蒸汽鍋爐控制方案
目錄一、概述
二、螢幕顯示與操作
三、裝置的自動控制
四、故障識別與處理
五、plc明細
六、變頻控制系統
七、佈線圖
陝西炎龍鍋爐控制工程****
中國西安
彩色觸控螢幕plc鍋爐控制櫃
控制系統採用著名工業儀表及西門子公司的可程式設計控制器plc，同時嵌入炎龍公司精心設計的工藝結構。硬體按功能模組化設計，訊號輸入、輸出、條理等主要晶元，全部採用進口器件；軟體物件導向設計，內嵌入炎龍公司精心設計的軟體，軟硬結合，能對熱能的協調利用進行自動控制和工況檢測。該系統實現了蒸汽鍋爐的手動/自動控制、工況監控、溫度、壓力、流量及液位顯示等控制顯示及監控要求。
豐富的故障檢測、故障報警、故障處理功能，保證了系統的安全可靠執行。
系統採用eviw觸控螢幕，高亮度、全中文顯示，以西門子plc作為資訊處理和**控制單元。以人機對話方式與鍋爐使用者交換資訊，給操作者帶來極大方便。
控制系統配有測量蒸汽、給水、煙氣、爐膛溫度的溫度控制儀表，配有測量蒸汽的流量積算儀表，配有測量汽包水位的液位控制儀表，配有測量給水和蒸汽壓力控制儀表。
本控制器型號 ：ylcq-10-q
產品特點：
1.全中文彩色觸控式**操作介面，多視窗畫面工況顯示，觸控您所看，得到您所想！
2.進口工控級核心控制模組—西門子plc,抗干擾能力更強。
3.採用炎龍虛擬軟體技術，人機介面更友好，操控更簡單。
4.系統執行溫度、壓力、安全保護引數方便設定與動態顯示。
5.故障自動識別、直觀指示與處理。
6.資料分析、曲線、棒圖顯示和報表生成功能。
7.歷史資料查詢。
8.高階控制演算法，提高系統節能效能。
9.強制手操功能，24小時不停機。
10.預留485通訊介面可以與鍋爐供暖群控系統通訊實現遠端監控。
11.專業數控製造，外形美觀大方。
12.完全符合《蒸汽鍋爐安全監察規定》及《鍋爐壓力容器安全監察暫行條例》《 自動化控制工程規範國家標準》有關規定。
(一)控制系統簡介:
本方案主要控制物件為進口（威索、百德、利雅路、奧林、扎克、賽博）燃燒器、風機、水幫浦。以全中文進口彩色觸控螢幕作為操作和監測中心，同時預留了標準的通訊介面，可實現群控及遠端監控。控制系統的空氣開關、交流接觸器、熱繼電器全選用正泰公司生產的低壓電器，外加本公司對控制櫃進行了專業的外形設計、數控製造，及本公司豐富的燃油、氣鍋爐的設計除錯經驗，使該控制系統不僅實現了鍋爐的手動控制、自動控制、工況監控、歷史資料記錄、實時溫度壓力棒圖、實時趨勢圖等一般的監控要求，而且還具備了豐富的故障檢測、故障報警、故障處理功能，從而保證了鍋爐的安全可靠執行。
強制手動功能，24小時不停機。
(二)控制系統結構
系統結構圖：
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燃燒器i/o 鍋爐水位給水幫浦壓力溫度水位流量
(三)自動控制系統功能特點簡介如下：
1. 檢測點：蒸汽流量、給水流量、燃氣流量、氣包水位、氣包壓力、給水壓力、蒸汽溫度、排煙溫度、水浴溫度
2. 調節：連續自動給水調節；燃燒自動調節；鍋爐蒸汽壓力調節。
3. 報警及安全保護及故障顯示功能：
（1） 爐膛吹掃程式：
在燃燒啟動前燃燒機對鍋爐爐膛預吹掃,風門執行器將風門由小向大執行，在風門最大位置對鍋爐爐膛進行吹掃，熄火後後吹掃。
(2)自動點火程式：
