DCS系统设计实现锅炉给水泵自动控制
锅炉汽机DCS控制方案
25MW机组锅炉、汽机DCS控制方案目录一. 系统概述 (4)二. 锅炉、汽机DCS联锁保护及控制 (4)1、锅炉燃油控制 (4)1.1点火启动允许条件 (4)1.2程序启动步骤 (4)1.3程序停止步骤 (5)1.4保护动作 (5)1.5雾化阀联锁保护 (5)1.6吹扫阀联锁保护 (5)1.7油阀联锁保护 (6)1.8点火枪联锁保护 (6)1.9油枪联锁保护 (6)1.10打火装置联锁保护 (6)2、给煤机控制 (7)2.1给煤机启动允许条件 (7)2.2给煤机跳闸条件......................................................................... 错误!未定义书签。
3、锅炉安全保护（MFT） (7)3.1锅炉主燃料切除（MFT）保护逻辑 (8)3.2保护系统说明 (9)3.3 MFT后执行动作 (9)3.4炉膛的吹扫条件 (10)4、引风机联锁保护 (10)4.1引风机启动允许条件: (10)4.2引风机跳闸条件 (11)4.3引风机跳闸后的联锁保护 (11)5、一次风机联锁保护 (11)5.1一次风机启动允许条件 (11)5.2一次风机跳闸条件 (11)5.3一次风机跳闸后联锁保护 (11)6、二次风机联锁保护条件 (12)6.1二次风机启动允许条件: (12)6.2二次风机跳闸条件 (12)7、点火增压风机联锁保护 (12)7.1点火增压风机启动允许条件: (12)7.2点火增压风机跳闸条件: (13)8、播煤增压风机联锁保护 (13)8.1两台播煤增压风机启动允许条件: (13)8.2播煤增压风机跳闸条件: (13)8.3播煤增压风机旁路门联锁 (13)8.4播煤增压风机出口电动门联锁条件 (13)9、高压流化风机联锁保护 (14)9.1三台高压流化风机启动允许条件 (14)9.2高压流化风机联锁启动条件 (14)10、锅炉胶带机联锁 (14)10.1 1#胶带机启动允许条件: (14)10.2 1#胶带机强制跳闸条件: (14)10.3 2#胶带机启动允许条件: (14)11、冷渣机联锁 (14)11.1 1#冷渣机联锁停条件: (14)11.2 2#冷渣机联锁停条件: .............................................................. 错误!未定义书签。
燃气蒸汽锅炉DCS控制系统.
河南xxx工业有限责任公司xx卷烟厂锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统控制方案xxxx电气系统有限公司一：概述xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司，是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。
xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器，至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制，控制锅炉的吨位达到150t/h，并且始终保持技术领先地位。
目前xx公司产品已遍布全国，部分出口国外，近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用，已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌，是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”第一起草单位。
