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      主要產(chǎn)品

        內(nèi)蒙古弘睿節(jié)能科技有限公司

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      鍋爐集中監(jiān)控系統(tǒng)

      鍋爐集中監(jiān)控系統(tǒng)

      • 鍋爐中央控制管理計算機負責完成所有鍋爐系統(tǒng)重要運行參數(shù)的歷史記錄、存儲、和產(chǎn)生報表并能打印輸出以及各鍋爐運行負荷的統(tǒng)一調(diào)配;同時根據(jù)鍋爐的運行狀況進行節(jié)能優(yōu)化,使鍋爐房成為新一代節(jié)約型能源中心。整個控制系統(tǒng)的設計充分體現(xiàn)了控制分散,信息管理集中的現(xiàn)代工業(yè)設備控制思想的發(fā)展理念,具有投資性價比高,可靠性好、便于擴展,技術先進等優(yōu)點。

        證書號:軟著登字第2723985號

      產(chǎn)品說明:

      一、 方案特點

      1.1減輕工人的勞動強度

             鍋爐燃燒系統(tǒng)遠程集中控制的實現(xiàn),減少了司爐人員的操作強度,正常情況下,司爐人員只需監(jiān)視鍋爐系統(tǒng)的運行狀態(tài)即可,非正常情況,司爐人員可隨時的將系統(tǒng)切換到手動運行的狀態(tài),通過后備儀表系統(tǒng)操作鍋爐的正常運行。

             鍋爐系統(tǒng)的生產(chǎn)報表可通過上位機的定時、隨機打印功能,按要求打印生產(chǎn)報表,減少了司爐人員的定點抄表工作量。

             司爐人員有更多的精力投入到鍋爐設備的尋檢和管理當中。


      1.2保障鍋爐的安全穩(wěn)定運行

           本控制系統(tǒng)的故障報警保護功能完善,循環(huán)泵故障停機保護功能以及電機過載、欠壓、過流、堵轉(zhuǎn)等保護功能。利用本系統(tǒng)提供的聯(lián)鎖保護接點可方便的實現(xiàn)鍋爐各電機的聯(lián)鎖停爐保護。


      1.3提高公司的自動化管理水平

      該自控系統(tǒng)工程設計方案具備全面實現(xiàn)對鍋爐系統(tǒng)的計算機自動監(jiān)控和管理功能。各系統(tǒng)均能夠由獨立的PLC控制站(主控下位機)自主完成鍋爐系統(tǒng)的自動運行與安全檢測。


      二、 設計依據(jù)

      2.1  設計標準

      我方在進行本控制系統(tǒng)設計時,嚴格遵循以下國家制定的鍋爐及相關行業(yè)的標準:

             GB/T 15317 --94《工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測方法》

             GB10180 《工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)范》

             GBJ/232-90、92《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

             《鍋爐房安全管理規(guī)則》(勞鍋字[1988]74號)

             GB50259-96《電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范》

             GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

             GB10180-88《工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)范》

             《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》

             《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》

             《儀表系統(tǒng)接地設計規(guī)定》

             《分散控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定》

             《電氣設備安全設計導冊》

             《儀表供電設計規(guī)定》


      2.2  系統(tǒng)設計原則

      我方在進行本控制系統(tǒng)設計時,將嚴格遵循以下系統(tǒng)設計原則:

      安全性原則:由于鍋爐屬于壓力容器,而且工作環(huán)境比較惡劣,因此,控制系統(tǒng)首先要保證的就是鍋爐系統(tǒng)運行的安全性,這是首要設計原則。為了達到安全的目的,在一次儀表和二次儀表的選型上,要嚴格遵循行業(yè)規(guī)范,從根源上保證系統(tǒng)的安全。

