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鍋爐房自動(dòng)控制系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述某小區(qū)鍋爐房自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用西門(mén)子公司的S7—300DP PLC，和上位計(jì)算機(jī)等完成實(shí)時(shí)測(cè)控等任務(wù)，根據(jù)甲方需求選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)量（溫度、壓力、流量等）并設(shè)計(jì)專用的測(cè)控軟件包，對(duì)小區(qū)4臺(tái)鍋爐組成的供暖系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控。該系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)小區(qū)室外溫度、遠(yuǎn)端住戶室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，依照設(shè)置的參數(shù)、供暖室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)，完成對(duì)換熱3通閥啟閉和開(kāi)度、循環(huán)泵啟停轉(zhuǎn)速、居民樓2通閥開(kāi)度等控制、跟蹤、調(diào)節(jié)，使供暖溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上。并使供暖系統(tǒng)達(dá)到預(yù)計(jì)的高效節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)，可將供暖系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)置在計(jì)算機(jī)上，調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行方式。在完成自動(dòng)調(diào)節(jié)、報(bào)警等功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、管理、運(yùn)行報(bào)表、打印等多項(xiàng)功能。通過(guò)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)通信端口，可與甲方總公司的生產(chǎn)調(diào)度管理控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。自控系統(tǒng)嚴(yán)格按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，自動(dòng)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性好，適用于工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)，由現(xiàn)場(chǎng)儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分、S7-300DP CPU主機(jī)和分布I/O組成系統(tǒng)控制部分、上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)等組成?，F(xiàn)場(chǎng)儀表，主要完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的測(cè)量，模擬量以4~20mA信號(hào)輸出、數(shù)字量I/O信號(hào)輸出。PLC控制系統(tǒng)部分，主要完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的處理、運(yùn)行控制算法和輸出控制信號(hào)等功能。監(jiān)控計(jì)算機(jī)，主要完成系統(tǒng)監(jiān)視、控制數(shù)據(jù)置入、系統(tǒng)響應(yīng)記錄等功能。人機(jī)界面，為全漢字操作界面?，F(xiàn)場(chǎng)儀表安裝于適當(dāng)?shù)谋粶y(cè)點(diǎn)。各分布I/O控制柜安裝于每臺(tái)鍋爐附近，再匯總通過(guò)PROFIBUS總線到中控室，然后與上位計(jì)算機(jī)想聯(lián)，實(shí)現(xiàn)通訊；監(jiān)控計(jì)算機(jī)放于中控室、可選配適當(dāng)?shù)拇蛴C(jī)、可選配熱備冗余計(jì)算機(jī)。鍋爐房控制系統(tǒng)圖示2、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“監(jiān)控界面”圖示該圖示為其他自動(dòng)控制系統(tǒng)“監(jiān)控界面”，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況專門(mén)設(shè)計(jì)。3、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“鍋爐實(shí)時(shí)溫度趨勢(shì)圖”圖示監(jiān)控機(jī)可以自動(dòng)記錄、保存一定時(shí)間內(nèi)，鍋爐出口溫度變化趨勢(shì)圖，也可以增加其他被檢測(cè)量變化趨勢(shì)。4、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“系統(tǒng)報(bào)警表”圖示三、系統(tǒng)控制方法該系統(tǒng)的自動(dòng)控制，主要有3通閥、2通閥、循環(huán)水泵、煙氣排放等4個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)部分，具體設(shè)置如下：1、控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)回路處理1）自動(dòng)調(diào)節(jié)回路設(shè)置出水溫度自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)回路，是滯后調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用串級(jí)調(diào)節(jié)回路。主回路為溫度回路，滯后回路，為PID1；副回路為流量回路，快速回路，為PID2。另一回路為壓力回路，快速回路，為PID3。