在預吹掃完成後，風門執行器帶動風門關小到設定的點火位置，點火變壓器
投入工作，點火電磁閥開啟後，可將燃料霧化立即被高壓電火花點燃產生點火火焰。
（3）燃燒器安全執行聯鎖保護程式：
風壓安全檢測，在預吹掃過程和整個執行過程中，風壓檢測裝置都在工作中，當風壓低於設定值時，程式控制器進入自鎖狀態中止執行或停止燃燒。對於燃氣的燃燒機還有高、低氣壓保護，火焰裝置檢測，在吹掃完成後與點火程式前，此裝置自動進行自檢，如有故障將會中斷程式執行。
(4)停爐、熄火保護程式：
當點火火焰成立後，火焰探測器開始工作，當探測到有點火火焰後，將進行第一次火焰探測（燃燒火焰），在探測有火焰後程式控制器完成點火程式，燃燒進入負荷調節。不論任何一次如沒有探測到火焰，程式控制器自鎖並中斷供燃料，同時停爐並有聲光報警。
2.鍋爐安全保護功能：
（1） 極低水位保護：
當極低水位時，產生聯鎖保護發出聲光報警，中斷燃燒。並自動將系統轉為停爐鎖定狀態。
（2） 極高水位保護：
當極高水位時，發出聲光報警，中斷燃燒。並自動將系統轉為停爐鎖定狀態。
（3） 正常壓力停爐保護：
當蒸汽壓力達到設定的上限整定值時，中斷燃燒。當壓力恢復到下限整定值時，鍋爐能自動啟動。
（4） 超壓停爐保護：
當蒸汽壓力達到設定的上限整定值時，中斷燃燒，發出聲光報警。
（5） 熄火保護：
當火焰探測器沒有探測到爐膛內火焰時，停爐並有聲光報警。
（6） 煙氣超溫：
當煙氣溫度超過設定值時，停爐並有聲光報警。
（7） 斷電保護：
當外部電源突然停電，鍋爐停止執行.來電時必須重新啟動，鍋爐才能執行。
（8） 電機缺相及過載保護：
當風機電機缺相及過載時，熱繼電器會動作，切斷風機電源，停爐並聲光報警。
（9）燃氣壓力異常保護：
當燃氣壓力超高、過低時停止燃燒器執行，同時發出聲光報警。
（10）燃氣洩露保護：
當燃氣洩露是停止燃燒器執行，同時發出聲光報警。
3.鍋爐檢測調節功能:
（1） 壓力超高時，報警停爐；當蒸汽壓力低於設定的下限時，鍋爐自動啟動，當蒸汽壓力高於上限值時，鍋爐自動停止。燃燒器的負荷大小也隨壓力的整定值自動變化為大火或小火。也可進行pid高階自動比例調節。
（2） 控制系統中設計給水幫浦為兩台，水幫浦為一用一備。
（3） 鍋爐後菸箱處裝有煙氣檢測裝置，當菸溫超過設定值時，停爐報警，並能顯示其溫度大小。
（4） 極低水位，極高水位報警顯示並停爐；低水位，高水位報警顯示，提醒操作者注意水位；正常水位的下限自動啟動給水幫浦，正常水位的上限自動停給水。
4. 在電腦部分失靈情況下，有強手操功能（操作，控制）實現24小時不停機功能。
畫面簡介
1、 系統上電，螢幕顯示歡迎畫面：
按「開始」鍵，將進入開機畫面， 密碼登陸畫面，蒸汽壓力引數設定畫面
操作平台畫面，主畫面畫面，溫度曲線畫面。螢幕顯示如下：
歡迎畫面：進入系統歡迎畫面。
引數設定：對通用引數（超溫點．給水幫浦等引數）．定時引數（溫度及時間段）．引數（溫度上下限）等的設定。
系統操作：進行系統時間校正、密碼修改等引數設定。
幫助資訊：對操作許可權．螢幕保護，幫助**等說明。
在系統總工況畫面中，如按「主畫面」進入「主畫面」畫面：
１）鍋爐系統當前蒸汽壓力,煙溫，液位（在下圖＃＃＃處顯示）。
２）在主畫面畫面底部顯示當前系統的工作狀態：包括自動狀態或停機狀態．
手動操作：手動對裝置進行開啟或關閉操作。
故障查詢：查詢當前故障記錄。