公司资质：中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”第一起草单位省级高新技术企业国家级高新区企业计算机软件企业中国锅炉行业协会团体会员二、控制对象和设备10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台，每台包括：●程控器外置式燃烧器1台；风机功率12KW，●给水泵2台，功率15kw（一主一备）；●循环泵●节能泵由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。
三、关于标准1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准，我公司执行的是南京仁泰公司企业标准Q/3201RTG01-2000，是目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。
2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中，我公司为该标准的第一起草单位。
3、本控制方案依照国家有关标准和规程及南京仁泰公司企业标准编制，全面满足招标方要求。
四：系统设计原则我方在进行本控制系统设计时，将严格遵循以下系统设计原则：安全性原则：由于锅炉属于压力容器，而且工作环境比较恶劣，因此，控制系统首先要保证的就是锅炉系统运行的安全性，这是首要设计原则。
为了达到安全的目的，在一次仪表和二次仪表的选型上，要严格遵循行业规范，从根源上保证系统的安全。
可靠性原则：可靠性原则是针对控制系统的安全而言的，同样是为了保证锅炉的安全运行，在控制系统设计时，要注意控制的层次和相应层次的操作等级、权限。
燃气锅炉集散式控制系统设计方案
燃气锅炉集散式控制系统设计方案一、系统概述0、前言根据常规设计原则和用户特殊要求，对35t/h燃气自然循环蒸汽锅炉的集散式控制系统（DCS）原理程序及配置方案进行介绍和论证。
该系统主要包括锅炉数据采集和自动负荷调节控制，公用系统（水、气）数据采集，补水泄压及水箱自动上水控制，水泵等自动设备控制。
同时系统提供远程访问支持。
1、控制目的作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行。
通过高水平和高可靠性的自动化控制系统，以节能为中心，提高热效率，降低耗气量；同时控制系统提供全参数的超限报警、联锁保护等系列安全保护措施，最大限度得保障人民及设备安全，锅炉的安全性对燃气而言尤为重要。
2、控制方式锅炉控制采用BANG-MDCS微型集散式控制系统，可以将燃烧控制、公用系统等几个既密切联系又相互独立的子系统的测控参数集中显示，分散控制。
BANG-MDCS微型集散式控制系统的系统自动化程度高，设置好各种参数后，系统可以全自动进行，不需要人工干预，大大降低了操作人员的劳动程度。
控制系统还提供全系统手动运行方式和局部手动运行方式。
对锅炉的运行不仅实现了全方位，全自动的控制，同时也实现了全功能的安全保护报警及保护停车。
3、控制系统特点BANG-MDCS集散式控制系统具有以下几个特点：①控制功能完善。
可以完成从简单的单回路到复杂的对变量模型化控制，通过控制策略，实现控制、显示监测、流量累计积算、打印、报警、历史数据存储查询等日常操作要求。
②完善的人机联系和控制功能。
操作人员通过CRT和操作键盘，可以监视生产装置以及整个工厂的生产情况，按预定的控制策略组态不同的控制回路，并调整回路的任一参数，还可对机电设备进行控制，实现真正的集中操作和分散控制。
③系统扩展灵活。
集散系统采用模块式结构，用户可根据要求方便地扩大或缩小系统的规模，或改变系统控制级别。
系统采用组台方法构成各种控制回路，很容易对方案进行修改。
④安装调试简单。
锅炉运行DCS操作系统操作简述
普通电机操作简单说明
目前安徽华谊150T/h锅炉及汽轮机主要有 以下几台电机的操作属于普通电机操作： 1、给水泵 2、润滑油泵 3、疏水泵 4、闭式循环冷却水泵
由于各类电机启动就地操作都有相应 的操作票，故不再介绍就地操作。
普通电机DCS操作画面
