燃煤工業(yè)鍋爐微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能及實(shí)現(xiàn)：

     硬件是系統(tǒng)長時(shí)間無故障運(yùn)行的基礎(chǔ)，運(yùn)行品質(zhì)則由系統(tǒng)軟件平臺(tái)和軟件編程人員工程能力、經(jīng)驗(yàn)等保證。

     系統(tǒng)為滿足容易操作、界面友好、安全運(yùn)行等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)核心功能可分為模擬量控制、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、順序控制幾個(gè)要素，因此特列本章作重點(diǎn)論述。

3.1數(shù)據(jù)采集監(jiān)視功能（DAS）

各級(jí)時(shí)間段存入硬盤，以備在將來調(diào)用分析。

DAS功能為：快速準(zhǔn)確地采集參數(shù)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)報(bào)警、性能指示，為操作人員提供操作依據(jù)。

3.1.1 模擬圖-------工業(yè)流程模擬圖分為系統(tǒng)總覽圖、燃燒系統(tǒng)圖、汽水系統(tǒng)圖、煙氣系統(tǒng)圖等，模擬圖顯示鍋爐運(yùn)行狀態(tài)、各種變量數(shù)值、設(shè)備狀態(tài)，處于報(bào)警的變量以變色、閃爍等方式顯示；

圓角矩形標(biāo)注: 報(bào)警區(qū)圓角矩形標(biāo)注: 時(shí)間區(qū)以下是從現(xiàn)場(chǎng)取得的總貌畫面和單元畫面：

圓角矩形標(biāo)注: 主畫面區(qū)圓角矩形標(biāo)注: 系統(tǒng)功能菜單區(qū)

3.1.2  成組顯示------成組顯示系統(tǒng)中的主參數(shù) 、副參數(shù)，為操作人員提供相關(guān)部分更加詳細(xì)的信息；

3.1.3  趨勢(shì)分析-----通過趨勢(shì)分析畫筆組態(tài)和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接，創(chuàng)建實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)圖，對(duì)相關(guān)量進(jìn)行趨勢(shì)分析，使操作人員及時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行變化趨勢(shì)，并作出判斷；

3.1.4  事件報(bào)警和系統(tǒng)響應(yīng)------整個(gè)系統(tǒng)中隨機(jī)發(fā)生的事件處理都?xì)w在報(bào)警處理中，這些事件包括模擬量越限、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的故障報(bào)警、操作員的重要操作等，由程序設(shè)置決定報(bào)警的形式；

3.1.5  報(bào)表------系統(tǒng)可以按照用戶的管理要求，創(chuàng)建基于EXCEL文件格式的各類報(bào)表，便于運(yùn)行狀況記錄和生產(chǎn)管理分析；

3.1.6  記錄和打印-----可以隨機(jī)或周期性打印報(bào)警記錄、操作記錄、報(bào)表以及系統(tǒng)分析曲線、過去歷史數(shù)據(jù)等；

3.1.7  歷史數(shù)據(jù)記錄和調(diào)用-----系統(tǒng)可以將各個(gè)輸入輸出點(diǎn)的采集值按照秒級(jí)時(shí)間段存入硬盤，以備在將來調(diào)用分析。

3.2 模擬量控制（MCS）

     模擬量控制主要應(yīng)用的技術(shù)有：燃燒控制、汽包水位三沖量控制、爐膛負(fù)壓控制。

     工業(yè)蒸汽鍋爐是一個(gè)多變量輸入、多變量輸出的復(fù)雜熱工控制對(duì)象，系統(tǒng)控制效果好壞，集中反映在控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)模擬量處理方式上，從各個(gè)模擬量采集，到相關(guān)量的控制輸出，運(yùn)用了現(xiàn)代熱工控制為典型的技術(shù)手段。

工業(yè)蒸汽鍋爐控制以系統(tǒng)、負(fù)荷自我調(diào)節(jié)適應(yīng)性能好作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合鍋爐系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)小，在詳細(xì)分析過去熱工項(xiàng)目中處理多變量非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)成功經(jīng)驗(yàn)和掌握鍋爐運(yùn)行實(shí)際工況特征基礎(chǔ)上，我們?cè)陧?xiàng)目中擬采用主要以PID為調(diào)節(jié)方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

下面就主要的調(diào)節(jié)功能作簡(jiǎn)要論述：

3.2.1 汽壓—燃燒調(diào)節(jié)

