1、 . . . 口腔醫院鍋爐與換熱站控制方案(技術文件)目 錄1.某大學電子工程簡介41.1某電子承攬本項目的優勢41.2 某電子與本工程相關的部分工程業績52. 本工程技術方案設計原則62.1 工程技術方案設計依據62.1.1 業主提供的設計資料62.1.2 規和標準62.2 本工程熱工控制圍72.3 本工程熱工控制方式82.3.1 現場儀表與控制方式82.3.2系統控制方式82.3.3 低壓配電電源部分92.4 本工程熱工控制的基本特點92.4.1 鏈條鍋爐控制的基本特點102.4.2 鏈條爐的工藝流程與特性描述112.4.3 換熱站控制的基本特點123. 鏈條爐的控制方案143.1 鏈條爐

2、過程控制系統組成143.2 鏈條爐電氣控制與安全聯鎖系統143.3 鏈條爐運行工藝對控制系統的要求143.4 鏈條爐控制系統的配置153.5 操作員站畫面203.6 鏈條爐控制方案設計213.6.1 鏈條爐汽包水位控制系統213.6.2 鏈條爐燃燒過程控制系統233.6.3 鏈條爐爐膛負壓控制系統253.6.4 鏈條爐過熱蒸汽溫度控制系統253.6.5 鏈條爐電氣與安全聯鎖控制系統263.6.6 鏈條爐除氧器控制系統264. 背壓（抽凝）式汽輪機的控制方案284.1 汽輪機過程控制系統組成284.2 汽輪機電氣控制與安全聯鎖系統284.3 汽輪機控制方案設計305. 公用系統的控制方案326.

3、 主要設備的選型說明326.1 羅克韋爾自動化產品介紹326.1.1 ControlLogix集成控制平臺326.1.2 NetLinx開放網絡體系結構33ControlNet網絡35EtherNet(以太網)386.1.3軟件產品39ControlLogix編程軟件RSLogix500039通訊軟件RSLinx40RSViewSupervisoryEdition41企業級控制數據事務處理軟件RSSql497. 本工程熱工系統IO統計表507.1 蒸汽鍋爐系統IO統計表507.2 4#7#汽機(背壓)IO測點統計表547.3 5#6#汽機（抽凝）IO測點統計表587.4 公用系統除氧給水IO測

4、點統計表637.5 公用系統減溫減壓器IO測點統計表667.6 汽輪機汽機保護（ETS）IO測點統計表688. 本工程某電子供貨設備統計表708.1 某電子供貨設備清單匯總表708.2 某電子公司供貨設備清單分項表718.2.1 DCS系統和熱控用盤柜設備清單719. 技術服務與設計聯絡72某大學電子工程簡介 某大學電子工程前身是某大學電子工程研究所，該所成立于1990年，于1999年進行了股份制改造，建立了具有現代企業運營機制的高技術股份制企業，并更名為某市某大學電子工程XX公司，是某市高新技術企業。 公司自創立以來就一直致力于機電一體化產品、智能儀表、工業自動化系統的開發和研制，取得了豐碩

5、成果，1999年股份制改造之后，某電子廣聚英才，厚積薄發，憑借雄厚的技術實力和市場競爭力，已由傳統的工控系統研發和制造商，迅速成長為技工貿一體的高科技企業，業務涉與機電一體化產品、智能儀表、工業自動化產品研發制造、軟件開發，工業自動化系統集成、計算機網絡系統集成，電力設備、儀器儀表、電子產品代理銷售。 某電子多年的產品開發研制和工程技術實踐，培養鍛煉了一支經驗豐富，有戰斗力和技術突破力的團結的隊伍。這支隊伍既具有深厚的專業理論基礎，又具有較強的開發能力。在石油、礦山、化工、電力、冶金、裝備制造、水處理、汽車、航空、制藥等行業取得了優秀的業績。 天行健，君子以自強不息；地勢坤，君子以厚德載物；某

6、電子愿以一流的技術、 一流的的產品、一流的的服務、一流的管理與各界朋友合作，共展宏圖，實現產業報國的愿望。1.1 某電子承攬本項目的優勢（1）系統選用SIEMENS進口產品，質量可靠，通訊能力強。（2）本地化設計、制造、調試、售后服務，能夠與時發現問題并迅速解決問題。（3）公司技術力量雄厚，設計、生產均由公司自主完成。（4）公司具有完整的質量保證體系貫徹于產品的設計、開發、生產、安裝和服務全過程。（5）公司在相關領域有眾多工程業績，積累了豐富經驗，為用戶提供先進、完整的綜合自動化解決方案。1.2 某電子與本工程相關的部分工程業績（鍋爐和汽機控制系統）序號用 戶 名 稱設 備 名 稱年份1北良2

7、X50MW鍋爐DCS主控系統20042鶴崗熱力公司9#鍋爐機組DCS控制系統20073華電熱電廠鍋爐換熱站變頻控制系統20074銀浪鍋爐房2×45t/h蒸汽鍋爐與汽機DCS系統20075雙礦集團東榮二礦5×20t/h蒸汽鍋爐DCS控制系統20086小龍源2X100MW主控DCS控制系統20058房屋管理站供熱2×20t/h鍋爐PLC計算機控制系統20029經濟技術開發區供熱中心4×45t/h蒸汽鍋爐DCS控制系統200210鎳業公司4*35T/H鍋爐DCS控制系統200311鴻福實業公司自備電廠130T/H鍋爐DCS控制系統200412皇姑熱電廠2*75

