线的余熱锅炉控制系统,包括锅炉水位检测、系统组成和功能。该系统运
行秾定、可靠,提离了锅炉运行的安全系数和效率,延长了锅炉的使用寿命。
关鍵词:余热锅炉RS-485总线自动上水热工检报警
前
玻璃厂余热锅炉控制系统主要包括自动上水、水位报警、温度、压力数据采集等,尤其是自动上水
和水位报警对锅炉运行十分重要,自动上水直接影响锅炉的使用寿命、蒸汽的产量和蒸汽的下力,而水
位报警涉及到锅炉的安全,是重中之重,地是锅炉年检必不可少的项目
我厂平改浮程中,原三台余热锅炉自控设备已不能使用,按照厂要求,?行设计了一套锅炉自动
控制系统,并据此对我)浮法一线的锅炉控制系统进行了改造,从两年多的现场运行结果表明,该系统
运行稳定、可靠,具有很好的扩展性、灵活性和安全性,现作以简要介绍。
1设计
1.1锅炉水位检测
在锅炉自动控制系统中,最重要的为水位自动控制,锅炉需要“少上水,勤上水”,以保证锅炉产
汽压力,同时延长锅炉使用寿命,水位自动控制和超限报警都是在水位检测的基础实现的,传统钓检
测方式为电极水位计或电感式浮球传感器,电极水位计不能提供连续的水位输出信号,只有超上限
限、中间水位、下限、超下限五个固定的位置信号,且由于需要经常清洗,很不可靠:电感式浮球传感
器提供10vx信号,不利于信号的处理,且使用中维护量较大,后决定选用差乐变送器,其測量原理简
述如下:
图1锅炉水位检测原理图
如图1所示,设变送器低压側和高压侧的压强为P,P1,锅炉压力为P,p为水密度,g为重力加速度
则有:
P=P+p gh
Pi=P
可得出水位计算公式
h=(P-P)/
由于变送器低压侧为水蒸气,水蒸气冷凝后在导压管中渐渐聚集成水柱,且此水柱的高度随着水柱
上表面蒸发冷凝的速度而产生变化,水柱的压强不是固定值,因而将影响锅炉水位测量,选用隔膜压力
变送器可避免此误差,但由于隔膜压力变送器造价相对较高,在对我厂另一条浮法线锅炉控铏系统进行
改造时,在变送器低压测安装冷凝器解决了此问题,使用效果与隔膜压力变送器相差无几,不失为一种
很好的解决办法。此种在变送器低压侧安装冷凝装置的连接称为湿压连接,需对变送器的量程进行负迁
移
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系统硬件组成
在解决了锅炉水位测量问题后,我们进行了系统的选型和设计。随着计算机软硬件技术的发展和价
格的降低,计算机在生产中的应用中越来越普及,我们选用了具有两级分布式控结构的计算机系统,
现场总线采用RS-485总线,因为RS-485总线相对于其它总线而言,具有造价低,结构简单,软件支持丰
富,安装方便等优点。智能仪表和智能模块挂结在RS-485总线上,通过PCL-745B卡上的RS-485端与上
位机进行通讯。PCL-745B卡插在上位机ISA插槽里,带500Vc隔离,通过跳线可设置两个RS-485端口,每
个端口通过RS-485总线最多可挂结126个接点设备,因而系统具有很好的扩展性和灵活性。系统硬件结
构如图2所示,上位机为IPC工控机,下位机为富士PNX系列智能仪表,和研华ADAM4000系列智能模块
起挂结在RS-485总线上,锅炉水位的控制出下位机完成,上位机只从下位机采集锅炉水位信号,改变水
位设定值和其它仪表参数,不直接参与对锅炉水位的控制,智能模块完成现场的温度、压力、流量等信
号約采集,锅炉水位和压力报警输出由I/0模块ADAM4060完成,水位报警还可以由智能仪表的报警功能
来实现,以增加安全系数
上位机「IPC工控机
RS-485总线
RS-485总线
下位机
智能模块
PYX-5
PYX-5
DAM4018ADAM4017 ADAM4017 ADAM4060
水位变送器
3#水位变送器
热电偶】水位信号压力、流量信号「报器
#上水电机
讲上水电机温度信号
图2系统结构图
1.3系统软件及功能
系统軟件的开发一是采用通用开发软件,如 Visual Basic、 Visual C+、 Delphi等,需编写大量
的程序代码,并进行反复的调试;二是采用专用组态软件,如iFix、 Intouch、组态王等,可使控制了.
程师从繁复的代码中解放出来。经过比较我们选用亚控的“组态王”64点开发/运行软件。
“组态王”运行于 Windows98/NT中文平台,采用多任务、C0M组件等技术,实现了实时多任务,是
个方便易用、功能强大、运行稳定、移植性好、性价比高的组态软件,在对我厂另一条浮法线锅炉
控餬系统进行改造时,组态程序没有作修改即可直接运行。
余热锅炉控制系统主要功能简述如下:
锅炉运行状况包括锅炉水位、压力、锅炉前后废气温度、引风机废气抽力、蒸汽流量等均能在
上位机进行实时显示,锅炉上水控制等主要运行画面设计为3D动态模拟画面
、在上位机中进行数据管理,主要数据有实时趋势显示、历史趋势显示,所有数据有实时报表
历史报表的存储和打印
3、水位和锅炉压力等报警信号在上位机闪烁显示,并外接蜂鸣报警器或电笛,也可通过上位机实
现语音报警;
4、上位机通过设置访问权限和口令保障软件系统的安全运行
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