锅炉DCS系统图设计
(完整版)我的工业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论文设计
工业燃煤锅炉DCS控制系统设计（子课题：控制方案的组态及监控画面的制作）摘要：本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理，具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计，利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态，并设计了友好的监控画面。
关键词：锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的13，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。
提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
电厂主系统锅炉、汽机、电气画面DCS说明
1. 1 DAS画面显示DAS画面显示分:流程图显示，操作窗口显示，两类画面。
1. 1. 1 流程图画面结构DAS流程画面的结构：最上面一行为连接到相关画面的“快捷按键”；中间部分为流程图画面显示区；最下面是画面名称及机组主要参数区。
流程图右上角为本流程图名称，右下角为本流程图的图号。
1. 1. 2 流程图画面分类流程画面分为锅炉画面、汽机画面、电气画面三部分。
每个系统有各自独立的菜单。
由菜单可切换到具体的流程图画面中。
另外，也可由操作员键盘的方向按键按预定的顺序切换画面。
1. 2. 3 显示及操作说明系统的各流程画面的静态部分按如下规定着色：蒸汽管道红色水管道绿色风烟管道兰色燃油管道黄色煤粉管道灰色氢管天兰色500KV 淡黄色110KV 朱红色20kV 梨黄色6kV 深蓝色380V 黄褐色直流褐色接地灰色主画面上过程参数、阀门、电机等以前景颜色显示，用红、黄、绿等亮色代表不同的状态，如下所列：1) 模拟量的显示：● 正常为白色平光● 高/低报警为底色红色闪光● 传感器报警或点坏为白色平光，质量点显示“B”● 退出扫描为白色平光，质量点显示“T”● 测点超量程为白色平光，质量点显示“P”2) 电动门（烟气挡板）的显示：●电动门全开为红色平光● 电动门正在开过程为红色闪烁● 电动门全关为绿色平光● 电动门正在关过程为绿色闪烁● 超时故障为黄色● 退出扫描为灰色● 选中设备操作时在电动门图标周围出现红色闪烁方框3) 调门的显示：●手动时右上角挂牌为红底白字“M”● 自动时右上角挂牌为蓝底白字“A”● 开度小于5%时调门显示为绿色平光● 开度大于5%时调门显示为红色平光4) 电机（分为泵、马达、风机三种类型）的显示●电机运行为红色● 电机停运为绿色● 超时故障或异常跳闸为黄色● 退出扫描为灰色● 选中设备操作时在电机图标周围出现红色闪烁方框5) 电气开关的显示：●开关合闸为红色● 开关断开为绿色● 超时故障为黄色● 退出扫描为灰色● 选中设备操作时在开关图标右侧出现红色闪烁三角1. 1. 4 操作面板详细说明1. 1. 4.1 设备操作面板设备操作面板如下图所示：设备操作面板共分为4个区域：1．说明区：设备名称描述；2．状态信息区：灰色背景框，显示设备已开/已关、已启/已停、故障3个状态，故障状态在（启/停，开/关）超时时显示为黄底黑字“故障”；3．操作区：设备启/停采用两键操作，点击启动/停止时需继续点击确认按钮方可执行指令。
DCS控制系统设计案例分析
实例2：
评判标准
实例3：
评判标准
实例4：
评判标准
实例5：
评判标准
测试8：20分
8）验证控制参数的整定能力，20分
将自动投入，改变控制定值置-80Pa，查看系统是否在45秒内能够控制0Pa～160Pa之间，得10分。
将 自 动 投 入 ， 改 变 控 制 定 值 置 - 8 0 Pa， 查 看 系 统 是 否 在 3 0 min 内 能 够 控 制 30Pa～-1300Pa之间，得20分。
实例1：
题目：
某600MW发电机组的锅炉是亚临界中间一次再热控制循环汽包炉，锅 炉采用平衡通风的方式。配备两台轴流式引风机，通过调节可调动叶 来控制锅炉的炉膛负压，控制策略采用负压偏差PI调节加送风指令做 前馈信号的单回路配前馈的控制模式。在某次机组期间，决定配套实 施脱硫工程（FGD），系统配置一台轴流式增压风机用来克服烟气流经 FGD系统的压力损失。通过调节增压风机动叶的开度，将增压风机入口 处的烟气静压控制在一定值（-180Pa），增压风机动叶自动控制策略 采用控制偏差PI调节加总风量做前馈信号的单回路配前馈的控制模式; 当引风机跳闸触发RB时，为确保系统的稳定，增压风机动叶自动控制 应设计相应的超弛逻辑，并撤出自动，投手动控制。请根据题意的要 求，设计增压风机动叶自动控制逻辑，并根据系统特性，整定相关控 制参数，使其控制性能能够满足控制要求。
PT0002 炉膛负压3：PT0003 相关开关量信号清单： 引风机RB触发ZS1001 叶开度信号坏质量：ZS1000 烟气静压1信号坏质量：ZS1002 烟气静压2信号坏质量：ZS1003 烟气静压3信号坏质量：ZS1004 引风机A电流信号坏质量：ZS1005 引风机B电流信号坏质量：ZS1006
锅炉DCS
锅炉DCS逻辑知识联锁逻辑关系第一课联锁关系一、联锁关系及操作流程图：1、在此图上包括大联锁、通风机联锁、引风振动联锁、润滑油泵联锁、制粉系统联锁、给粉电源联锁、预热器主辅机联锁、瓦温保护联锁的投解操作；23、所有转动机械的启停操作与电流显示；4、两组给粉电源的投解操作；5、送引风机入口挡板操作。
注：瓦温保护联锁在工程师站操作。
二、引风机高速或低速运行时振动越限联锁跳闸保护关系：引风机震动≥一值20丝时报警，震动≥二值40丝时对应的引风机跳闸。