点击流程图上的电机，弹出电机控制面板，如上图。 若电机处于手动控制，则可以直接点击电机操作面板上 的启动或停止按钮来启动或者停止电机，在电机的启动 过程中，启动按钮下面的灯会变成绿色闪烁，当收到电 机运行信号时，启动按钮下面的灯变成绿色常亮（对于 停止操作是相同的状态变化）。 若电机处于自动控制，则操作面板上的启动和停止按钮 均无效，电机由程序进行控制。 若电机出现故障状态，则故障灯会显示红色。可以通过 右边的确认按钮来确认报警。 若电机处于现场控制，则就地灯显示黄色。当电机处于 就地控制时，操作面板上的按钮均无效。 注：目前各电机在调试阶段，各电机在接到操作指令后， 方可操作。若要熟悉操作，请与当班人员协商。 若DCS操作人员要熟悉操作请与调试人员联系看看是否 处在试验位置。若在试验位置方可动作。
内环、外环及串级调节
3#炉主给水调节“内环”和“外环”就为两个可串联的 操作画面。内环MV数值为阀门开度，而SV为给水流量； 外环MV为阀门开度，SV为汽包水位。 3#炉减温水调节“内环”和“外环”也为两个可串联的 操作画面。内环MV数值为阀门开度，而SV为给水流量； 外环MV为阀门开度，SV为门前蒸汽温度。 操作方法：首先在内环调节投自动SV输入数值后，投串 级；后在外环投自动SV输入数值，即可完成调节。 串级：两只调节器串联起来工作，其中一个调节器（外 环）的输出作为另一个调节器（内环）的给定值的系统。
点击冷渣机画面来调节转精选课件26点击这里打开风机数据点击这里打开风机启动面点击这里打开工频调节面点击这里打开变频调节面板精选课件27精选课件28精选课件29工频启动较变频器启动所需条件要少将旁通柜内的两把隔离刀闸qs1和qs2开关打到分闸位置并且旁通柜上qs1和qs2分闸指示灯亮绿色红色
DCS控制系统的实现SAMA图详解
系统正常时，由操作员在操作器上通过按自动按键使系 统投入自动状态；而在系统有故障或控制系统控制品质 差时，控制系统应由自动状态自动地切换到手动状态。
在系统手动时，控制系统的输出由操作员在操作器上 通过↑、↓按键操作输出。 一般操作器在下列情况应切至手动：
操作器的输入和输出方向有信号异常，则操作器应切 换到手动；
例题2：单回路控制系统分析
右图是某分散控制系统中使用 的锅炉给水泵最小流量再循环控 制系统原理图。由于泵在低流量 下运行不但效率很低，而且还会 产生汽蚀现象，所以每台泵都有 一条最小允许流量曲线。为了使 给水系统在机组处于低负荷时能 正常工作，又能使泵的流量不低 于该泵的最小流量限制值，通常 在给水泵的出口装有再循环管。 当机组在低负荷状态下运行时， 测量各给水泵的出口流量，当其 小于给定值时，自动开启并调节 安装在给水泵出口的再循环阀， 使部分给水经此阀流回除氧器， 再循环阀根据泵的流量与最小流 量限制之差来进行调节。
热工自动控制系统的实现 SAMA图学习
热工自动控制系统的实现
1 SAMA图图例 2 SAMA图的简单应用 3 SAMA的应用举例
§1：SAMA图图例
“Scientific Apparatus Makers Association ” 翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA, 包括所有控制设备的控制系统结构图，SAMA图例易于理解， 能清楚地表示系统功能，反映控制系统的全部控制功能和 信号处理功能，反应设计者的设计思想。
5、连锁保护 连锁保护系统是指当生产出现严重故障时，
为保证设备、人身的安全，使各个设备按一定 的顺序紧急停止运转或运转在某个特定的状态。
三、SAMA图的图例
大理卷烟厂DCS介绍