     汽壓與燃燒控制。燃燒系統(tǒng)將以滿足負(fù)荷為目標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。負(fù)荷的大小將以蒸氣壓力的變化來表現(xiàn)。下圖為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中蒸汽壓力和燃燒控制原理框圖（計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序）。鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，瞬時(shí)蒸汽壓力會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，通過爐排電機(jī)和鼓風(fēng)調(diào)節(jié)回路共同作用使蒸汽壓力恢復(fù)。在燃燒過程中存在風(fēng)煤比的尋優(yōu)問題。人工控制時(shí)，一般是參考儀表顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)操作者各自經(jīng)驗(yàn)配風(fēng)，存在一定的盲目性；計(jì)算機(jī)控制時(shí)，系統(tǒng)嚴(yán)格按照燃燒規(guī)律進(jìn)行連鎖調(diào)節(jié)，不僅與負(fù)荷變化跟蹤速度快，而且控制曲線柔和，加上本系統(tǒng)中裝載有優(yōu)化燃燒控制，使節(jié)能效果與控制品質(zhì)得到充分體現(xiàn)。

蒸汽壓力和燃燒控制框圖

3.2.2 汽包水位三沖量控制（也可以為單沖量、雙沖量）

     汽包水位三沖量控制又稱給水控制，它反映給水量與供汽量的動(dòng)態(tài)平衡，屬于典型的串級(jí)加前饋控制方式。給水流量作為副調(diào)回路，克服給水流量變化擾動(dòng)；汽包水位作為主調(diào)回路；蒸汽流量作為前饋量克服虛假水位現(xiàn)象，使水位達(dá)到很高的控制精度。 

汽包水位控制原理圖

3.2.3  爐膛壓力控制

     為減少熱損，提高燃燒經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)加強(qiáng)操作安全性，必須將鍋爐爐膛負(fù)壓控制在一個(gè)區(qū)間內(nèi)。在引風(fēng)調(diào)節(jié)方案中，爐膛負(fù)壓測(cè)量值經(jīng)和設(shè)定值一起送入PID調(diào)節(jié)回路中進(jìn)行運(yùn)算，引入鼓風(fēng)前饋增加調(diào)節(jié)響應(yīng)特性，運(yùn)算結(jié)果控制引風(fēng)變頻器動(dòng)作，滿足鍋爐運(yùn)行要求。

爐膛負(fù)壓控制

以上MCS模擬量調(diào)節(jié)控制方案，均通過軟件編程，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理輸入輸出數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制策略。

3.3 順序控制系統(tǒng)(SCS) 

3.3.1基本要求

      SCS用于啟動(dòng)/停止鍋爐機(jī)組系統(tǒng)中的子組項(xiàng)。一個(gè)子組項(xiàng)被定義為鍋爐的某個(gè)設(shè)備組，一臺(tái)送風(fēng)機(jī)等。

      設(shè)備的聯(lián)鎖、保護(hù)指令具有優(yōu)先級(jí)；手動(dòng)指令比自動(dòng)指令優(yōu)先。被控設(shè)備的“啟動(dòng)”、“停止”或“開”、“關(guān)”指令將互相閉鎖，且使被控設(shè)備向安全方向動(dòng)作。

      通過聯(lián)鎖、聯(lián)跳和保持跳閘功能來保證被控對(duì)象的安全。機(jī)組的聯(lián)鎖及保護(hù)跳閘功能，包括緊急跳閘均采取硬接線連接。

      保護(hù)和閉鎖功能設(shè)計(jì)成經(jīng)常有效的。

3.3.2下面列出的順序控制子組項(xiàng)包括在SCS中。

鼓風(fēng)機(jī)子功能組

滿足下列條件時(shí)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)：

—未按下停鼓風(fēng)機(jī)按鈕

—無鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗信號(hào)

—按下啟動(dòng)按鈕

當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，滿足下列條件之一則停止鼓風(fēng)機(jī)：

—按下停鼓風(fēng)機(jī)按鈕

—無引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行

—鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗

—鼓風(fēng)機(jī)跳閘

引風(fēng)機(jī)子功能組

滿足下列條件時(shí)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)：

—按下啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)按鈕

—未按下停引風(fēng)機(jī)按鈕

—無引風(fēng)機(jī)跳閘信號(hào)

—未按下引風(fēng)機(jī)停止按鈕

當(dāng)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，滿足下列條件之一則停止引風(fēng)機(jī)：

—按下停引風(fēng)機(jī)按鈕

—引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗

—引風(fēng)機(jī)跳閘

爐排電機(jī)子功能組

滿足下列條件時(shí)啟動(dòng)爐排電機(jī)：

—按下爐排電機(jī)啟動(dòng)按鈕

—無爐排電機(jī)啟動(dòng)失敗信號(hào)

—無爐排電機(jī)跳閘信號(hào)

滿足下列條件之一時(shí)停止?fàn)t排電機(jī)：

—按下爐排電機(jī)停止按鈕

—爐排電機(jī)啟動(dòng)失敗

—爐排電機(jī)跳閘

l：給水泵子功能組等

各個(gè)動(dòng)力設(shè)備順序控制均通過變頻器的開關(guān)狀態(tài)輸入輸出點(diǎn)設(shè)定完成，部分順序控制開關(guān)狀態(tài)引入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。