三、锅炉大联锁关系：1、运行的引（或送）风机全跳（或全停时），不自动关闭其入口档板；一台运行，而另一台跳闸时自动关闭入口档板。
2、运行两台引风机全跳（或全停时）或单台运行的引风机跳闸（或停止时），自动地跳运行的两台送风机（或禁止送风机启动）。
同时通过FSSS动作关闭重油进、回油跳闸阀（总电磁阀）及轻油跳闸阀（总电磁阀）和所有油枪的分电磁阀。
（注：若油枪处于就地而非程控状态时灭火保护不自动关其分电磁阀。
）3、运行两台送风机全跳（或全停时）或单台运行的送风机跳闸（或停止时），自动地跳运行的四台排粉风机和16台给粉机（或禁止排粉风机和给粉机启动）。
同时通过FSSS动作关闭重油进、回油跳闸阀（总电磁阀）及轻油跳闸阀（总电磁阀）和所有油枪的分电磁阀。
（注：若油枪处于就地而非程控状态时灭火保护不自动关其分电磁阀。
）。
注：运行两台送风机全跳（或全停时）或单台运行的送风机跳闸（或停止时），自动地跳运行的四台排粉风机及16台给粉机（或禁止排粉风机和给粉机启动）。
这个联锁关系是本次控制系统改造中新增的，与其它炉组当前的状况不同。
四、通风机联锁：任一引或送风机启动时联锁启动其对应的通风机；只能手动停止通风机。
五、制粉系统联锁关系：1、当任一台运行的排粉机事故跳闸（或停运）时，自动地停止相对应的磨煤机运行（或禁止磨煤机启动）；2、当任一台运行的排粉机事故跳闸（或停运）时，自动地停止相对应的给粉机运行（或禁止给粉机启动）；（也可通过锅炉大联锁停止相应的给粉机运行）3、当磨煤机事故停运时，自动地停止相应的给煤机（或禁止磨煤机启动）。
循环流化床锅炉DCS系统
引入人工智能技术，实现DCS系统的智能分析和自主学习，进一步 提升系统的智能化水平。
绿色环保技术
结合绿色环保理念，研发更加节能、环保的DCS系统，推动循环流 化床锅炉行业的可持续发展。
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THANKS
故障诊断功能
增加故障诊断模块，对锅炉运行过程中的异常进行实时监测和预警， 提高故障处理效率。
能源管理功能
集成能源管理功能，对锅炉的能源消耗进行实时监测和优化，降低运 行成本。
DCS系统技术创新与发展
新一代信息技术融合
将云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与DCS系统融合， 提升系统的数据处理能力和远程监控能力。
选择可靠的通讯协议，如EtherNet/IP、 P施，如防火墙、加密技术等， 确保网络的安全性。
04 循环流化床锅炉DCS系统 的实施与运行
DCS系统的安装与调试
硬件安装
按照系统设计要求，正 确安装DCS系统的硬件 设备，包括控制站、操 作站、通讯设备和I/O 模块等。
在这种状态下，燃料与空气充分混合 ，燃烧效率高，且能够实现炉内脱硫 脱硝，减少污染物排放。
循环流化床锅炉的特点
01
02
03
燃料适应性广
循环流化床锅炉能够适应 多种燃料，包括煤、油、 气等，具有较好的燃料适 应性。
燃烧效率高
由于燃料与空气充分混合， 燃烧效率高，能够减少能 源浪费。
环保性能好
循环流化床锅炉能够实现 炉内脱硫脱硝，减少污染 物排放，有利于环境保护。
稳定性优化
加强系统硬件和软件的可靠性设计，降低故障率，提高DCS系统 的稳定性，确保锅炉安全稳定运行。
扩展性优化
优化系统架构，方便后期对DCS系统进行功能扩展和升级，满足 循环流化床锅炉不断发展的控制需求。
供热厂DCS控制系统设计
题目：热电厂DCS控制系统设计学院：信息电子技术学院年级： 10级专业：自动化技术*名：***学号： **********指导教师：***摘要DCS的结构是一个分布式系统，其实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
它是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互渗透发展而产生。
目前，分散控制系统已经发展成为工业生产过程自动控制装置的主流。
本设计为供热厂DCS控制组态设计。
主要通过数据采集系统(DAS)采集模拟量和开关量信号，模拟量控制系统(MCS)控制水流量、水温等参数、顺序控制系统(SCS)控制辅机及其设备的启停和联锁控制、主燃料跳闸系统(MFT)完成锅炉保护功能。
达到有效监测和控制供热厂锅炉运行的目的。
论文引用了国电智深的EDPF-NT+ DCS控制系统,主要技术；在掌握该系统的基本原理和功能的基础上，论文以供热厂锅炉为控制对象，应用EDPF-NT+系统进行了硬件选型和系统组态；论文最后以流量和水温监控为重点进行控制组态的实现，以热网循环泵监控为重点进行SCS控制组态的实现，以PLC300与卡件的通讯进行对燃烧器的监控。
最终全面实现了EDPF-NT+系统在供热厂的DCS控制功能。
生产实践将证明热电厂DCS控制组态设计和实现是热电厂可靠、安全运行的重要保证。
关键字：DCS；EDPF-NT+系统；供热厂；组态AbstractThe structure of DCS is a distributed system, and its essence is a kind of new control technology for centralized monitoring, operation, management and control of the production process using computer technology. It is composed of computer technology, signal processing technology, measurement and control technology, communication network technology and human-machine interface technology