泓格I－8000在鍋爐智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
| 王 波 摘要：為了提高上海柴油機(jī)股份有限公司生產(chǎn)保障中心20t/h鍋爐（以下簡稱上柴鍋爐）系統(tǒng)的智能控制和管理水平，保證蒸汽高產(chǎn)量、高效率生產(chǎn)，合理控制燃燒，提高鍋爐的熱效率，采用泓格公司的I－87K以及I－8000 ICPDAS模塊對(duì)鍋爐采用智能控制技術(shù)，進(jìn)行了設(shè)備改造，智能控制系統(tǒng)的功能以及可靠性、安全性都達(dá)到了用戶的要求，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到或超過預(yù)期的目標(biāo)。 關(guān)鍵詞：I－87K I－8000 1 系統(tǒng)開發(fā)的必要性 上海柴油機(jī)股份有限公司生產(chǎn)保障中心20t/h鍋爐的原控制系統(tǒng)因各種客觀原因，系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)自控系統(tǒng)故障而采用手操運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高工作狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)綜合監(jiān)控和智能控制水平以及加強(qiáng)鍋爐技術(shù)的管理水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備可能存在的隱患或發(fā)生的故障，提高鍋爐的系統(tǒng)的安全性，必須實(shí)施鍋爐控制系統(tǒng)的智能控制和管理。同時(shí)，在上柴鍋爐的控制系統(tǒng)中包括汽包液位控制，爐膛負(fù)壓控制，蒸汽壓力控制（包括爐排和送風(fēng)），除氧系統(tǒng)中的蒸汽壓力和液位的控制。但傳統(tǒng)的自動(dòng)控制不能滿足客戶的要求，加之鍋爐控制系統(tǒng)的復(fù)雜和安全性要求，急需對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行改造。為此，我們利用了泓格I－87K以及I－8000 ICPDAS模塊對(duì)上柴廠的兩臺(tái)供熱鍋爐采用了智能控制方式，其應(yīng)用效果十分明顯。 2 工作原理 2.1 常規(guī)控制的弊端和智能控制的必要性 作為鍋爐控制設(shè)備和控制系統(tǒng)，其首要保證的是安全性，其安全因素包括鍋爐的蒸汽壓力，鍋爐內(nèi)的液位，以及燃燒系統(tǒng)的引風(fēng)和送風(fēng)的控制。上柴鍋爐的蒸汽主要用于生產(chǎn)、供熱、后勤服務(wù)等。尤其在生產(chǎn)上，廠內(nèi)的蒸汽壓縮機(jī)以及一些數(shù)控機(jī)床對(duì)蒸汽的壓力要求比較的高，蒸汽壓力的過高會(huì)增加對(duì)機(jī)器設(shè)備損傷，蒸汽壓力的過低又不能正常啟動(dòng)設(shè)備，都對(duì)生產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備造成很大的負(fù)面影響。而一些后勤服務(wù)主要是對(duì)蒸汽流量的要求，蒸汽流量不夠?qū)?huì)使后勤服務(wù)的質(zhì)量跟不上。所以基于上柴鍋爐的特性，同時(shí)要保證蒸汽流量和蒸汽壓力，而在鍋爐系統(tǒng)中，蒸汽壓力和蒸汽流量之間是相互聯(lián)系的，當(dāng)蒸汽流量發(fā)生變化時(shí)，勢(shì)必蒸汽壓力會(huì)產(chǎn)生變化。常規(guī)控制中，系統(tǒng)只是將各個(gè)回路作為單回路來控制，各個(gè)回路之間是相對(duì)獨(dú)立的，不能同時(shí)保證蒸汽壓力和蒸汽流量的穩(wěn)定，這樣不僅會(huì)損傷廠內(nèi)重要生產(chǎn)設(shè)備，還不能夠很好的保證供熱和后勤服務(wù)，這對(duì)企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟(jì)損失。