Removed_锅炉汽包液位保护控制系统的设计与实现Word文档格式.docx

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通过对硬件和软件的改造实现最终的效果。

在硬件设计上，结合了现场实际情况和和现场维护人员对几种液位计的使用经验，选取了差压式液位计和单平衡容器来实现。

同时对硬件进行了组态，指定信号输入模块和开关量输出模块，并对信号通道进行了定义。

而软件则用DCS控制系统通过逻辑设计并组态来实现最终的三取二水位保护及锅炉联锁功能。

改造后，对系统反复进行测试，将水位信号可能出现的情况一一进行静态试验并做了详细的记录。

经测试，证明此次改造达到了预期的效果。

实现汽包液位保护三取二保护，并能自动切换到二取一及一取一保护模式，使该厂1撑机组的汽包液位保护更加可靠，为锅炉的安全运行得到了保障。

关键词：

汽包：

水位保护；

联锁；

硬件；

软件

DesignandImplementationofB0ilerDrum

LeVelProteCtandControlSystem

Abstract

WiththedeVel叩mentofeconomy，powercons啪ption，t11ec印ac时ofpowerplantunitisalso铲o、矾h，t11eunitsafeandstableoperationismoreandmoreimponant．BoilerisakindofVe巧importantpowerplantprotection．Foralongtime，thedmmleVelisaimportantparameter，thesafeoperationofmeboilerhasbeenattachedgreatimportance．Thephenomenon矗equentlyoccurredt11atthewaterleVelmeasuringandconfigurationproblemsleadingtoerrorjudgmentandfalseoperational仔om叩erationpersonnel，w锄ingwaterleVelfailureandrefusingaction，thereforerequirestosolVetheproblemofhighwaterleVelmeasurementandprotectionassoonaspossible．

Inthisarticle，throu曲theoptimizationofDCSne帆orkdesigllandhardwareandsomⅣaresystemtransfomation，makeourd11lmleVelcontrolsystemofthefirstunitmoresecureandreliable．Notonlyrealizethelogicmnctionthatmediumofthe廿1reegoVeming，increasedmminterlockmnction．f．aultjudgingby铆ooutof廿1reeway，atmesametimeautomaticallyconVertedintooneoutoftwooroneoutofone

AniclefirstanaIyzedtheexistingdmmleVelcontrolsystem，putsf．o刑ardthedefectsandallkindsoffault，pu印ose凡llyandtargetedputf．onⅣardtheproblemneedingtobesolvedandoptimaldesignschemeisalsoputforward．

Throughtransfo肌ingthehardwareandsofc、Ⅳareimplementofthennalef-fect．Inthehardwaredesign，bycombinationwiththeactualsituationandresearchingintoseVemlkindsofleVelmeasuringdeVices，IselectthedifrerentialpressuretransmitcerandsinglebalancecontainerasleVelmeasuringdeVice．Onthehardwareconfigurationatthesametime，bydefiningthesignalinputmodulesandswitchoutputmodules，andthechallnelmoduledennition．Theso觚arewithDCScon们lsystem衄ou曲the109icaldesignandconfigurationtoachieVetheultimateleVeIofprotection．

A陆rtransforming，thesystemtestrepeatedly，testsituationsthatthedrumleVelsignalispossibleoccurandmadeadetailedrecord．ThetestsproVedthatthetransformationachieVetheexpectedefrect．RealizationofboilerdmmleVelprotection觚ooutofthreeprotection，andcanautomaticallyswitchtooneoutoftwoandoneoutofone’sprotectedmode，tomakeourthefirStaJldsecondunitboilerdmmleVelprotectionmorereliable，astoguaranteethesafe0perationofboilers．

Keywords：

D11lm；

WaterleVelprotection；

Interlock；

Hardware；

Sof}ware

目录

独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I

摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ⅱ

Abslract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ⅲ

第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

1．1课题的研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。

1

1．2汽包水位保护系统的现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3

1．3DCS控制系统介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4

1．3．1DCS控制系统的组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

1．3．2对目前我国DCS组态现状的思考⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6

1．4本文研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6

第2章原控制系统工艺介绍及存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7

2．11jfj｝机组汽包水位控制系统现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

2．2目前控制系统存在不足⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8

2．2．1硬件方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8

2．2．2软件方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9

2．3解决方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一9

2．3．1硬件平台解决方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

2．3．2软件平台解决方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．10

2．3．3方案的可行性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一11

2．4方案实施过程中需要克服的实际困难⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1l

2．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll

第3章汽包水位保护系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．13

3．1汽包液位监控保护系统的优化说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

3．2汽包液位监控保护系统的优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

3．2．1控制系统的硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14

3．2．2汽包液位保护系统的控制方案及控制逻辑的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16

3．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20

第4章硬件的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2l

4．1汽包液位监控保护系统的硬件功能实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l

4．1．1三取中调节系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2l

4．1．2三取二保护系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．22

4．2改造后汽包水位保护系统的硬件配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23

4．2．1差压液位计的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。

23

4．2．2差压变送器取样装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23

4．2．3应用多测孔技术解决独立取样孔问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．25

4．2．4差压式液位计调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一25

4．3硬件接线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26

4．3．1输入部分接线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．26

4．3．2输出部分接线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27

4．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．29

第5章DCS组态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31

5．11群机组DCS系统介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32

5．1．1系统的组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32

5．1．2通讯网络配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34

5．1．3自动调节系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34

5．1．4软件编程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35

5．2DCS硬件组态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35

5．2．1设置I／O模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．36

5．2．2设置I／O模块的通道⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．37

5．3DCS软件组态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39

5．3．1数据采集逻辑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40

5．3．2汽包水位三冲量调节逻辑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．44

5．3．3汽包放水门的控制逻辑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45

5．3