DCS在生产过程中的应用——广西柳州详亿迁江锅炉汽机的DCS实现
摘 要
本文提出一个采用集散控制系统（以下简称DCS）来控制锅炉系统。课题来源于浙江中控技术股份有限公司的广西柳州详亿迁江锅炉项目中的锅炉段控制作为本课题的主要研究对象。根据当前最常用的的集散控制系统的控制和工程实施方式，设计相应的可行的方案。
本文对集散控制系统的发展过程进行了综述，介绍了集散控制系统的基本结构和工作原理，介绍了集散控制系统的发展趋势及近几年来集散控制系统在工业现场的具体运用情况,并介绍了DCS在锅炉控制中的详细应用，并对齐整个过程进行了设计，包括控制方案的设计，系统的组态，直至最后的工程实施等等。
本论文研究的是一个实际应用项目，所完成的工作是对DCS在工业现场的应用进行设计和工程实施。文中对DCS的锅炉控制工艺进行了进行了简单介绍，主要介绍了系统的组态，项目的实施过程。同时对项目中所必需使用的软件进行了简单的介绍。文中也对DCS的现场安装进行了介绍，简述了安装的概要和注意事，最后对全文进行了总结。
关键词：DCS，锅炉，控制方案，组态
目录
摘要……………………………………………………………………………………I
1 前言…………………………………………………………………………………1
1.1集散控制系统的体系结构介绍 …………………………………………………2
1.2 DCS系统的基本组成部分………………………………………………………2
1.3本文研究任务和主要工作………………………………………………………3
2 锅炉控制简介………………………………………………………………………4
2.1 锅炉控制系统工艺概述…………………………………………………………4
2.2 控制……………………………………………………………………………5
2.2.1 给煤控制………………………………………………………………5
2.2.2 送风控制………………………………………………………………5
2.2.3 炉膛负压控制……………………………………………………………5
2.2.4 汽包液位控制……………………………………………………………6
2.2.5 过热蒸汽出口温度控制…………………………………………………6
2.3 锅炉安全防护措施………………………………………………………………7
2.4 锅炉控制的DCS配置……………………………………………………………7
2.4.1 锅炉控制终端设备 ………………………………………………………7
2.4.2 锅炉监控上位机…………………………………………………………7
2.4.3 工业Ethernet层…………………………………………………………8
2.4.4 调度室管理层……………………………………………………………8
2.5 本次系统的配置图………………………………………………………………8
3 主要控制方案和连锁程序 ………………………………………………………10
3.1 重要环节控制方案……………………………………………………………10
3.2 锅炉控制………………………………………………………………………10
3.2.1 汽包水位调节系统………………………………………………………10
3.2.2 主蒸汽温度调节系统 …………………………………………………11
3.2.3 主蒸汽压力调节系统 …………………………………………………11
3.2.4 炉膛负压调节系统 ……………………………………………………12
3.3 主要联锁 ……………………………………………………………………13
3.4 主要控制算法 …………………………………………………………………13
3.4.1 锅炉水位控制算法 ……………………………………………………13
3.4.2 锅炉负压调节 ………………………………………………………16
3.4.3 锅炉蒸汽温度调节 …………………………………………………16
3.4.4 单回路控制 …………………………………………………………17
3.4.5 手动控制算法 ………………………………………………………18
4 项目所使用的软件介绍 …………………………………………………………21
4.1 系统组态步骤介绍……………………………………………………………21
4.2 控制站组态……………………………………………………………………21
4.3 操作站组态……………………………………………………………………22
4.4 流程图绘制……………………………………………………………………23
4.4.1 流程图软件介绍………………………………………………………23
4.4.2 流程图制作流程…………………………………………………………23
5整个系统的实际组态……………………………………………………………25
5.1 组态前的准备…………………………………………………………………25
5.1.1 确定项目………………………………………………………………25
5.1.2 细节协商……………………………………………………………25
5.2 IO输入……………………………………………………………………26
5.2.1 确定操作站和控制站的数目……………………………………………26
5.2.2 IO输入…………………………………………………………………27
5.2.3 联锁输入……………………………………………………………28
5.3 流程图绘制…………………………………………………………………28
5.4 完成一些细节设置……………………………………………………………30
5.5 编辑控制算法…………………………………………………………………31
6 DCS系统的安装步骤 ……………………………………………………………32
6.1 系统安装………………………………………………………………………32
6.1.1 环境要求………………………………………………………………32
6.1.2 系统供电………………………………………………………………32
6.1.3 系统接地………………………………………………………………33
6.1.4 系统通信………………………………………………………………33
6.2 系统调试 ……………………………………………………………………33
6.2.1现场信号与实时数据组态正确性的调试 … ………………………………33
6.2.2 流程图画面的测试 …………………………………………………34
6.2.3 控制系统的调试和算法的整定 ……………………………………34
6.2.4 其他功能的调试 ……………………………………………………35
6.2.5 系统的测试验收 ……………………………………………………35
6.3 模拟联调 ……………………………………………………………………35
6.3.1 选择操作者的操作权限 ……………………………………………35
6.3.2 操作登陆 ……………………………………………………………36
6.3.3 下载组态 ……………………………………………………………36
6.3.4 I/O通道测试 ………………………………………………………36
6.4 投运 …………………………………………………………………………36
6.4.1 投运前的检查、测试工作 …………………………………………36
6.4.2 投运中的关键点 ……………………………………………………36
7 总结和改进 ………………………………………………………………………38
致谢 …………………………………………………………………………………39
参考文献 ……………………………………………………………………………40
附录I 系统组态流程图 …………………………………………………………41
附录II 仿真运行图 ………………………………………………………………45