8、T/H流化床鍋爐DCS控制系統200413鶴崗礦務局南山礦2X45T/H蒸汽鍋爐與汽機DCS系統200614蛟河熱電廠2*75T/H流化床鍋爐與汽機DCS系統200515長山化肥廠2*75T/H流化床鍋爐DCS控制系統200516呼和浩特白塔機場4*20T水爐2*35T汽爐DCS控制系統200517大成生化工程2×45t/h蒸汽鍋爐與汽機DCS系統200518林業發電廠15MW汽輪機DCS控制系統200619龍崗垃圾電廠2*45T/H蒸汽鍋爐DCS控制系統鍋爐200620華能熱電廠主控DCS控制系統200421貴港水力發電站2*35T/H鍋爐與汽機DCS控制系統200522物業集團物

9、業二公司登峰燃煤鍋爐房集中供熱工程鍋爐DCS控制系統200723市集中供熱集團 鍋爐與換熱站控制系統20032. 本工程技術方案設計原則某口腔醫院三臺3*6t/h蒸汽鍋爐，的設計方是某省輕工。我方技術文件完全按照圖紙文件編寫，并結合我公司在鍋爐自控方面的大量工程經驗，提出我公司的控制方案。2.1 工程技術方案設計依據某電子工程作為控制工程的承包方，將認真的以提供的資料為依據，以相關的規和標準為準繩，根據我公司從眾多工程業績中積累的豐富經驗，為用戶提供先進、完整的綜合自動化解決方案。2.1.1 業主提供的設計資料業主提供的某省輕工的資料共分4冊，見下表。序號卷冊編號卷冊名稱1L375-K1鍋爐熱

10、工控制2L375-K2汽機熱工控制3L375-K3公用系統熱工控制4L375-D1站用電動機二次接線2.1.2 規和標準某電子工程在投標、設計、制造、安裝、調試等階段，將嚴格按照下述規的最新版本執行。美國防火協會（NFPA）ANSI/NFPA 70 國家電氣規美國電子和電子工程師協會（IEEE）ANSI/IEE 472 沖擊電壓承受能力導則（SWC）ANSI/EEE 488 可編程儀表的數字接口美國電子工業協會（EIA）EIA RS-232-C 數據終端設備與串行二進制進行數據交換的數據通訊設備之間的接口美國儀器學會（ISA）ISA IPTS 68 熱電偶換算表ISA RP55.1 數字處理計

11、算機硬件測試美國科學儀器制造商協會（SAMA）SAMA PMS 22.1儀表和控制系統功能圖表示法美國電氣制造商協會（NEMA）ANSI/NEMA ICS4 工業控制設備和系統的端子排ANSI/NEMA ICS6 工業控制設備和系統外殼執行 美國保險商實驗室（UL）UL 1418 電視用陰極射線管的防爆UL 44 橡膠導線、電纜的安全標準中國國標準：火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規程 (DL435-91)火力發電廠鍋爐爐膛安全監視系統設計技術規定 (DLGJ-116-93)火電廠分散控制系統在線驗收測試規程 (DL/T659-1998)火力發電廠鍋爐爐膛安全監視系統在線驗收測試規程(DL/T655-

12、1998)火力發電廠數據采集系統在線驗收測試規程 (DL/T656-1998)火力發電廠模擬量控制系統在線驗收測試規程 (DL/T657-1998)火力發電廠順序控制系統在線驗收測試規程 (DL/T658-1998)2.2 本工程熱工控制圍本工程熱工控制圍如下： 3臺6t/h蒸汽鍋爐，1套除氧給水系統、2套減溫減壓系統。本工程控制系統IO點統計如下:熱工I/O點數：AIAODIDO4-20mAPT100CU50KSE4-20mA185755020482463電氣I/O點數：AIAODIDO4-20mAPT100CU50KSE4-20mA42241881772.3 本工程熱工控制方式2.3.1

13、現場儀表與控制方式1.檢測：鍋爐：鍋爐主蒸汽流量，溫度，壓力，汽包水位，爐膛溫度，負壓，煙風道溫度等。2.調節：鍋爐汽包水位三沖量調節，燃燒調節，除氧器壓力，水位調節，主蒸汽溫度、壓力調節，減溫減壓器溫度、壓力調節等。3.顯示與控制：鍋爐控制均在PLC系統顯示與控制，控制設備為現場電動閥、或變頻器；儀表配電在相應配電柜上引出。4.現場儀表設備：熱電偶、熱電阻、壓力與差壓變送器、流量計、壓力表、溫度計、液位傳感器、電動調節閥、電動執行機構、變頻器等設備。2.3.2系統控制方式1.系統概述：系統由網絡、工程師站、操作員站、打印服務站、管理網網關、現場控制站等組成。2.系統功能：數據采集、控制運算、