development and mutual penetration. At present, the distributed control system has become the mainstream of the automatic control device for industrial production process.The design for the configuration design of DCS control heating plant. Mainly through the data acquisition system (DAS) acquisition of analog and switch quantity signal, analog control system (MCS) to control the water flow, water temperature and other parameters, the sequence control system (SCS) control auxiliary machinery and equipment start and stop and interlock control, main fuel trip system (MFT) to complete the boiler protection function. To achieve the effective monitoring and control of boiler heating plant operating purposes.The paper quoted EDPF-NT+ DCS control system, New Intelligent Technology Co., Ltd. the main technology; the basic principle and grasp the features of the system, then the heating plant unit as the control object, the application of EDPF-NT+ system for the selection of hardware and the configuration of the system; finally, the flow and temperature control as the focus for the McS control configurationimplementation, in order to achieve the circulation pump control as the focus for SCS control configuration, in order to achieve the burner as the focus for MFT configuration. Eventually, the full realization of the EDPF-NT+ system control function in the heating plant DCS.Practice will prove that the thermal power plant DCS control and configuration design is an important guarantee of reliable, safe operation of thermal power plant.Key words：DCS；EDPF-NT+ System；Heating Plant；Customized—cOnfiguratiOn目录摘要 (i)Abstract (ii)第1 章绪论 (1)1.1 分散控制系统的发展历史和研究现状 (1)1.2 分散控制系统的结构 (2)1.3 分散控制系统的特点 (4)1.3.1 分级阶梯控制 (4)1.3.2 分散控制 (4)1.3.3 自治和协调性 (4)1.3.4 开放系统 (5)第 2 章EDPF-NT+系统和硬件组成 (7)2.1 概述 (7)2.1.1 分布式处理单元 (8)2.1.2 I/O模块 (11)2.1.3 电源单元 (12)2.1.4 过程控制柜 (12)2.1.5 通讯网络 (13)2.1.6 IO 总线中继器 (14)2.2 系统接地 (14)2.3 系统供电 (15)2.4 EDPF-NT+组态软件 (16)2.4.1 集散控制系统组态概念 (16)2.4.2 EDPF-NT+组态软件特点 (16)2.4.3 组态内容 (16)2.4.4 组态流程如下所示 (18)2.5 EDPF-NT+组态软件各个站的功能 (18)2.5.1 ENG站-工程师站 (18)2.5.2 OPR-操作员站 (18)2.5.3 HSR站（历史数据检索站） (19)2.5.4 LOG站（制表站） (19)2.5.5 CAC站（计算站） (19)2.5.6 DPU站（分布式过程处理器） (19)第 3 章硬件选型和系统组态 (21)3.1 设计内容及要求 (21)3.2 前期设计 (21)3.2.1 热工检测及控制 (22)3.3 硬件选型 (24)3.4 系统接地 (28)3.5 系统供电 (29)3.6 系统组态 (34)第 4 章控制方案的组态 (42)4.1 热网循环泵的连锁控制 (42)4.2 热网循环泵的PID控制 (43)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (46)附录A (48)第 1 章绪论1.1 分散控制系统的发展历史和研究现状分散控制系统就是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提，从生产过程综合自动化的角度出发，按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的，以微处理机为核心，结合了控制技术、通信技术和CRT显示技术的新型控制系统。
