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鍋爐房自動控制系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述某小區(qū)鍋爐房自動控制系統(tǒng)，采用西門子公司的S7—300DP PLC，和上位計算機等完成實時測控等任務，根據(jù)甲方需求選擇適當?shù)谋O(jiān)測量（溫度、壓力、流量等）并設計專用的測控軟件包，對小區(qū)4臺鍋爐組成的供暖系統(tǒng)進行自動調控。該系統(tǒng)，通過對小區(qū)室外溫度、遠端住戶室內溫度實時在線檢測，依照設置的參數(shù)、供暖室內溫度標準，完成對換熱3通閥啟閉和開度、循環(huán)泵啟停轉速、居民樓2通閥開度等控制、跟蹤、調節(jié)，使供暖溫度穩(wěn)定在設定值上。并使供暖系統(tǒng)達到預計的高效節(jié)能運行狀態(tài)。該系統(tǒng)，可將供暖系統(tǒng)運行經驗設置在計算機上，調節(jié)系統(tǒng)運行方式。在完成自動調節(jié)、報警等功能的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、管理、運行報表、打印等多項功能。通過遠程聯(lián)網通信端口，可與甲方總公司的生產調度管理控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。自控系統(tǒng)嚴格按照工業(yè)標準生產，自動化程度高、適應性強、可靠性好，適用于工業(yè)應用環(huán)境。二、系統(tǒng)結構控制系統(tǒng)，由現(xiàn)場儀表與執(zhí)行機構部分、S7-300DP CPU主機和分布I/O組成系統(tǒng)控制部分、上位監(jiān)控計算機等組成?，F(xiàn)場儀表，主要完成現(xiàn)場信號的測量，模擬量以4~20mA信號輸出、數(shù)字量I/O信號輸出。PLC控制系統(tǒng)部分，主要完成現(xiàn)場信號的處理、運行控制算法和輸出控制信號等功能。監(jiān)控計算機，主要完成系統(tǒng)監(jiān)視、控制數(shù)據(jù)置入、系統(tǒng)響應記錄等功能。人機界面，為全漢字操作界面?，F(xiàn)場儀表安裝于適當?shù)谋粶y點。各分布I/O控制柜安裝于每臺鍋爐附近，再匯總通過PROFIBUS總線到中控室，然后與上位計算機想聯(lián)，實現(xiàn)通訊；監(jiān)控計算機放于中控室、可選配適當?shù)拇蛴C、可選配熱備冗余計算機。鍋爐房控制系統(tǒng)圖示2、監(jiān)控計算機“監(jiān)控界面”圖示該圖示為其他自動控制系統(tǒng)“監(jiān)控界面”，實際設計時根據(jù)實際情況專門設計。3、監(jiān)控計算機“鍋爐實時溫度趨勢圖”圖示監(jiān)控機可以自動記錄、保存一定時間內，鍋爐出口溫度變化趨勢圖，也可以增加其他被檢測量變化趨勢。4、監(jiān)控計算機“系統(tǒng)報警表”圖示三、系統(tǒng)控制方法該系統(tǒng)的自動控制，主要有3通閥、2通閥、循環(huán)水泵、煙氣排放等4個自動調節(jié)部分，具體設置如下：1、控制系統(tǒng)自動調節(jié)回路處理1）自動調節(jié)回路設置出水溫度自動跟蹤調節(jié)回路，是滯后調節(jié)系統(tǒng)，采用串級調節(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。煙氣排放調節(jié)回路，待定。2）自動調節(jié)回路框圖3）控制系統(tǒng)自動調節(jié)方法加熱爐出口溫度，受多種因素的影響。需采用實時在線監(jiān)測方可達到高效率運行。a）自動調節(jié)方法在循環(huán)水流量、系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的基礎上，該系統(tǒng)自動跟蹤控制住戶溫度等檢測量，使出口溫度穩(wěn)定于設定值。b）自動調節(jié)過程系統(tǒng)工作中，分手工與自動2個工作方式。手動方式，PID 處于人工方式，不參與調整只跟隨數(shù)據(jù)，可以人工調整溫度。自動方式，PID處于自動方式，以設定的期望值為準，完成自動跟蹤。人為改變溫度時，以自動跟蹤的方式逐步逼近設定溫度。在給定時間（可設定，默認1.0小時），無法跟蹤到設定溫度時，自動提示值班員，查看是否需要調整其他部分。手動/自動切換，一般在系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時進行，系統(tǒng)將以無擾動方式切換。在非穩(wěn)態(tài)切換，系統(tǒng)將以自動調整方式運行。2、控制系統(tǒng)自動報警處理為保證鍋爐正常運行設置的報警信號，其報警門限根據(jù)生產需要，設置、更改，并由主控制器記憶、執(zhí)行。報警程序，由不同報警原因分別調用。3、報警信號表，略。4、監(jiān)測與控制信號表

序號功能位號型號規(guī)格數(shù)量控制點控制信號 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、特點系統(tǒng)功能主工作界面，手動設置流量改變溫度，自動跟蹤設定溫度趨勢圖曲線，查看溫度、流量、壓力變化過程趨勢圖放大曲線，用于分析PID工作情況、優(yōu)化調整控制參數(shù)數(shù)據(jù)瀏覽，查看300條定期采集的被監(jiān)測信號的歷史數(shù)據(jù)參數(shù)設置，設置PID、儀表量程、報警極限等參數(shù)報警表，查看報警點記錄系統(tǒng)測試，查看被監(jiān)測信號AI、AO、DI、DO實時數(shù)據(jù)用戶登錄，區(qū)分不同用戶的操作權限系統(tǒng)幫助，閱讀簡要使用說明系統(tǒng)特點系統(tǒng)采用實時在線測量法，測量準、精度高系統(tǒng)能手動/自動無擾切換，實現(xiàn)溫度手動調整、自動跟蹤系統(tǒng)采用串級PID調節(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)，可隨時調整，方便地適應不同的應用環(huán)境系統(tǒng)自動生成運行曲線、定時記錄運行數(shù)據(jù)，方便分析原油溫度變化情況系統(tǒng)實時顯示溫度、流量、壓力等控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)為全漢字人機界面，使用直觀、方便系統(tǒng)具有溫度、流量、壓力、超時等多項報警功能系統(tǒng)支持多種通信方式，可多系統(tǒng)聯(lián)網使用系統(tǒng)具有看門狗功能系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)掉電保護，可保存10年系統(tǒng)的測量、控制部件與外接儀表或設備完全隔離，避免了外界的干擾系統(tǒng)主控制器采用優(yōu)秀的工業(yè)級產品，其性能先進、結構合理，具有卓越的溫度特性，可在惡劣的環(huán)境下工作五、系統(tǒng)主要性能指標溫度調節(jié)范圍 甲方設定溫度控制精度 ￡5溫度超調 ￡5溫度穩(wěn)定時間 依供熱系統(tǒng)檢測顯示精度 1%測量精度 ±0.1%輸出精度 ±0.1%儀表電源 24VDC/1A±10%整機電源 220VAC/3A±10%工作溫度 -10⁰C～70⁰C