14、閉環控制輸出、設備和狀態監視、報警監視、遠程通信、實時數據處理和顯示、歷史數據管理、記錄與事故追憶、圖形顯示、報表打印、組態、調試、診斷等。3.硬件環境：工控機，彩色液晶顯示器；以太網卡，交換機等 4.軟件環境：軟件包括：Windows 2007；Office 2007；操作員站編程軟件；控制器編程等軟件。5.熱工信號：所有熱工信號與故障報警信號都能在PLC系統顯示。2.3.3 低壓配電電源部分低壓配電柜此為熱工控制系統總電源柜,給鍋爐熱控系統、公用系統有關的現場設備配供電。同時為PLC控制柜、工程師站、操作員站、汽機就地控制盤、打印機等設備供電。2.4 本工程熱工控制的基本特點本控制系統結構

15、示意圖如下：2.4.1 鏈條鍋爐控制的基本特點鍋爐作為能源動力轉換的重要設備，其整個運行狀況對于生產的安全，穩定高效具有決定性的意義。鏈條爐是一種應用最廣泛的火床爐，至今已有一百多年的發展歷史。該爐型目前在我國小型電廠(熱電廠、自備電廠)和化工企業中使用很普遍。對于鏈條爐，和其它類型的鍋爐相比較，它的主要特點是運行較為穩定，負荷可以較大圍的提升。但是其較大的滯后反應，笨重的燃料供給設備，風煙配比等問題決定了在調節控制方面的難點。 鏈條爐的特點是： (1)供熱、供汽量的不確定性，由于熱、汽用戶在不同時間段對負荷的要求差別較大，故鏈條爐負荷變動大且頻繁。(2)鏈條爐容量一般較小，出于經濟考慮一般廠

16、家對檢測元件的配備往往不能很好地滿足常規控制方案的設計，這給自控的設計、運行帶來很大的困難。2.4.2 鏈條爐的工藝流程與特性描述鏈條鍋爐的燃燒和汽水系統流程示意圖如下。鏈條爐是一種典型的火床爐，煤在火床-水平運動的爐排上燃燒，空氣從爐排下方自下而上引入。煤從煤斗落到爐排上，經過爐閘門時被刮成一定的厚度，然后進人爐膛，在爐排上分段燃燒成渣，產生的熱量被爐膛中的受熱面吸收產生蒸汽，蒸汽在汽包聚集并引出經過低溫過熱器、減溫器、高溫過熱器、集汽箱到主蒸汽管。燃燒產生的煙氣經高、低溫過熱器，省煤器，空預器，除塵后經煙囪排入大氣。燃料量主要通過改變爐排的轉速來實現，常規控制方法是手動調整爐排轉速來改變進

17、入爐膛的燃料量。在本項目中爐排電機沒有使用變頻器來控制爐排的轉速，建議提高對爐排機的控制水平，對提高鏈條爐的燃燒控制效果有很重要的作用。（有，見自控設備表13頁）鏈條爐的鼓風機和引風機已經采用了變頻器來控制風機的轉速，取消了耗能的風機擋板，這對提高鏈條爐的燃燒控制效果也有很重要的作用。當負荷變化大或煤種改變時，常規控制方案是手動調整爐閘門的高度來改變煤層厚度或通過改變爐排的轉速來實現，調節送風保持合適的風煤比，調節引風量維持爐膛的負壓。 汽包水位由給水總閥調節，主蒸汽溫度由減溫水閥調節通過面式減溫器的減溫水量來進行調節。與循環流化床鍋爐相比，鏈條鍋爐在運行控制上比較簡單，燃燒相對安全穩定，基本

18、沒有CFB鍋爐易熄火、結焦的危險。但鏈條爐仍是一種非線性、時變、多變量耦合的復雜對象，國產65t/h以下中、小型鏈條鍋爐除了具有上述中的特點外，還具有如下的特點：（1）鍋爐沒有風量檢測設備，控制中無法取得風量信號。（2）爐膛溫度測點較少，燃燒的控制往往需要操作人員綜合各種情況，甚至觀察火位、看火焰顏色來調整，因此燃燒控制的經驗性較強，常規的控制方法比較難以進行滿意的控制。（3）二次風、爐閘門高度等一般使用手動控制。（4）控制要求沒有CFB鍋爐高，對蒸汽壓力和溫度的控制精度要求不高。從上面的特點來看，對本項目中的4臺鏈條鍋爐只要采用基于熟練操作工經驗的控制方法，模仿操作人員對過程的操作，就能取得

19、比常規控制理想的效果，從而維持鏈條爐自控的高投運率。在以往的35t/h鏈條鍋爐流程示意圖所示意的實際工程中，我們就采用了這種控制方法，在3年多的運行中沒有發生因控制系統缺陷而影響生產的現象，說明這種控制方法是有效的。2.4.3 換熱站控制的基本特點3. 鏈條爐的控制方案本工程中的4臺35t/h蒸汽鏈條鍋爐在控制原理和方法方面都是一樣的，所以下面就以1臺35t/h蒸汽鏈條鍋爐為例，根據我公司以往的工程經驗介紹鏈條爐的控制方案。3.1 鏈條爐過程控制系統組成鏈條鍋爐過程控制系統基本由如下的分系統組成。(1) 鍋爐燃燒自動控制系統（帶氧量校正）(2) 汽包水位自動控制系統(3) 主蒸汽溫度控制系統(

