锅炉DCS系统介绍与编程解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,锅炉,DCS,系统介绍与编程解析,1.,新华,DCS,系统简介,2.,锅炉部分系统编程,3 DCS,使用的经验和建议,1.,新华,DCS,系统简介,锅炉,DCS,采用的是新华,XCU800,的,DCS,系统。该系统可进行各项信号采集和处理。比如温度、压力、转速、电流、电压、含氧量等的测量和收集。,整体构成上，采用了,XHMI,人机界面可视的方式，在操作级别上，使用简单易懂的人机互动界面给于操作工比较直观的认识和使用，在工程界面，可以对各项输入和输出进行调用和算法编程，使得整个系统可用测点比较多，能很好的对系统进行自动化控制和调整。,采用双冗余,XCU,构成，使得安全性相对比较高。,主体分为,XCU,主体柜和电脑的人机,XHMI,界面。,1.1,锅炉,XHMI,燃烧界面,1.2,锅炉,XHMI,汽水系统界面,1.3,引风机调速控制组态,1.4,鼓风机调速编程组态界面,1.5,各种界面,整个,XHMI,界面有许多，包括了燃烧、汽水、运行参数、报警界面、数据界面等,界面是可以进行自主设计和调整的，具有较高的自主性。可以在人机使用界面增加各种控制,XCU,内部参数设定的开关和位置等等。,具有各种数据收集，能选择其中,8,条数据进行数据比对等。,各异常状态的报警等。,2.,系统的编程,DCS,的内部编程主要由各种组态进行算法的编程来达到，可以把收集的各个测点的值进行运算，然后进行输出控制各操作器和变频等。,内部编程采用组态编程设计。相对来说比较简单，而且可以根据锅炉的自身特别进行设计，达到控制稳定，自动控制和操作的能力。,2.1,含氧量的控制和调整,在锅炉隔绝冷风的情况下，锅炉的燃烧的氧气几乎全是由鼓风机供给的，所以鼓风机的风量是含氧量变化的首要因素，其次，由于入料的不同，需要消耗的氧量也不同，也是一个导致含氧量变化的因数，各部位密封不好，也会导致一小部分冷风进入，会引起含氧量的一些变化。,在以上的因素中，鼓风机调速会直接影响含氧量，也是控制含氧量自动调节的主要目标。,2.1,含氧量与鼓风调速,鼓风机变频能根据鼓风机风压进行调整，人机界面可以对鼓风目标风压进行调节。在编程界面，引入含氧量这个变量对鼓风风压进行再次修正和调节。具体数学运算如下：,鼓风设定风压为,P,（,MP,）目标含氧量为,X,设,（,%,），实时含氧量为,X,实,（,%,），目标鼓风风压为,Y,。则,Y=P-0.05(X,实,-X,设,）单位,MP.,然后将目标的,Y,值送入一个,PID,算法模块内，运算出变频需要的运行频率。从而达到调节含氧量的目的。,2.2,给水系统的自动化设计,原本的主给水系统采用了,PID,积分微分算法控制，导致了水位波动较大，不能很好的控制水位，在不正常的状态下，不能有效的控制好给水水量，而且电动阀门的动作过于频繁，使得整个给水系统处于一个非常不稳定的状态。,由我们锅炉自身的特点出发,观察发现，在电动阀开度在,45,左右实，正常供水水压下，大概能给水,40T/S,，在开榨和停榨时，给水水位波动范围比较大，需要电动阀能进行全开和全闭的动作，尽量在水位稳定的情况下，尽量少的使用电动阀，达到保护电动阀门的作用。,在产汽量变化时，给水量也要进行相应的变化。,2.2,给水系统的自动化设计,在以上设计思路下，对目标程序的算法进行了初步设计。,设目标水位为,X,设,（水位为,0-100,），实际水位为,X,实,，实时产汽量为,T,汽,，参考产汽量为,T,参,，实时给水量为,T,水,，则目标电动阀开度,Y,为：,Y=K,1,(X,实,-X,设,）,+K,2,（,T,汽,-T,参,）,+K,3,（,T,汽,-T,水,）,+B,其中,B,为常数。,实际使用和调整之后。我们的锅炉目前的算法是：,Y=-3.25,（,X,实,-50,）,+0.8,（,T,汽,-40,）,+0.6,（,T,汽,-T,水,）,+45,并且当,Y,的变化值不超过,3,的情况下，不进行输出改变。,2.3,减温水的程序设计,在原程序中，,DCS,的控制方式是：根据测量的蒸汽温度值，控制目标减温水的流量，即蒸汽温度越高，减温水流量越大，但是实际使用发现，当产汽量突然发生变化时或者产汽量比原来设定的相差较多时，因为蒸汽流过过热器的时间会改变，所以会引起蒸汽温度发生变化，为了稳定蒸汽温度，所以在蒸汽变化之后，应修改减温水的流量，经过长时间观法发现，这个温度变化不是立即发生，而是会有一定的延时，所以，减温水变化也需要进行一定的延时变化。,3 DCS,使用的经验和建议,DCS,自动化可以让操作变得更加的轻松，甚至在正常状态下，能做到比手动操作更好。,DCS,严重依赖于各仪表反馈的数值的正确性，如果仪表损坏或者出现偏差，则会对,DCS,编程里面的算法不符合事实，导致出现错误。所以,DCS,一定要对仪表进行保养和维护，需要培养较为专业的仪表人员。,由于锅炉的状态处于一个动态，且状态也不是永远不变的，需要培养出一定能力的具有编程修改能力的人员实时的对整套系统进行调整，才能达到一个非常好的使用状态。,