本文關鍵詞：某火電廠鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：火電廠對國家經(jīng)濟的發(fā)展起著十分重要的作用,而且火電廠的生產(chǎn)過程比較復雜、生產(chǎn)環(huán)境相對比較惡劣。并且在一定程度上火電廠的自動化程度標志著一個國家的工業(yè)自動化水平。因此設計安全、穩(wěn)定、可靠的控制系統(tǒng)對實現(xiàn)生產(chǎn)自動化具有非常重要的意義。本文以華能金陵電廠鍋爐補給水擴容改造項目為背景,在對該電廠原有控制系統(tǒng)進行詳細的實地考察和分析電廠所保存的原控制系統(tǒng)設計資料的基礎上,結合當前主流的鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)的設計方案和業(yè)主所提出的要求。針對該電廠的具體情況,實現(xiàn)了鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)的設計,不但可以和原有控制系統(tǒng)無縫融合,而且滿足擴容改造的所有要求。首先,依據(jù)鍋爐補給水擴容改造的技術要求結合實際情況和業(yè)主要求,控制系統(tǒng)擬采用成熟的PLC控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線相互融合的控制系統(tǒng)設計方案。將現(xiàn)場總線融合進PLC系統(tǒng),設計成冗余型的PLC現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。這種設計方案,不但可以降低改造工程成本,而且極大的提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次,依據(jù)工藝設計圖紙,對工藝設備進行詳細的統(tǒng)計。確定工藝設備的種類、數(shù)量、現(xiàn)場所處的位置等基本信息后,依據(jù)控制器系統(tǒng)硬件選型要求、現(xiàn)場總線系統(tǒng)硬件選型要求、網(wǎng)絡設計要求和總體的改造技術要求。確定了控制器系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)的具體硬件以及生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)層采用冗余型工業(yè)以太網(wǎng)通信和過程控制系統(tǒng)層采用環(huán)形冗余的PROFIBUS現(xiàn)場總線通信。然后,依據(jù)該電廠鍋爐補給水系統(tǒng)的工藝控制要求和業(yè)主所提的連鎖保護、報警提醒和無人值守大自動運行等要求,完成對下位機控制邏輯的編寫。具體由單個工藝設備的單體操作邏輯、單套工藝設備的順序控制邏輯、系統(tǒng)整體大自動運行邏輯、新控制器和舊控制器通信邏輯、連鎖報警邏輯、優(yōu)先級設置邏輯和水泵主備選擇邏輯等組成。最后,采用美國通用電氣公司開發(fā)的IFIX監(jiān)控組態(tài)軟件,以提高鍋爐補給水系統(tǒng)生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟性為基本原則,結合運行人員的操作要求和熱控工程師對控制系統(tǒng)維護的需求,開發(fā)出了功能完善的人性化上位機監(jiān)控界面。其中工藝流程畫面主要為生產(chǎn)過程的控制和監(jiān)視服務,功能畫面主要是為系統(tǒng)穩(wěn)定性、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析、故障原因分析等提供判斷依據(jù)。
【關鍵詞】：PLC 鍋爐補給水 控制系統(tǒng) 組態(tài) IFIX
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TM621.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題的研究背景及意義9
• 1.2 工業(yè)自動化技術及控制系統(tǒng)發(fā)展歷程概述9-11
• 1.2.1 工業(yè)自動化技術的發(fā)展歷程9-11
• 1.2.2 DCS、PLC和FCS目前三大控制系統(tǒng)的融合11
• 1.3 鍋爐補給水處理系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 課題主要的工作和成果12-13
• 2 鍋爐補給水系統(tǒng)工藝和控制要求13-29
• 2.1 鍋爐補給水系統(tǒng)概述13-14
• 2.1.1 鍋爐補給水處理對火電廠安全運行的重要性13
• 2.1.2 鍋爐補給水系統(tǒng)工藝流程13-14
• 2.2 鍋爐補給水系統(tǒng)工藝流程和控制要求14-28
• 2.2.1 多介質(zhì)過濾器工藝流程和控制要求14-17
• 2.2.2 活性炭過濾器工藝流程和控制要求17-20
• 2.2.3 反滲透系統(tǒng)工藝流程及控制要求20-25
• 2.2.4 電除鹽系統(tǒng)工藝流程及控制要求25-28
• 2.3 本章小結28-29
• 3 鍋爐補給水控制系統(tǒng)的設計29-63
• 3.1 鍋爐補給水控制系統(tǒng)規(guī)劃29-35
• 3.1.1 華能金陵電廠鍋爐補給水系統(tǒng)的現(xiàn)狀和本次改造的總體要求29-30
• 3.1.2 鍋爐補給水的運行方式和主要監(jiān)控要求30-33
• 3.1.3 鍋爐補給水系統(tǒng)報警信號及連鎖要求33-35
• 3.2 鍋爐補給水控制系統(tǒng)硬件的選型35-42
• 3.2.1 鍋爐補給水系統(tǒng)監(jiān)控設備和新增I/O點數(shù)36-37
• 3.2.2 鍋爐補給水系統(tǒng)控制器系統(tǒng)和總線系統(tǒng)選型要求37-38
• 3.2.3 控制器系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)的選型38-41
• 3.2.4 控制系統(tǒng)的總體控制框圖設計41-42
• 3.3 鍋爐補給水控制系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的設計42-46
• 3.4 控制系統(tǒng)I/O點數(shù)的分配46-47
• 3.5 控制系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡的組態(tài)47-53
• 3.5.1 控制系統(tǒng)硬件的組態(tài)48-52
• 3.5.2 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡的組態(tài)52-53
• 3.6 控制系統(tǒng)控制邏輯的編程53-60
• 3.6.1 模擬量控制系統(tǒng)的分析53-54
• 3.6.2 控制程序的編寫54-60
• 3.7 本章小結60-63
• 4 監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的設計63-81
• 4.1 畫面組態(tài)軟件IFIX簡介63
• 4.2 IFIX組態(tài)軟件結構63-65
• 4.2.1 I/O驅(qū)動器64
• 4.2.2 過程數(shù)據(jù)庫64
• 4.2.3 圖形顯示64-65
• 4.3 監(jiān)控畫面的規(guī)劃65
• 4.4 監(jiān)控畫面的組態(tài)65-79
• 4.4.1 單體設備監(jiān)控畫面的組態(tài)65-67
• 4.4.2 工藝流程監(jiān)控畫面67-75
• 4.4.3 功能畫面的組態(tài)75-79
• 4.5 本章小結79-81
• 5 總結與展望81-83
• 參考論文83-87
• 研究生期間主要成果87-89
• 致謝89

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