20、4) 爐膛負壓自動控制系統(5) 除氧器壓力自動控制系統(6) 除氧器水位自動控制系統(7) 減溫減壓器溫度、壓力自動控制系統3.2 鏈條爐電氣控制與安全聯鎖系統鏈條爐電氣控制與安全聯鎖系統基本完成如下的聯鎖。(1) 鍋爐熱工聯鎖(2) 引風機安全聯鎖(3) 鼓風機安全聯鎖(4) 爐排機安全聯鎖(5) 給水泵安全聯鎖3.3 鏈條爐運行工藝對控制系統的要求a、實現各個單元操作的集中監控，包括：溫度、壓力、流量、液位等物理量的監測與控制。動態參數檢測、控制必須準確、可靠。b、必要的保護措施,對突發事件等，系統應采取相應的保護措施，確保在緊急情況下或需要的時候對一些關鍵的控制點（閥門、馬達等）實施保

21、護措施。c、配置必要的報警和聯鎖。d、重要參數的記錄和方便地查閱實時趨勢和歷史趨勢。e、可隨時監測有關單元的有關參數或重要設備的運行情況。f、控制系統操作簡單，參數設置、調整方便，便于操作，人性化的操作界面。g、操作員站顯示整個生產工藝流程，修改和打印各種有關參數。3.4 鏈條爐控制系統的配置我們公司從生產更為可靠和經濟方面考慮，決定采用ROCKWELL 公司的PAC系統來完成本項目4臺35t/h鏈條爐的控制功能。該系統能夠實現連續控制、批量控制和邏輯控制等多種控制算法。我公司將認真細致地分析生產工藝對控制的要求，合理地設計方便于操作工監視、操作的流程圖畫面。對于4爐4機的控制，我們采用9個操

22、作員站，其中4個操作員站分別負責監控6#、7#、8#、9#鏈條爐，其他4個負責監控4#、7#、5#、6#汽機；最后一個操作員站負責控制除氧給水系統、減溫減壓器系統等公用系統的設備，每臺操作員站與DCS之間都由以太網連接，這樣就構成了一套分布式數據采集與控制系統。其中任意一臺操作員站均可設置成具有能對DCS進行調試和下載的功能；同時每個操作員站間互為備份，一臺發生故障不會影響系統運行。從整體系統的可靠性角度來考慮，我們將控制系統設計成高冗余系統(DCS計算機集散控制系統),包括電源冗余,CPU冗余，通訊冗余等。整套DCS系統采用AB公司的集散控制系統。 (2)分散隔離措施全分布智能IO模塊采用F

23、LEX I/O系列，采用導軌安裝，可集中，可分散，也可遠程分布；將控制有效地分散到各個IO模塊，所有I/O通道均可隔離，DI光電隔離，DO光電隔離或繼電器隔離），并且支持熱插拔。(3)迅速維修措施l 高性能診斷I/O模塊能夠提供數字量與模擬量I/O掉線和無負載檢測等，大大方便了調試和維護。l 所有I/O無需硬件設置。全部通過軟件組態。易于快速配置I/O系統。l 帶電子熔斷的輸出模塊能通過軟件復位，無需更換保險絲。l 所有模塊支持帶電插拔。能更容易，迅速有效的進行維護而幾乎不影響整個系統運行。l 光電隔離和數字濾波可有效地減少信號干擾。l 作為一種故障診斷幫助，在模塊的前面還設有狀態指示器，用于

24、指示輸入或輸出以與故障狀態。l 所有模塊都有閃速存。可由用戶通過軟件對模塊進行升級。l I/O模塊可直接將故障情況報告給處理器。 DCS配置圖3.5 操作員站畫面任意一臺操作員站和工程師站都具有一樣的組態畫面，任意一臺操作員站都能替代工程師站，操作員站之間也能互相替代。操作員站至少有下列組態畫面。a 總貌畫面b 分組畫面c 單點畫面d 趨勢畫面e 報警畫面f 圖形畫面g 棒圖h 報表（2小時打印主要參數、班報、日報、月報。）i歷史數據存儲3.6 鏈條爐控制方案設計鏈條爐是重要的動力設備，其任務是供給合格穩定的蒸汽，以滿足負荷的需要。為此，鏈條爐生產過程的各個主要參數都必須嚴格控制。鏈條爐設備是

25、一個復雜的控制對象。主要輸入變量是負荷、鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風和引風量。主要輸出變量包括汽包水位、過熱蒸汽溫度與壓力、煙氣氧量和爐膛負壓等。因此鏈條爐是一個多輸入、多輸出且相互關聯的復雜控制對象。3.6.1 鏈條爐汽包水位控制系統鏈條爐汽包水位是確保安全生產和提供優質蒸汽的重要參數，尤其對現代鍋爐而言，允許的汽包蓄水量波動也越來越小，因此必須嚴格控制水位在規定圍之。在此方案中汽包水位控制系統設計為在給水流量反饋控制基礎上引入蒸汽流量前饋沖量而構成的三沖量汽包水位控制系統，如下圖所示。單沖量氣包水位控制系統： 以氣包水位為被控參數，給水量作為控制變量可構成下圖所示的單沖量控制系統。 單沖