• 4．1控制组态 • 锅炉控制内容主要为：水位、压力调节系统、燃烧 控制系统。汽包水位调节不外乎单冲量或多冲量方 案。而重点是燃烧自动控制系统，锅炉燃烧控制系 统是一个多参数、变比值、多闭环的复杂调节系统， 其既要满足用汽负荷的要求，又要使锅炉有较高的 热效率；大理卷烟厂在具体实施时，通过调节燃煤 量和送风量来维持蒸汽压力的稳定，使风煤比合理 以保持良好的燃烧状况，并使送风量、引风量配合， 以维持炉膛负压的稳定。为了节能，送、引风机、 水泵全部采用变频调速器。要实现上述功能则用连 续控制图进行组态，即根据控制方案选择连续控制 图中所需的模块，并按照合理的顺序进行编号、连 接各信号引脚及设置内部参数，从而形成所需的控 制方法。
• 4．3 报警组态 • 按工艺要求定义各报警点，并设置报警点的高低限，越 限时会在报警总貌画面显示并发出声光信号。 • 4．4 报表组态 • 按工艺要求制作的班报表及月报表，即利用DDE方式将 实时数据库的资料输出到EXCEL中生成报表数据，并进 行相关的链接及设定打印时间，班报表自动打印，而月 报表是人工操作打印。 • 4．5 历史趋势组态 • 用软件定义、采集、显示汽包水位、汽包压力、蒸汽流 量、炉膛负压等重要参数的历史趋势数据，必要时可打 印。 • 运行中可在监控站上对控制器参数进行设定、修改，但 为保证系统安全，进入设定参数、历史数据查询、月报 表制作等内容时，须输入密码后才能进入各画面进行操 作。
• 6．应用效果 • 项目自1995年和1996年先后投入使用至今。 系统运行稳定可靠、操作简便，深受操作 人员的欢迎。且做到了汽包水位波动小、 供汽压力稳定、改善了燃烧状况、煤汽比 明用的监控软件，其稳定性令人信服。
谢谢！
• 对于电气操作，如输渣机、除渣机、炉排、 送风机、引风机、给水泵、除氧水泵的单 机启、停或顺序启、停控制，投入或解除 联锁运行。并使启、停状态模拟红、绿灯 显示。上述功能的实现，则用梯形逻辑图 中各种逻辑元件进行设计。
《DCS系统组态与调试》企业生产实际教学案例
《DCS系统组态与调试生产案例》建设方案2018年2月企业生产实际教学案例：DCS系统组态与调试一、工程概况（一）工艺简介锅炉是化工、炼油、发电造纸等行业必不可少的动力设备。
它不仅能为反应器、换热器、管道保温等提供能源，而且为生产过程中的风机、压缩机、泵等提供驱动透平提供能源。
在发电企业中，还可驱动汽轮机发电。
现有一套锅炉装置如图1-1所示，燃料煤经过一次风作用下进入炉膛，二次风用于调节燃空比。
一次风和二次风都经过空预器预热。
燃烧后的烟气经过旋风分离器分离后依次通过高过、低过进口集箱、省煤器、空预器并经电除尘后由烟囱排出。
主给水一部分经过省煤器后进入汽包，另一部分则对过热器进行减温。
汽图3-1 锅炉工艺流程图包产生的蒸汽经过低过、高过进口集箱后送到主汽门。
（二）项目测点清单见表1表1 测点清单SUPCON测点清单设计审核项目名称版次合同编号信号属性备注（三）系统配置及控制策略1．系统配置要求见表2表2 锅炉DCS控制系统配置表2.按照测点配置清单完成I/O点组态3.数据分组分区见表3表3 数据分组分区表4.用户授权及监控画面设置要求见表4表4 用户授权及监控画面设置表5.操作小组设置见表5表5 操作小组设置表流量分区LT1502ALAHH1502 LAH1502 LAL1502 TE1539 TE1540 TE1513 MV1504A MV1504B 汽机小组 操作员 除氧小组 操作员 工程师小组工程师6.完成控制方案组态6.1要求用常规控制方案实现返料风机出口风压控制，其控制系统方框图见图26.2要求用常规控制方案实现汽包液位串级控制，其控制系统方框图见图37.按照图3-1绘制流程图，并添加LT1520A 、LT1520B 的动画效果。