      可靠性原則:可靠性原則是針對控制系統(tǒng)的安全而言的,同樣是為了保證鍋爐的安全運行,在控制系統(tǒng)設計時,要注意控制的層次和相應層次的操作等級、權限。目前,國際上普遍認同的可靠控制系統(tǒng)分為三個等級:計算機上位監(jiān)控子系統(tǒng)、實時控制子系統(tǒng)和就地強電手動操作子系統(tǒng),本項目也將嚴格按這種方式來設計整體控制系統(tǒng)。

      科學性原則:科學性原則是指控制系統(tǒng)中選用的一次、二次儀表都屬于目前國內(nèi)和國際上的主流產(chǎn)品,同時,控制系統(tǒng)的結(jié)構是合理的,具有行業(yè)針對性的。

      經(jīng)濟性原則:經(jīng)濟性原則是指在設計控制系統(tǒng)時,從元器件品牌的選擇上,采用合理的配置,注重整體的效果,而不是一味選擇高價格的配置。畢竟,成本是項目實施中非常重要的一個因素。

      先進性原則:先進性原則是指在系統(tǒng)科學設計和元器件經(jīng)濟合理的前提下,要盡量保證控制系統(tǒng)符合國際上自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,保證本控制系統(tǒng)在5-10年內(nèi)仍屬于比較先進的鍋爐控制系統(tǒng)。


      三、 系統(tǒng)構架設計

      系統(tǒng)構架的設計是指整個鍋爐控制系統(tǒng)的框架設計,在嚴格遵循控制系統(tǒng)設計標準和設計原則的基礎上,我方根據(jù)燃氣蒸汽鍋爐的運行特點和中央監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求,并考慮控制系統(tǒng)的科學性和先進性要求,將整個群控系統(tǒng)按操作的等級分為上位監(jiān)控子系統(tǒng)、單臺鍋爐實時控制子系統(tǒng)兩個部分。


      上位監(jiān)控子系統(tǒng)是整個鍋爐群控系統(tǒng)的指揮中心,所有鍋爐的信息都集中顯示在中央控制計算機中,在正常運行情況下,操作員可以在指揮中心對模塊鍋爐進行遠程操控,如控制參數(shù)的設置、修改,啟動優(yōu)化控制程序,建立鍋爐節(jié)能分析報表等;同時,上位監(jiān)控子系統(tǒng)起到信息和人員的管理職能,如建立重要鍋爐參數(shù)的歷史報表和趨勢,對現(xiàn)場操作人員的生產(chǎn)監(jiān)督,中央監(jiān)控操作員的權限設置等。上位監(jiān)控子系統(tǒng)一般建立在鍋爐房控制室內(nèi),由監(jiān)控軟件、通訊電纜、監(jiān)控操作平臺、打印機、不間斷電源等部分組成。


      單臺鍋爐實時控制子系統(tǒng)是整個鍋爐群控系統(tǒng)的控制核心,如果說上位集中監(jiān)控子系統(tǒng)是“大腦”的話,那么單臺鍋爐實時控制子系統(tǒng)就是“心臟”。所有正常狀態(tài)下的鍋爐控制都是由鍋爐控制柜來實現(xiàn)的。考慮到系統(tǒng)的安全性和可靠性,我方采用控制器和強電手動操作共同來實現(xiàn)具體的控制功能;同時,采用工業(yè)上標準的RS485接口/MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)鍋爐控制器與上位監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。實時控制子系統(tǒng)建立在鍋爐房控制室內(nèi),核心控制器與上位監(jiān)控子系統(tǒng)安裝在同一平臺中,主要由一次傳感器、變送器(現(xiàn)場安裝)、核心控制模塊、強電手動控制、控制柜等部分組成。