26、量調節框圖在單沖量控制系統中，當鍋爐蒸氣負荷（流量）突然大幅度增加時，由于假水位現象，調節器不但不與時開大給水閥來增加給水量，反而去關小調節閥的開度，減少給水量。這樣，由于蒸氣量增加而給水量減少，使氣包存水量減少。等到假水位消失后，氣包水位會嚴重下降，甚至會使氣包水位降到危險的程度，以至發生事故。對于負荷變動較大的大、中型鍋爐，單沖量系統不能保證水位穩定，難以滿足水位控制要求和生產安全。而對于小型鍋爐，由于蒸氣負荷變化時假水位的現象不明顯，如果再配上一些相應的聯鎖報警裝置，這種單沖量控制系統也能滿足生產的要求，并保證安全生產。雙沖量氣包水位控制系統：相對單沖量系統，雙沖量增加了針對主要干擾-蒸

27、氣流量擾動的補償通道，實質上是蒸汽流量前饋與液位流量串級系統組成的復合控制系統。當蒸汽流量變化時，鏈條爐汽包水位控制系統中的給水流量控制回路可迅速改變進水量以完成粗調，然后再由汽包水位調節器完成水位的細調。三沖量控制系統：它包含給水流量控制回路和汽包水位控制回路兩個控制回路，采用蒸汽流量信號對給水流量進行前饋控制時，當蒸汽負荷突然發生變化，蒸汽流量信號使給水調節閥一開始就向正確方向移動，即蒸汽流量增加，給水調節閥開大，抵消了由于“虛假水位”引起的反向動作，因而減小了水位和給水流量的波動幅度。當由于水壓干擾使給水流量減少的信號，開大給水閥門，使給水量保持不變。另外，給水流量信號也是調節器動作后的

28、反饋信號，能使調節器與早知道控制的效果，所以三沖量給水控制系統，調節器動作快，還可以避免調節過頭，減少波動和失控。這樣，汽包水位很少受到影響。三沖量給水控制系統主回路簡化方塊圖見下圖：三沖量調節框圖另外，當鏈條爐處于低負荷運行時，水位控制系統可自動切換到單沖量調節。當發生負荷的突增、突降情況時，往往會引起較高的水位波動，這時采用經典的三沖量控制，難以克服干擾因素水位的大擾動，此時，可采用單沖量汽包水位控制，單沖量汽包水位控制還可用于給水流量，主汽流量等儀表的損壞，檢修或者啟停時的控制。3.6.2 鏈條爐燃燒過程控制系統鏈條爐燃燒過程自動控制系統的任務很多，包括使鏈條爐出口蒸汽壓力穩定，保證燃燒

29、過程的經濟性以與維持爐膛壓力穩定。因此，鏈條爐燃燒過程自動控制系統按照控制任務的不同可分為三個子控制系統，即蒸汽壓力控制系統、煙氣氧量控制系統和爐膛負壓控制系統。如下圖所示。燃燒部分的控制是整個控制的核心。燃燒過程控制又可以分成送風控制、爐排轉速控制、爐膛負壓控制，此三部分相互關聯。燃燒系統自動調節的第一個任務是維持鍋爐出口蒸汽壓力保持穩定，克服自身燃料方面的擾動，保證負荷與出力的協調；第二個任務是使燃料量與空氣量相協調（風煤比），保證燃燒的經濟性；第三個任務是使引風量與送風量相適應，維持爐膛壓在一定圍。由于鍋爐在運行過程中負荷經常發生變化，這樣必須隨負荷變化與時調整燃料量，鍋爐中，進出熱量的

30、平衡體現在鍋爐出口蒸汽壓力，負荷調節即壓力調節，壓力調節通過燃料量的調節即爐排轉速的改變來實現。因此在具體的控制設計中基本上應根據負荷來設定爐排轉速粗調，根據鍋爐出口蒸汽流量來細調爐排轉速；根據爐排轉速來設定送風粗調，由煙氣含氧量來細調送風量，再根據送風來調整引風以維持負壓。細調過程在規則控制中實現，粗調在大的負荷變動中采用。粗調要求有比較準確的爐排轉速與負荷的對應表、鼓風與引風的對應表。細調要求有準確的專家經驗。對應表與規則表可寫入程序并可在界面中修改。為了保證燃燒效果的最佳，采用根據排煙的含氧量大小，對進風進行調整的方法，使燃燒始終處于較為經濟的狀態。（最佳風煤比）對于鏈條爐進風量的調節是

31、通過變頻器控制鼓風機的轉速完成的，增加鼓風機的轉速時將加大進風量，降低鼓風機的轉速時將減少進風量。3.6.3 鏈條爐爐膛負壓控制系統爐膛負壓過高或過低都會影響鍋爐的安全生產和經濟燃燒。若爐膛負壓過小，容易局部噴火，不利于安全生產;若爐膛負壓過大，則漏風嚴重，從而導致總風量增加、煙氣熱損失增大、煤耗增加。爐膛負壓的穩定是通過爐膛負壓、送風量、引風量3個變量參數信號經過控制系統各功能塊的作用，調節引風變頻轉速，控制其引風量來實現的。當負荷增大時，熱負荷調節器發出信號，通過調速電機增大給煤量。同時，與給煤量成比例的送風量也由于送風調節器的動作，使送風量相應增大，此時爐膛負壓立即下降，需增加引風量以保

