燃煤工業(yè)鍋爐微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計概述：

1.1 前言 

根據(jù)工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行控制要求和我方在熱工控制方面多年來積累的系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗，以及對國內(nèi)外各種控制系統(tǒng)的了解，我們方案中采用了以在過程控制工業(yè)企業(yè)自動控制項目上廣泛使用的SIEMENS S7系列PLC為底層硬件平臺，在上位工業(yè)控制計算機(jī)完成組態(tài)、顯示、數(shù)據(jù)庫生成和管理、報警、打印等任務(wù)的分散控制系統(tǒng)，進(jìn)行燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行熱工控制系統(tǒng)設(shè)計，并提出本方案，供貴方評審。

以本技術(shù)方案為設(shè)計思想的HD2000系統(tǒng)已經(jīng)在多個燃煤工業(yè)鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)中得到良好應(yīng)用。

HD2000是泰山集團(tuán)華電熱工在西門子PCS7 基礎(chǔ)上開發(fā)的集散控制系統(tǒng)，由上位研華工業(yè)控制計算、CRT、SIEMENS  S7-300 PLC、備份操作儀表組成，功能包括：數(shù)據(jù)采集、順序控制、模擬量控制和其他輔助控制。所有系統(tǒng)檢測點及相關(guān)組態(tài)畫面在CRT和鍵盤中實現(xiàn)顯示、報警、數(shù)據(jù)管理、操作等，由SIEMENS  S7-300 PLC軟件程序控制執(zhí)行運(yùn)行控制算法，由于軟件功能豐富、硬件配置經(jīng)典，所以該系統(tǒng)是一個適時性高、穩(wěn)定性優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、人機(jī)界面友好的工業(yè)鍋爐計算機(jī)控制系統(tǒng)。

1.2 設(shè)計總體目標(biāo) 

滿足中 央集控要求；

一 流的鍋爐自動化運(yùn)行水平，寬負(fù)荷自動調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)爐膛負(fù)壓、主汽壓力、給水自動調(diào)節(jié)，提高運(yùn)行人員工作效率，滿足鍋爐全能值班要求；

保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，具有完善的啟停順控和安全保護(hù)聯(lián)鎖；

監(jiān)控畫面美觀，簡單適用，易于學(xué)習(xí)掌握，便于操作；

系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速度快，實時性高；

按上述目標(biāo)要求在系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用時提出如下設(shè)計思想：

1.2.1 功能設(shè)計 

體現(xiàn)系統(tǒng)建成后的自動化程度、處理事故能力（報警、分析、指導(dǎo)、處理等）及先進(jìn)的控制策略等，提高 效益，降低能耗為設(shè)計思想。具體如下：

作為一個整體對象控制：按工藝流程的自動化過程由PL C系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成，達(dá)到能量平衡；保障鍋爐及輔機(jī)安全、可靠運(yùn)行和啟停。

提高系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：鍋爐及輔機(jī)在額定參數(shù)的上限運(yùn)行，使鍋爐及輔機(jī)處于運(yùn)行工況；實現(xiàn)高自動化投入率，提高可靠性，減少誤操作，降低事故率。

 完善的操作指導(dǎo)和事故分析手段：鍋爐及輔機(jī)的運(yùn)行工況可由很多監(jiān)測參數(shù)反映出來，當(dāng)運(yùn)行工況出現(xiàn)異常時，一方面進(jìn)行超馳功能及過程制約機(jī)制的實行，一方面提供相關(guān)參數(shù)、趨勢、圖表等方式通知運(yùn)行人員及時處理；操作記錄打印、報警打印、周期性報表等功能，有助于鍋爐及輔機(jī)的日常管理和事故分析。

1.2.2系統(tǒng)設(shè)計

體現(xiàn)PLC的高可靠性、先進(jìn)性、易維護(hù)、易組態(tài)等為設(shè)計思想。具體如下：

1）可靠性設(shè)計

上位計算機(jī)，專為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計，具有防潮、防塵、抗震、抗強(qiáng)電磁干擾等防護(hù)性能；

控制單元采用西門子S7-300控制器，專為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計，具有防潮、防塵、抗震、抗強(qiáng)電磁干擾等防護(hù)性能，露天性能優(yōu)于國內(nèi)任何PLC廠家產(chǎn)品，平均無故障在十萬小時以上；

所有元器件、模件進(jìn)行高溫老化考核；

所有部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化。

控制系統(tǒng)按分層、分散、自治的原則。

按照永無故障停機(jī)設(shè)計，上位計算機(jī)故障時，下位控制單元S7-300仍照常規(guī)執(zhí)行控制程序，盤臺備有必要的手動操作器和重要參數(shù)備份顯示，當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)全部屏蔽時，盤臺備份手操和顯示完全能保證系統(tǒng)運(yùn)行；

2）維護(hù)性設(shè)計

便于更換模塊，即插即用。 

系統(tǒng)自診斷至通道級，通道故障由面板LED指示燈顯示。

選用模塊化的功能組態(tài)軟件，提高軟件透明度。

3）擴(kuò)展性設(shè)計

采用Siemens MPI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通訊速率12MBPS（MPI電纜），掛站能力32個；

每臺鍋爐控制單元柜中，Siemens S7-300 CPU I/O能力為數(shù)字點1024點或256模擬點，因此，系統(tǒng)具有強(qiáng)有力的擴(kuò)展性能，根據(jù)需要可以隨時將其他輔機(jī)控制納入到系統(tǒng)中來，而不必停機(jī)和改變原系統(tǒng)總體面貌；

4）開放性設(shè)計

支持國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，如ODBC、OLE、DDE、SQL等，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。