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计一、集散控制系统分析集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用，越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。
集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制，而且，随着计算机技术的发展，网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。
系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据交换。
DCS集散式温度控制系统图二、DCS系统主要技术指标调研（1）操作员站及工程师站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×2块加密锁组态王加密锁鼠标轨迹球键盘工业薄膜键盘显示器21寸显示器分辨率1280×1024过程控制站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上电子盘8M以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×1块串行通讯卡485卡×1块（可选）（2）I/O站技术指标1）EF4000网络EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络，通信波特率为312.5K和1.25M可编程；EF4000网络配合EF4000系列测控站（前端），可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。
EF4000网络的主要技术指标如下：挂网主站数≤31挂网模块数≤100（不带网络中继器），最多240通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程基本传输距离 1.2MBPS时≥500m，312.5KBPS时≥1600m允许中继级数≤4级双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能网络通讯方式半双工同步传输介质聚乙稀双绞线网络隔离度≥500Vrms通信物理层全隔离、全浮空、平衡差动传输方式有效传输字节不小于34K字节/S（1.25MBPS通讯速率）2）通讯网卡主要技术参数型号EF-4000网络─ EF4001安装方式计算机PC总线扩展插槽插卡安装尺寸160×75mm宿主计算机具有AT插槽的IBM-PC及其兼容机I/O地址硬件任选100、120、140、160、180、1A0、1C0七种中断向量软件任意设定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗电不大于1W工作方式连续可靠性指标MTBF80000Hr运行环境温度0～60C°，相对湿度≤80%3）模拟量输入前端模块型号EF4101输入通道数16路通道隔离电压400V（峰—峰值）网络隔离度≥500Vrms通道采样时间80mSA/D分辨率17位测量精度〈0.2%被测信号类型T/C、RTD、mV、mA4）模拟量输出前端模块型号EF4601输出通道数6路（全隔离）通道隔离电压500V网络隔离度≥500Vrms电压输出范围-10V ~ +10V电流输出范围0 ~ 20 mA控制精度0.2级5）数字量输入前端模块型号EF4201输入通道数28路通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms计数速率≤500次/秒（低频通道）计数速率≤8000次/秒（高频通道）事件分辨率1mS（低频通道）计数长度24位（三字节）测频范围0 Hz ~ 8000 Hz（高频通道）6）数字量输出前端模块型号EF4203输出通道数16路（EF4203）通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms结点开关电流≤100 mA结点开关电压≤350 V结点隔离电压≤350 V结点闭合时间≤0.6 mS结点断开时间≤0.15 ms7）执行器脉冲控制单元输出结点电压≤380 V输出结点电流≤5A系统网络采用国际上通用的Ethernet 网，通信速率为100Mbps，遵循IEEE 802.3协议。
锅炉液位控制系统课程设计报告
摘要集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。
关键字：集散控制系统；微处理器；最优化控制目录1. 概述 (1)2.通用版及嵌入版MCGS组态软件 (5)2.1锅炉液位控制工程文件建立 (5)2.2锅炉液位控制画面设计 (11)3.被控对象设计 (17)3.1实验装置简介 (17)3.2被控对象特性说明（过程工艺分析） (18)3.3被控对象的结构设计 (18)3.4被控对象工艺流程图 (19)4.控制系统设计 (19)4.1控制系统原理分析及控制方案设计 (19)4.2一次仪表选型设计 (21)4.3 DCS选型设计 (25)5.DCS组态设计 (26)5.1 DCS硬件组态设计 (26)5.2 DCS软件组态设计 (28)5.3 DCS系统闭环运行调试结果分析与说明 (32)5.设计总结与体会 (34)6.参考文献 (35)1. 概述集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。