32、證爐膛負壓的穩定。由于調節器要在爐膛負壓變化后才有輸出，雖然引風調節器的輸出調節了引風變頻的轉速，但在一段時間爐膛負壓仍在下降。因此將送風調節器的輸出作為引風調節器的前饋信號，送到爐膛負壓調節回路的引風調節器，使送風調節器動作時引風調節器立即動作，以解決測量滯后問題。引風量實際上是送風量的微調。以上調節可通過AB的DCS控制系統來實現。3.6.4 鏈條爐過熱蒸汽溫度控制系統過熱蒸汽的溫度是鏈條爐生產過程的重要參數，一般由鏈條爐和汽輪機制造廠家的工藝確定。從安全生產和經濟技術指標上看，必須控制過熱蒸汽溫度在允許圍之。在鏈條爐控制系統中，過熱蒸汽溫度控制系統設計為如下圖所示。調節手段是改變減溫水流

33、量。從結構上看，這是一個簡單的單回路控制系統，但是實際系統存在以下問題：根據過熱蒸汽溫度1來控制減溫水流量Q。當過熱器入口蒸氣溫度或減溫水出現擾動時，要等到出口蒸氣溫度發生變化后，調節器才開始動作，控制減溫水流量Q；而Q改變之后，又要經過一段時間，才能影響過熱蒸氣溫度1。這樣既不能與早發現擾動，控制器又不能與時發揮作用，過熱蒸氣溫度1將出現較大的動態偏差，難以滿足工藝要求。實際控制中采用引入過熱器入口溫度做為副控參數，夠成如下圖的串級控制系統。過熱器蒸汽溫度串級控制系統方塊圖見圖3：見圖3說明： :煙氣流量和溫度變化的擾動:入口蒸汽流量和溫度的擾動:減溫水壓力變化的擾動:入口蒸汽溫度:出口蒸汽

34、溫度:減溫器出口溫度在此系統中，減溫器出口溫度對于減溫水Q的控制作用的反應要比過熱蒸氣溫度1的反應與時得多。3.6.5 鏈條爐電氣與安全聯鎖控制系統本項目中將完成如下的聯鎖。(1) 鍋爐熱工聯鎖(2) 引風機安全聯鎖(3) 鼓風機安全聯鎖(4) 爐排機安全聯鎖(5) 給水泵安全聯鎖3.6.6 鏈條爐除氧器控制系統除氧器控制系統包括除氧器壓力和液位兩個控制子系統。在鏈條爐控制系統中，除氧器壓力控制系統和除氧器液位控制系統都設計為單回路PI控制方式。在滿足鏈條爐生產的實際要求的前提下，單回路PI控制方式具有結構簡單、容易整定和實現等優點。除氧器控制系統的控制方案示意圖如下圖所示。對于除氧器壓力系統

35、而言，當除氧器壓力發生變化時，壓力控制系統調節除氧器的進汽閥，改變除氧器的進汽量，從而將除氧器的壓力控制在目標值上；同樣，對于除氧器液位系統，當除氧器液位發生變化時，液位控制系統調節除氧器的進水閥，改變除氧器的進水量，從而將除氧器的液位控制在目標值上。4. 換熱站控制方案從千手佛鍋爐房引進400mm一次水供回主干線作為院區采暖熱源干線；將住院處院區以各主樓為中心劃分成5個獨立供熱系統，各供熱系統要求具備可交換汽水熱源；換熱器、循環泵、補水泵容量一備一用；各分系統在主管線進樓宇前設立分回水聯箱，集中配水；設立軟化水補水水箱，提高補水水質；設立泳池水補水回路，以提供泳池水循環通路，提高泳池水的新鮮

36、度；要求設立統一控制系統，可實現各分系統恒壓補水，可調節各分系統循環量，可調節各分支回路循環量，可測量各分支回路供回水流量、壓力、溫度，可測量各分系統一二次側供回溫度、壓力，可測量補水流量，能形成各參數曲線，能采集不小于兩個采暖季的各參數數據庫，能實時測量外環境溫度并提供各分系統運行模式指導，能對各設備故障與漏泄故障進行實時報警并形成報警記錄，以最大限度調整用熱平衡節約能源，并提高系統安全性。（2）供汽站從口腔醫院鍋爐房引進200mm主蒸汽干線作為院區蒸汽熱源主干線；設立集中分汽缸進行分配；預留5條蒸汽出口以備擴展；各蒸汽進出口設立流量計以統計干線與各支路蒸汽流量。4.1 換熱站控制系統組成。

37、4.2 汽輪機電氣控制與安全聯鎖系統我公司在設計本項目中的4x3MW背壓式汽輪機的控制方案時，根據已完成的同類項目，設計如下的汽輪機保護聯鎖邏輯。序號主汽門關閉投入條件保護設計值備注1發電機主保護動作（SOE）4.3 汽輪機控制方案設計在設計本項目中的4x3MW背壓式汽輪機的控制方案時，根據已完成的同類項目和提供的資料，在汽輪機DCS控制系統中設計如下的汽輪機保護。序號汽機SOE信號汽機SOE信號備注1主汽門關閉主汽門關閉2發電機脫網發電機脫網3發電機主保護動作發電機主保護動作4汽機轉速超速3300rpm停機汽機轉速超速12%停機5潤滑油壓降至0.02MPa停機潤滑油壓降至0.03 MPa停機