图2返料风机出口风压单回路控制 图3 串级控制回路 液位测量 LT -1502ALC -1502二项目实施基础（一）DCS系统组态与调试技术规范1、设计规范（1）SH/T3092-1999 《石油化工分散控制系统设计规范》（2）SH/T3092-2013《石油化工分散控制系统设计规范》2、其他规范（1）ZBN10008-89 《分散控制系统术语》（2）SH 3082-1997《石油化工仪表供电设计规范》（3）GBJ93-86 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（4）SHJS21-91 《工业自动化仪表工程施工技术规范》（二）DCS设计与组态项目实施流程1、基础工程设计（初步设计）（1）拟定初步监控方案根据基础工程设计文件（工艺管道及仪表流程图）及测点清单、控制策略及控制回路数完成初步DCS系统配置设计；（2）完成初步询价工作；（3）向有关方面提交初步设计资料2、详细工程设计（施工图设计）（1）技术谈判（2）工程设计（3）软件组态3、系统调试（1）系统调试（2）通道测试（3）操作小组调试（4）通道调试4、联机调试三系统组态示例（一）总体信息设置系统信息设置是整个系统组态过程中最先做的工作，其目的是确定构成控制系统的网络节点数，即控制站和操作站节点的数量1. 组态准备：新建组态文件项目的系统配置和应用软件组态是通过组态软件进行的，每个工程项目的组态数据应保存在一个组态文件中。
25t流化床和利时DCS控制变频方案配置
25t/h 循环流化床过热蒸汽锅炉及汽机DCS系统功能及配置一、概述1．适用对象：DHX25-3.82/450循环流化床过热蒸汽锅炉及配套汽机。
2．控制器结构及显示方式：北京和利时DCS系统，锅炉汽机及辅机设置一套DCS 控制系统和一个计算机操作站、一个工程师站兼操作员站，在大屏幕液晶显示器上进行系统工况和全参数显示，其他系统（静电除尘、气力输灰、脱硫）可在锅炉DCS显示工况和主要参数、控制启停。
3．锅炉水位调节：三冲量自动连续调节（锅筒水位主控信号+蒸汽流量前馈信号+给水流量串级信号），自动/手动两种操作方式。
4、汽包水位显示：四种显示方式-----计算机显示屏模拟水位调节仪表光柱和数字显示、计算机显示屏模拟汽包水位计仪表光柱/数字显示和报警、DCS系统实时/历史曲线显示、汽包水位表视频（2点）远传监视。
6、除氧器水位调节：PID连续调节，自动/手动两种操作方式。
7．除氧器压力调节：PID连续调节，自动/手动两种操作方式。
9、电动门控制：远程控制。
10、流量检测：主蒸汽流量、锅炉给水流量自动检测及累计。
11．给煤机分台调节：电磁调速器调节，远程控制。
12．锅炉鼓风机风量控制：变频调节，远程控制，自动/手动两种操作方式。
14．锅炉引风机风量控制：变频调节，远程控制，自动/手动两种操作方式。
15、氧含量检测，用于风煤比校正参考。
16、汽机发电机监测及运行控制：DCS系统控制。
16．电机启动方式：引风机（200kw）、主床风机(280kw) 、副床风机（45kw）电机变频器启动，锅炉给水泵（90kw）电机2台软启动，其他大于18kw电机星三角启动，小于18kw电机直接启动。
风机、水泵设备采取三地操作方式（控制室DCS操作台、动力柜、现场操作盒均可操作，互相闭锁，任何时候只能一处操作，保证了设备检修人员的安全）。
煤场系统设备二地（动力柜、现场）操作。
17、锅炉电控系统配备有总电源进线柜。
18、视频监视：汽包水位表2点、炉前小煤斗煤位2点视频远传监视。
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摘要：针对原设计的保安电源和给水泵电气控制存在的问题，重新配置了保安电源等硬件设施，通过DCS系统实现了锅炉给水泵的自动控制。
有效防止了停电事故造成锅炉缺水而引发的安全事故。
关键词：锅炉给水泵;DCS系统;自动控制
0 前言
锅炉给水泵是为锅炉提供水的关键设备，锅炉缺水会引起锅炉爆炸的重大安全事故。
而我厂地处雷区，雷击造成停电事故经常发生。
所以实现锅炉给水泵自动控制，对确保锅炉给水泵的正常运行，防止锅炉出现缺水事故，对硫酸厂的安全生产都具有十分重要的意义。
1 原给水泵电气控制存在的问题
1．1供电问题：本硫酸厂有一路35kV主供电线路，一路6kV备用的保安电源，一组3000kW余热发电机组。
当35kV主供电线路和发电机组出现事故跳闸时，备用的保安电源大约需要2O分左右才能提供，而我厂实测发现蒸汽包的液位在6分钟左右从80％下降为零。