      從橫向角度來看,上述群控系統(tǒng)的設計符合國際上流行的“控制分散、監(jiān)視集中”的群控系統(tǒng)的標準。對于每個鍋爐系統(tǒng)而言,控制是相互獨立的,彼此不會干擾,而監(jiān)視系統(tǒng)又是集中的,信息是共享的,這有利于整體管理。從縱向角度看,鍋爐控制系統(tǒng)是安全可靠的,在正常情況下,操作員在上位監(jiān)控系統(tǒng)就可以對所有鍋爐進行遠程監(jiān)控,一旦上位系統(tǒng)發(fā)生故障,操作員可以通過鍋爐控制系統(tǒng)進行操作,即使發(fā)生極端情況,操作員也可以通過控制柜的強電手動操作對鍋爐進行簡單的操作,而不會因為控制系統(tǒng)影響鍋爐的正常運行。因此,這樣的控制系統(tǒng)是強壯的、科學的、合理的。


      以下是本群控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖,在以后的章節(jié)中將具體就單臺鍋爐控制系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)進行詳細的描述。


       image.png


      四、 控制系統(tǒng)功能設計

      4.1鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)軟件基本功能

      本系統(tǒng)具備很高的可靠性和實時性;采用成熟、先進的開發(fā)平臺,保證其開放性和可擴展性,設計符合標準化、規(guī)范化要求。具有良好的可擴性、穩(wěn)定性和聯(lián)網(wǎng)功能。便于功能和系統(tǒng)的擴充和升級,并充分保護用戶投資,使系統(tǒng)能適應功能的增加和規(guī)模的擴充等要求。主要功能如下:

          ① 密碼保護

          ② 監(jiān)控點摘要

          ③ 監(jiān)控點報警

          ④ 監(jiān)控點歷史

          ⑤ 動態(tài)記錄

          ⑥ 動態(tài)圖形

          ⑦ 表格監(jiān)視

          ⑧.運行時間累積


      4.2鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)軟件運行下的監(jiān)視和控制功能

      系統(tǒng)計算機監(jiān)視系統(tǒng)的LCD液晶顯示器上實時監(jiān)控軟件操作畫面包括:系統(tǒng)模擬動態(tài)運行流程圖總貌、煙氣、熱水、供(補)水等各子系統(tǒng)的工作流程與狀態(tài),報警一覽、數(shù)據(jù)一覽等。系統(tǒng)連續(xù)采集和處理所得鍋爐有關的監(jiān)測點和設備狀態(tài)信號,及時向操作員提供有關運行信息。實現(xiàn)鍋爐安全運行,一旦發(fā)生任何異常工況,及時報警,提高鍋爐的可利用率。系統(tǒng)包括模擬顯示、成組顯示、表格顯示、報警顯示、制表記錄、值班記錄與歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索及打印等。


      采用圖控軟件組態(tài)設計監(jiān)控工作站的運行監(jiān)控軟件,具有中文界面,操作提示和幫助系統(tǒng)。操作界面主要以流程圖方式表示,從總體流程圖直到每個單體的局部流程圖。在流程圖上顯示的設備均可以點擊進入,以了解該設備的進一步細節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M行控制。工藝過程、運行參數(shù)和設備狀態(tài)均以圖形方式直觀表示。


      工藝流程與運行監(jiān)視圖形包括:

          A.系統(tǒng)總流程圖,         B.鍋爐系統(tǒng)圖,          C.煙氣子系統(tǒng)圖,

          D.供水子系統(tǒng)圖,         E.熱供、回水子系統(tǒng)圖,   F.設備運行狀態(tài)圖,

          G.系統(tǒng)運行參數(shù)圖         H. 報警記錄圖表等。   


      系統(tǒng)主要參數(shù)的棒圖包括:

          A.  鍋爐供回水溫度

          B.  鍋爐所供能量(熱量);

          C.  鍋爐排煙溫度

          D.  電動蝶閥開度


      4.4數(shù)據(jù)庫的生成及查詢功能

      提供整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的各種數(shù)據(jù)參數(shù)、各設備狀態(tài)以及各接口設備狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫,并能根據(jù)信息分類生成各種專用數(shù)據(jù)庫,具有在線查詢、修改、處理、打印等數(shù)據(jù)庫管理軟件,可進行日常的操作及維護,可以同其它關系數(shù)據(jù)庫建立共享關系,使之將來能與管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)操作。