38、6低于運行背壓0.1MPa停機背壓高停機7轉子軸相位移大于1.4mm停機轉子軸相位移大于0.7mm停機8軸承回油溫度超過75停機前后軸承振動大于II值停機9軸承回油溫度超過70停機10各軸承軸瓦溫度超過100停機5. 公用系統的控制方案公用系統是由除氧給水系統、減溫減壓器系統組成。公用系統的控制模塊在公用系統DCS控制柜中，控制采用單回路控制。（見系統框圖）6. 主要設備的選型說明61西門子產品描述（1）CPU 315-2 DP 的技術數據技術數據訂貨號MLFB 6ES7315-2AG10-0AB0 硬件版本01 固件版本V 2.0.0 相關的程序包自STEP 7 V 5.1 + SP 4 開

39、始存儲器工作存儲器 集成式128 KB 可擴展否裝載存儲器隨MMC 插入（最大8 MB）MMC 上的數據存儲壽命（遵循最終編程）至少10 年緩沖MMC 保證（免維護）執行時間以下各項處理時間 位指令最少0.1 s 字指令最少0.2 s 整數運算最少2.0 s 浮點運算最少3 s 定時器/計數器與其保持性地址區S7 計數器256 保持性地址區可組態 缺省從C0到C7 計數圍0 到999 IEC 計數器是 類型SFB 編號無限制（僅受RAM 大小限制）S7 定時器256 保持性地址區可組態 缺省不可保留 定時器圍10 毫秒到9990 秒IEC 定時器是 類型SFB 編號無限制（僅受RAM 大小限制

40、）數據區與其保持性地址區位存儲器2048 個字節 保持性地址區是 預設保持性地址區MB0 到MB15 時鐘存儲器8（1 個存儲字節）數據塊 編號1023（數量在1 到1023 之間） 大小16 KB 本地數據容量最大每任務1024 字節/每塊510 塊總計1024（DB、FC、FB）如果使用另一個MMC，則可裝載的最多塊數可能會減少。OB請參見“指令列表” 大小16 KB 嵌套深度 每優先級等級8 故障OB 中的附加數4 FB 請參見“指令列表” 最大數1024（數量在0 到2047 之間） 大小16 KB FC 請參見“指令列表” 最大數1024（數量在0 到2047 之間） 大小16 KB

41、 地址區 (I/O)I/O 地址區總計最多2048 字節/2048 字節（可任意尋址）分布式最大2000 I/O 過程映像128/128 數字通道最大16384 其中中央位置最大1024 模擬通道最大1024 其中中央位置最大256 刪除模塊機架最大4 每機架模塊數8 時間時鐘是（HW時鐘） 緩沖是 緩沖期通常為6 周（在40 °C環境溫度下） 緩沖期到期時的時鐘特性時鐘繼續運行，關閉電源時按原來的日時鐘繼續運行。 精確度每日偏差：< 10秒運行時間計數器1 編號0 值圍2 31 小時（如果使用SFC 101） 間隔1 小時 可保留是；必須在每次重新啟動后手動重啟時間同步是 在

42、PLC 中主站 在MPI 上主站/從站測試和啟動功能狀態/控制變量是 變量輸入、輸出、存儲器位、DB、定時器、計數器 變量數 狀態變量 控制變量30 30 14 強制 變量輸入/輸出 變量數最大10 塊狀態是單步是斷點2 診斷緩沖區是 條目數（不可組態）最大100 通訊功能PG/OP 通訊是全局數據通訊是 GD 電路數8 GD 包數 發送器 接收器最大8 最大8 最大8 GD 包大小 一致性數據最大22 字節 22 個字節技術數據 作為服務器是 作為客戶機是（通過CP 和可裝載FB） 每個作業的用戶數據 一致數據最多180 字節（使用PUT/GET） 64 字節（作為服務器）S5 兼容的通訊是

43、（通過CP 和可裝載FC）連接數目16 可用于 PG 通訊 保留（缺省） 可組態最大15 11 到15 OP 通訊 保留（缺省） 可組態最大15 1 1 到15 基于S7 的通訊 保留（缺省） 可組態最大12 12 0 到12 編程編程語言LAD/FBD/STL 指令集請參見“指令列表” 嵌套層次8 系統功能 (SFC) 請參見“指令列表” 系統功能塊 (SFB) 請參見“指令列表” 用戶程序保護是尺寸安裝尺寸W x H x D（毫米）40 x 125 x 130 重量290 g電壓、電流電源（額定值）直流24 V 允許的圍20.4 V 到28.8 V 電流消耗（空載運行）通常為60 mA 接

44、通電流通常為2.5 A功耗（額定值）0.8 AI2t 0.5 A2s 電源線外部保險絲熔斷（建議）最小2 A功率損耗通常為2.5 W （2）數字量輸入模塊數字量輸入模塊SM 321; DI 16 x DC 24 V；16 點輸入，電氣隔離為16 組額定輸入電壓24 VDC 適用于開關以與2-/3-/4-線接近開關 (BERO)數字量輸入模塊的技術數據技術數據尺寸和重量尺寸W x H x D (mm) 40 x 125 x 117 重量大約200 g模塊專用數據支持同步模式不支持輸入點數16 電纜長度非屏蔽最長600 m屏蔽最長1000 m電壓、電流、電位同時控制的輸入點數垂直安裝位置最多可達4