所以原设计备用的保安电源根本无法做到保安电源的作用。
供电问题对生产存在重大安全隐患。
1．2 电气控制问题：给水泵有两台，互为备用，给水泵的电气控制是一个简单的手动控制回路．出现故障跳闸时，必须人工到现场重新起动，增长了重新起动的时间。
2 保安电源硬件重新配置
2．1购买了一台瑞典VOLVO柴油发电机，型号：HC．1444DI，视在功率：260KVA。
该机组具有操作简便、保护可靠、油机状态精确显示、密码保护菜单、提供友好的人工操作界面、精确的电压、电流检测以及时间编程等功能。
机组控制采用加拿大MEC2控制系统．机组正常运行时显示水温、油压、转速、电池电压、电压、电流、视在功率等参数。
故障发生时，显示故障原因和报警，必要时能自动停机。
开机有手动操作和自动操作。
手动操作时，先按下RUN起动按钮，机组按设定的程序完成启动、升速、升到一定的转速后．合闸，对负载进行供电。
如需停机，则按OFF即可。
自动操作时，先按一下AUTO按钮，使机组进入自动待机状态。
当市电失电，自起动信号输入后，机组按设定程序延时、启动、升速、进入正常工作状态。
当市电恢复时，机组进入冷机程序．空载运行1min后自动停机。
2．2配置了双电源自动切换开关。
双电源自动切换开关型号为：WHK 630一M／4P，采用电磁驱动、电气机械同时联锁机构，主回路触头为两静一动结构，动触头采用“V”型设计。
该开关具有自动切换功能，当主电源侧电压继电器检测到电压信号（如失压或欠压）时，备用电源侧电压继电器动作；经延时后，双电源自动切换开关动作，备用电源回路接通。
当主电源恢复正常时，主电源电压继电器动作，经延时，开关动作，恢复主电源供电，同时备用电源终止供电。
2.3设置了软启动装置装置选择AB公司的产品，型号：SMC PLUS90KW。
由于给水泵的电机容量为90KW。
如果电机直接起动要求柴油发电机的容量必须要增大许多。
所以增设软起动装置．一是减小了电机的起动电流。
二是起动时对电机和机械设备冲击减小．三是可以减少投资成本。
3 DCS系统实现锅炉给水泵自动控制
3．1锅炉给水泵电气控制原理：保持原有的手动控制．增设锅炉给水泵互锁控制．确保给水泵只能一台运行。
增加DCS系统锅炉给水泵自动控制。
当电网失电时，柴油发电机自起动．确保给水泵能够自动起动。
图2为锅炉给水泵电气控制原理图。
3．2DCS控制给水泵原理和控制梯形图。
将二台给水泵控制信号送人DCS系统，输入信号有：联锁信号，合闸信号、故障信号、电压监视信号，软起动合闸信号。
输出信号：给水泵的开停输出．短接软起动输出。
DCS 系统负责处理各种信号的逻辑关系．根据DCS控制梯形图向给水泵发出起动、停止信号。
3．3给水泵自动控制过程。
给水泵自动控制有两种起动方式：一是联锁信号起动方式．在给水泵无故障、无给水泵运行的情况下，当转换开关打到联锁位置时，发出起动脉冲，给水泵接触器吸合．给水泵接触器的辅助接点起动软起动装置，水泵逐渐起动。
起动12秒后，当给水泵接近额定转速时。
DCS系统发出短接软起动指令．使给水泵全压运行。
同时向DCS系统发出给水泵运行正常信号，使中控人员监控给水泵的运行情况。
二是电压正常起动方式：在给水泵无故障、转换开关已在联锁位置的情况下，当电网失电时，VOLVO柴油发电机自动起动，双电源自动切换开关自动切换到柴油发电机组供电。
当电压监视信号检测电压正常时。
发出起动脉冲．其
后续过程同联锁信号起动方式一样。
当电网电压恢复正常时。
VOLVO柴油发电机自动停止。
双电源自动切换开关自动切换到电网供电后，给水泵按电压正常起动方式重新起动。
参考文献：
1．刘宝林《电气设备选择、施工安装、设计应用手册》中国水利水电出版社1998 577～734 2．《Hollysy MACSTM硬件手册》北京和利时系统工程股分有限公司编辑和出版2002 230～345 3．《Hollysy MACSTM软件手册》北京和利时系统工程股分有限公司编辑和出版2002 第三节67～169。