      保存在內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)庫應存貯有各種監(jiān)控對象的動態(tài)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)刷新周期應可設置,以保證關鍵數(shù)據(jù)的實時響應速度。短期歷史數(shù)據(jù)庫能保存7天的實時數(shù)據(jù)和組合數(shù)據(jù),并不斷地予以刷新(其數(shù)據(jù)來自于實時數(shù)據(jù)庫)。歷史數(shù)據(jù)庫中能存入各設備的運行參數(shù)、報警記錄、事故記錄、調(diào)度指令等。


      4.5圖形生成及查詢功能

      系統(tǒng)組態(tài)軟件具有功能強、實用有效的圖形顯示功能,能畫出工藝流程總圖、設置布置圖等。在確定監(jiān)控畫面后,可對監(jiān)控對象進行形象的圖符設計、組態(tài)、連接、生成完整的實時監(jiān)控畫面,使用戶能在監(jiān)視器(顯示屏)上查詢到各種監(jiān)控對象的動態(tài)運行及超限位、故障信息,其形式可以是圖像、報表、曲線以及直方圖等。

      同時還具有友好的漢化人機接口界面,采用圖形、圖標方式,使管理人員方便地使用鼠標及鍵盤對系統(tǒng)進行管理、控制,通過監(jiān)控畫面的切換,進行數(shù)據(jù)查詢、狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)存貯、控制管理等各種操作。

      可根據(jù)用戶需求選擇打印內(nèi)容,輸出至激光打印機。


      4.6鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)圖

          ① 全貌圖

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          系統(tǒng)通過顯示屏顯示運行狀態(tài),操作員通過顯示屏定時對鍋爐等設備運行過程監(jiān)視和操作。

          顯示屏每幅畫面顯示過程變量的實時數(shù)據(jù)和運行設備狀態(tài),這些數(shù)據(jù)每秒鐘刷新一次。


          ② 控制回路:

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          控制系統(tǒng)劃分若干子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)的設計完全遵守“獨立完整”的原則。

          在自動控制范圍內(nèi),控制系統(tǒng)能處于自動方式而不需要任何性質(zhì)的人工干預。

          控制系統(tǒng)能調(diào)節(jié)控制裝置以達到規(guī)定的性能指標,控制設備實現(xiàn)性能要求的能力,不受到控制系統(tǒng)的限制。

          控制系統(tǒng)有連鎖保護功能,以防止控制系統(tǒng)誤動作,保證鍋爐正常運行。


          ③ 成組顯示:

          將相關的模擬量信號,組合成成組顯示畫面,便于運行操作人員調(diào)用查看。

          成組信號分:鍋爐壓力、溫度等分別成組顯示。


          ④ 報警顯示:

      image.png

          報警顯示按時間順序排列.顯示最近產(chǎn)生報警信息。可查詢一年內(nèi)某天某時報警信息。工程師/操作員站能對報警信息進行聲光報警。

          具有報警應答,對重要報警事件由操作員進行及時的應答處理,報警應答記錄報警產(chǎn)生時間和應答時間,為事后進行事故分析提供實際處理。

          

          ⑤ 報表:

       

      image.png

          報表包括交接班記錄、數(shù)據(jù)查詢和打印。交接班記錄和數(shù)據(jù)查詢可輸入日期查詢。


          ⑥ 歷史數(shù)據(jù)的檢索:

          設置歷史數(shù)據(jù)的檢索目的是為了保存長期的運行資料,以便日后檢查。

       image.png


      4.7 系統(tǒng)功能

      設有系統(tǒng)交流電源穩(wěn)壓和計算機系統(tǒng)UPS不間斷電源供電功能,以提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性與各儀器、儀表的使用壽命;并有利于信息的保存。

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