45、0 °C16 水平安裝位置最多可達60 °C16通道和背板總線之間電氣隔離有不同電路之間允許的電位差75 VDC / 60 VAC 絕緣測試電壓500 VDC 背板總線電流消耗最大10 mA 模塊功率損耗通常為 3.5 W 狀態、中斷、診斷狀態顯示每個通道的綠色LED 中斷不支持診斷功能不支持傳感器選擇數據輸入電壓 額定值24 VDC 對于 “1”信號13 V 到30 V 對于 “0”信號-30 V 到 +5 V對于 “1” 信號輸入電流通常為 7 mA 輸入延遲 “0”向 “1”過渡1.2 ms 至4.8 ms “1”向 “0”過渡1.2 ms 至4.8 ms輸入特性符合

46、IEC 61131，類型1 2 線制BERO 的連接支持 允許的靜態電流最大1.5 mA （3）數字量輸出模塊數字量輸出模塊SM 322; DO 16 x DC 24 V/0.5 A；(6ES7 322-1BH01-0AA0) 16 點輸出，電氣隔離為8 組輸出電流為0.5 A額定負載電壓24 VDC 適用于電磁閥、DC接觸器和信號燈數字量輸出模塊的技術數據技術數據尺寸和重量尺寸W x H x D (mm) 40 x 125 x 117 重量大約190 g模塊特性數據支持同步模式不支持輸出點數16 電纜長度 未屏蔽 屏蔽最長600 m最長1000 m電壓、電流、電位額定負載電壓L+ 24 VD

47、C 累積輸出電流（每組） 水平安裝位置最多可達40 °C最多可達60 °C最大4 A最大3 A 垂直安裝位置最多可達40 °C最大2 A電氣隔離 通道和背板總線之間有 通道之間分成的組數有 8 允許的電位差 不同電路之間75 VDC / 60 VAC 絕緣測試電壓500 VDC 電流消耗 背板總線供電 負載電壓L+（空載）供電最大80 mA 最大80 mA 模塊功率損耗通常為 4.9 W 狀態、中斷、診斷狀態顯示每個通道的綠色LED 中斷不支持診斷功能不支持技術數據執行器選擇數據輸出電壓 對于信號 “1” 最小L+ (-0.8 V) 輸出電流 對于信號 “1”額定

48、值允許圍0.5 A 5 mA 到0.6 A 對于信號 “0”（漏電電流）最大0.5 mA 輸出延遲（阻性負載） “0”向 “1”過渡最長100 s “1”向 “0”過渡最長500 s 負載阻抗圍48 到4 k 燈負載最大5 W 兩個輸出并聯 用于冗余負載控制支持（僅限同組輸出） 用于提高性能不支持數字量輸入控制支持切換頻率 阻性負載最大100 Hz 感性負載（符合IEC 947-5-1，DC 13）最大0.5 Hz 燈負載最大10 Hz 斷路時部感應電壓限制值通常為 L+ (-53 V) 輸出短路保護支持，電子型 閾值通常為1 A（4）模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊SM 331; AI 8 x

49、14 位高速；同步；4 個通道組中8 點輸入測量值精度13位 + 符號每個通道組的可選測量方法電壓電流每個通道組的用戶特定測量圍可編程硬件中斷可編程診斷可編程診斷中斷帶限制監視功能的2 個通道超限時的可編程中斷與背板總線接口電氣隔離與負載電壓電氣隔離（不適用于2 線傳感器）模擬量輸入模塊14位高速模塊的技術數據尺寸和重量尺寸W x H x D (mm) 40 x 125 x 117 重量大約230 g模塊特性數據支持同步模式支持輸入點數8 電纜長度 屏蔽最長200 m電壓、電流、電位額定供電電壓L+ 反極性保護24 VDC 有傳感器電源 電源電流 短路保護最大30 mA（每通道）有電氣隔離 通

50、道和背板總線之間 通道之間 通道和供電電源之間有無有允許的電位差輸入和MANA (CMV) 之間 信號 = 0 V時 不適用于2 線傳感器輸入之間 (CMV) MANA 和M部 (Viso) 之間11 VDC / 8 VAC 11 VDC / 8 VAC 75 VDC / 60 VAC 絕緣測試電壓 通道到背板總線與通道到負載電壓L+ 500 VDC 電流消耗 背板總線供電 負載電壓L+（無2 線傳感器）供電最大100 mA 最大50 mA 模塊功率損耗通常為 1.5 W 模擬值的產生測量原理實際值轉換積分/轉換時間/精度（每通道） 可編程是 各通道基本轉換時間52 µs 精度（包括過沖圍）14 位 干擾頻率f1（單位H z）下的噪聲抑制無400 60 50 模塊的基本執行時間（與啟用的通道數無關）0.42 ms 噪聲抑制，誤差圍f = n (f1 ± 1%) 的噪聲抑制，（f1 = 干擾頻率）n=1、2. 共模干擾 (CMV < 11 Vpp) 串模干擾（干擾峰值 < 額定輸入圍）> 80 dB > 40 dB 輸入間的串擾> 65 dB 運行誤差圍（整個溫度圍，與輸入圍