煙氣排放調(diào)節(jié)回路，待定。2）自動(dòng)調(diào)節(jié)回路框圖3）控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)方法加熱爐出口溫度，受多種因素的影響。需采用實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方可達(dá)到高效率運(yùn)行。a）自動(dòng)調(diào)節(jié)方法在循環(huán)水流量、系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤控制住戶溫度等檢測(cè)量，使出口溫度穩(wěn)定于設(shè)定值。b）自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程系統(tǒng)工作中，分手工與自動(dòng)2個(gè)工作方式。手動(dòng)方式，PID 處于人工方式，不參與調(diào)整只跟隨數(shù)據(jù)，可以人工調(diào)整溫度。自動(dòng)方式，PID處于自動(dòng)方式，以設(shè)定的期望值為準(zhǔn)，完成自動(dòng)跟蹤。人為改變溫度時(shí)，以自動(dòng)跟蹤的方式逐步逼近設(shè)定溫度。在給定時(shí)間（可設(shè)定，默認(rèn)1.0小時(shí)），無(wú)法跟蹤到設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)提示值班員，查看是否需要調(diào)整其他部分。手動(dòng)/自動(dòng)切換，一般在系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時(shí)進(jìn)行，系統(tǒng)將以無(wú)擾動(dòng)方式切換。在非穩(wěn)態(tài)切換，系統(tǒng)將以自動(dòng)調(diào)整方式運(yùn)行。2、控制系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警處理為保證鍋爐正常運(yùn)行設(shè)置的報(bào)警信號(hào)，其報(bào)警門(mén)限根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)置、更改，并由主控制器記憶、執(zhí)行。報(bào)警程序，由不同報(bào)警原因分別調(diào)用。3、報(bào)警信號(hào)表，略。4、監(jiān)測(cè)與控制信號(hào)表

序號(hào)功能位號(hào)型號(hào)規(guī)格數(shù)量控制點(diǎn)控制信號(hào) 01溫度變送器T供1、T回1、2AI4~20mA T供2、T回2、2 T室外1、T室外2、2 02壓力變送器P供1、P回1、2AI4~20mA P供2、P回22 03流量變送器L供1、L供2、2AI4~20mA L回1、L回2、2

四、系統(tǒng)功能、特點(diǎn)系統(tǒng)功能主工作界面，手動(dòng)設(shè)置流量改變溫度，自動(dòng)跟蹤設(shè)定溫度趨勢(shì)圖曲線，查看溫度、流量、壓力變化過(guò)程趨勢(shì)圖放大曲線，用于分析PID工作情況、優(yōu)化調(diào)整控制參數(shù)數(shù)據(jù)瀏覽，查看300條定期采集的被監(jiān)測(cè)信號(hào)的歷史數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置PID、儀表量程、報(bào)警極限等參數(shù)報(bào)警表，查看報(bào)警點(diǎn)記錄系統(tǒng)測(cè)試，查看被監(jiān)測(cè)信號(hào)AI、AO、DI、DO實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用戶登錄，區(qū)分不同用戶的操作權(quán)限系統(tǒng)幫助，閱讀簡(jiǎn)要使用說(shuō)明系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)在線測(cè)量法，測(cè)量準(zhǔn)、精度高系統(tǒng)能手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾切換，實(shí)現(xiàn)溫度手動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)采用串級(jí)PID調(diào)節(jié)算法，提高了控制精度和穩(wěn)定性系統(tǒng)控制參數(shù)、功能參數(shù)，可隨時(shí)調(diào)整，方便地適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境系統(tǒng)自動(dòng)生成運(yùn)行曲線、定時(shí)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，方便分析原油溫度變化情況系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示溫度、流量、壓力等控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)為全漢字人機(jī)界面，使用直觀、方便系統(tǒng)具有溫度、流量、壓力、超時(shí)等多項(xiàng)報(bào)警功能系統(tǒng)支持多種通信方式，可多系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用系統(tǒng)具有看門(mén)狗功能系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)掉電保護(hù)，可保存10年系統(tǒng)的測(cè)量、控制部件與外接儀表或設(shè)備完全隔離，避免了外界的干擾系統(tǒng)主控制器采用優(yōu)秀的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，其性能先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理，具有卓越的溫度特性，可在惡劣的環(huán)境下工作五、系統(tǒng)主要性能指標(biāo)溫度調(diào)節(jié)范圍 甲方設(shè)定溫度控制精度 ￡5溫度超調(diào) ￡5溫度穩(wěn)定時(shí)間 依供熱系統(tǒng)檢測(cè)顯示精度 1%測(cè)量精度 ±0.1%輸出精度 ±0.1%儀表電源 24VDC/1A±10%整機(jī)電源 220VAC/3A±10%工作溫度 -10⁰C～70⁰C