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现场总线控制系统设计的主要内容简介

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)主要仪表和控制系统采用国际最先进的现场总线控制系统,实现彻底的基于现场的全数字式分散控制。9)电气系统的设计确保了现场总线控制系统在失电时不影响电动机原有的运行状态。19)现场总线控制系统中的现场级通信网络和系统级通信网络、网关设备、电源设备、人机接口设备均设有冗余,任何单点故障均不影响系统的正常运行。

现场总线控制系统设计的主要内容简介

1)采用一人为主、一人为辅的运行控制方式,在少量就地人员的配合下,在中央控制室实现锅炉系统的起停、正常运行和事故处理。

2)主要仪表和控制系统采用国际最先进的现场总线控制系统,实现彻底的基于现场的全数字式分散控制。

3)所有的现场设备均采用经过现场总线基金会认证的、具有互操作性的设备。

4)实现锅筒水位、主蒸汽压力、炉膛压力、送风量的自动控制。其中:

①锅筒水位控制采用串级三冲量(给水流量、蒸汽流量、锅筒水位)控制系统。通过锅炉给水管路上的水量电动调节阀对给水进行调节。

②主蒸汽压力控制系统采用具有Smith预估器和热量信号的串级控制系统,通过炉排电动机的变频调速来控制燃料的供给量。

③炉膛负压控制系统采用具有送风量前馈信号的前馈—反馈控制系统。通过引风机的变频调速来控制引风量。

④送风控制系统采用具有最佳风煤校正比的比值控制系统。通过送风机电动机的变频调速来控制送风量。采用了风煤比自寻优控制技术,取消了易于损坏、成本高的氧量变送器。

⑤通过空气预热器两侧的差压实现了对风量的软测量和控制。

5)所有的自控系统均有手动和自动两种运行方式,并且可以实现两种方式间的双向无平衡无扰动切换。

6)自动控制系统能够在50%以上负荷时投入自动,在20%以下的负荷扰动下达到以下性能指标:

①锅筒水位偏差≤±5mm;

②蒸汽压力偏差≤±0.05MPa;

③炉膛负压偏差≤±20Pa;

④燃烧控制系统的调整时间≤10min。

7)在中央控制室实现了主要辅机(引风机、送风机、炉排电机、除渣电动机)顺序控制的一键起停控制。(www.xing528.com)

8)所有在中央控制室的电动机均具有就地手动和控制室远方两种操作方式。两种操作方式的切换由变频器柜上的切换开关实现。

9)电气系统的设计确保了现场总线控制系统在失电时不影响电动机原有的运行状态。

10)在中央控制室通过上位组组态软件、OPC技术、现场网络实现了控制系统、现场设备和变频调速设备的组态、参数设置和系统整定。

11)除基本的控制信号外,变频器与主机间的信息交换由RS485串行接口实现。

12)系统设计实现了必要的联锁保护回路(锅炉辅机联锁、锅筒水位联锁、蒸汽压力高联锁),联锁控制回路设有联锁开关,可以投入或切除联锁。

13)主蒸汽电动门、对空排气电动门和锅炉排污电动门可在中央控制室远方操作。

14)配置有操作员站2套,每一套操作员站均设有全局数据库,可以互为备份。设置工程师站一套,该站还同时作为管理级优化计算站,实现生产装置的全面优化并完成某些特殊的先进控制策略。该计算站还提供与厂级管理信息系统的接口、操作员站和工程师站,均具有安全机制,防止无关人员进行非法操作。

15)在操作员站上可以实现整个控制系统的监视、报警、控制、时间记录、打印制表和历史数据存储与检索。操作员站上的用户自定义画面满足运行和控制的要求。

16)历史数据存储和检索的时间范围为6个月。

17)整个控制系统数据通信网络分为两级:监控级和现场级。监控级数据通信网络采用以太网,速率为10Mbit/s;现场级数据通信网络采用基金会现场总线,速率为31.25bit/s。

18)根据系统的控制规模,共设置4条冗余现场总线,每一条分别由不同的网桥引出,任何一条现场总线或一个网桥发生故障均不会影响系统的运行。

19)现场总线控制系统中的现场级通信网络和系统级通信网络、网关设备、电源设备、人机接口设备均设有冗余,任何单点故障均不影响系统的正常运行。

20)系统的供电电源取自UPS,在主电源故障时可以保证足够的供电时间,使整个锅炉系统安全运行。

21)通过现场总线通信技术和OPC技术,在中央控制室不但能够实现控制系统的故障诊断,还可以实现现场设备(变送器、执行器)的故障诊断和在线管理。

22)预留有与全厂管理信息系统和优化调度系统的接口,可以实现更高级的厂级优化控制策略。

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