在全國鍋爐行業(yè)中，對(duì)鍋爐的最基本、最重要的要求是安全性。常規(guī)控制中，只是列出一些重要參數(shù)的報(bào)警顯示，并沒有在系統(tǒng)軟件方面對(duì)報(bào)警點(diǎn)做相應(yīng)的處理，這給鍋爐的安全性帶來了安全方面的隱患。所以，對(duì)鍋爐的智能改造是很有必要的。 假如采用智能控制系統(tǒng)，效果則會(huì)完全不一樣。在智能控制系統(tǒng)中，采用模糊控制技術(shù)，將鍋爐系統(tǒng)的各個(gè)回路都聯(lián)系在一起，只要其中一個(gè)參數(shù)發(fā)生了變化，其他的參數(shù)會(huì)提前作出相應(yīng)的變化。在鍋爐的系統(tǒng)中，首先發(fā)生變化的是蒸汽流量的變化，而蒸汽流量的變化會(huì)使蒸汽壓力發(fā)生變化，蒸汽壓力的變化同時(shí)會(huì)對(duì)汽包液位、爐膛負(fù)壓產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)系統(tǒng)檢測到蒸汽流量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)作出一系列的參數(shù)的調(diào)整，以保證蒸汽流量變化后蒸汽壓力、爐膛負(fù)壓及其他參數(shù)的穩(wěn)定。而在智能控制系統(tǒng)中，對(duì)安全方面也作出了比較全面的技術(shù)處理，對(duì)一些非重要參數(shù)做聲光報(bào)警并記錄，而對(duì)一些重要參數(shù)，如蒸汽壓力的過高、汽包液位的過高、汽包液位的過低、爐膛負(fù)壓的過高等，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)參數(shù)的類型，作出相應(yīng)的處理，當(dāng)涉及到安全方面，如蒸汽壓力過高、汽包液位過高、汽包液位過低，系統(tǒng)會(huì)停爐并伴有聲光報(bào)警，當(dāng)系統(tǒng)的安全參數(shù)解除時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的切除停爐設(shè)定，并自動(dòng)切到智能控制。智能控制系統(tǒng)會(huì)合理的控制燃燒回路，為燃料配置合理的空氣量，以保證燃料的充分燃燒，提高鍋爐的熱效率和環(huán)保。目前，經(jīng)有關(guān)專業(yè)部門的鑒定，鍋爐的灰渣含碳量均低于14％，含氧量在8％左右，具有相當(dāng)?shù)乃健?BR> 2.2 系統(tǒng)架構(gòu) 根據(jù)上述分析的智能控制技術(shù)，控制系統(tǒng)必須有穩(wěn)定的控制器和相應(yīng)穩(wěn)定性和精度高的控制模塊，由于鍋爐系統(tǒng)的安全性要求高，不準(zhǔn)許發(fā)生任何意外情況，而這就對(duì)現(xiàn)場各信號(hào)的采集精度及模塊的穩(wěn)定性有相當(dāng)?shù)囊?。采用普通的信?hào)采集模塊顯然時(shí)不行的，而國外知名模塊的價(jià)格也相當(dāng)昂貴，而泓格的I－8000系列的模塊具有國外同類知名模塊的功能，而且價(jià)格比較的適中，同時(shí)他的體積比較小，便于現(xiàn)場的安裝，滿足設(shè)計(jì)要求。為此，我們選用了相應(yīng)功能的模塊來完成采集和控制任務(wù)。在模擬量采集方面，我們選用了I－87018模塊，它是8路差動(dòng)輸入模塊，可高精度的采集現(xiàn)場過來的電壓或電流信號(hào)；在熱電歐信號(hào)方面，我們采用了I－87013模塊，它可同時(shí)采集4路毫伏信號(hào)；在控制輸出方面，我們采用4路電壓或電流輸出的I－87024，實(shí)時(shí)的將控制信號(hào)傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；在數(shù)字量采入方面，我們采用I－87053，它具有16路的開關(guān)量采 |