在「開始」畫面中按「引數設定」鍵螢幕顯示如下圖：
◆ 引數設定
在系統執行之前，為使系統遵照預定的引數進行執行，使用者可先通過密碼進入引數設定畫面，進行1#爐和2#爐煙道超溫點的設定。
系統在執行過程中若發生故障，在系統總工況畫面中故障指示燈亮，螢幕顯示如下：
例：● 在1#爐工況畫面中，若當前存有故障，螢幕顯示如下圖：
● 此時使用者按鍵可進行故障查詢查閱,螢幕顯示如下：
例 ：當前系統處於如存在出水壓力超高、回水壓力過低故障，使用者按鍵，螢幕顯示如下：
◆ 手動操作
若要手動操作裝置，使用者按 鍵，先輸入密碼切換到手動操作畫面，螢幕顯示：
● 使用者進行手動操作首先應在手動操作畫面把頂部狀態經觸控後轉為。
● 然後使用者可選擇相應裝置進行開啟或關閉的操作。
例：使用者當前剛上電並需手動開啟補水幫浦，步驟如下：
a) 在1號爐工況畫面中切換成執行狀態。
b) 在工況監控畫面中按鍵，進入手動操作畫面。
c) 在手動操作畫面中，把自動狀態經觸控切換成手動狀態。
d) 在手動操作狀態下，使用者切換補水幫浦為開狀態。顯示如下圖：
◆ 系統設定
按 鍵，螢幕顯示：
● 輸入密碼：輸入系統操作密碼。
● 修改密碼：在輸入最高端密碼後，可修改操作密碼數字。
● 時間設定：在輸入最高端密碼後，可設定系統當前時間。
● 設定鎖定：把最高端密碼設定為初級密碼。
◆ 幫助資訊
系統提供了**幫助功能，您只要瀏覽幫助資訊畫面可以行到有關自動控制、手動操作、防凍功能及定時模式等相關資訊。
鍵：按此鍵可返回工況監控畫面以檢視當前系統工況。
例１：在開機狀態下，系統發生1#爐煙道溫度超溫故障時，螢幕顯示如下：
例2：在開機狀態下，發生了1#爐水位極低故障時，使用者消除故障後可在畫面上進行點動復位。螢幕顯示如下：
注：2#爐工況同1#爐工況操作相同在此不加詳細說明
三、系統功能
裝置控制:
1、 燃燒機裝置控制
當鍋內的蒸汽壓力小於設定的低壓力值時，啟動燃燒器一段火、二段火。
當鍋內的蒸汽壓力達到設定的低壓力值時，關閉二段火，一段火狀態不變。
當鍋內的蒸汽壓力達到設定的高壓力值時，關閉燃燒器。
2、 給水自控
當裝置啟動無故障後即啟動變頻給水機構給水，水位超過零位時逐漸減小電機轉速直至停止運轉。
在正常工作時，控制系統採用變頻控制自動給水。通過給水控制，保證鍋爐汽包水位維持在一定範圍內。如果水位過低，會造成鍋爐缺水的故障；水位過高，會引起蒸汽帶水和汽包壓力過高。
一般情況下利用變頻控制容易達到技術要求，而不需要任何先進控制演算法。二衝量指水位，蒸汽流量二個測量值。引入蒸汽流量的目的是為了克服虛假水位的影響。
當鍋爐負荷突然增加時（如使用者開啟用汽閥），蒸汽流量迅速增加，造成汽包內壓力降低。這時，在汽包內部水面的氣泡迅速變大，抬高了水位。這就是虛假水位。
如果只根據水位控制，則在用汽增加時，進水反而減少。引入蒸汽流量作為前饋，則能在用汽量增加時，提前增加給水，有效地克服虛水現象。pid演算法實現二衝量水位自動控制技術,可以將水位控制在設定值±10mm範圍內,遠遠高於國家標準。
給水幫浦電機速度受鍋內水位和蒸汽流量共同控制，並通過變頻器反饋訊號實現閉環控制，使得閥門控制更準確更及時。當鍋內水位高於設定水位時，調慢電機轉速直至停止。
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