泓格I－8000在锅炉智能控制系统中的应用
| 王 波 摘要：为了提高上海柴油机股份有限公司生产保障中心20t/h锅炉（以下简称上柴锅炉）系统的智能控制和管理水平，保证蒸汽高产量、高效率生产，合理控制燃烧，提高锅炉的热效率，采用泓格公司的I－87K以及I－8000 ICPDAS模块对锅炉采用智能控制技术，进行了设备改造，智能控制系统的功能以及可靠性、安全性都达到了用户的要求，各项技术指标都达到或超过预期的目标。 关键词：I－87K I－8000 1 系统开发的必要性 上海柴油机股份有限公司生产保障中心20t/h锅炉的原控制系统因各种客观原因，系统经常出现自控系统故障而采用手操运行。为了进一步提高工作状态参数的实时综合监控和智能控制水平以及加强锅炉技术的管理水平，及时发现并处理设备可能存在的隐患或发生的故障，提高锅炉的系统的安全性，必须实施锅炉控制系统的智能控制和管理。同时，在上柴锅炉的控制系统中包括汽包液位控制，炉膛负压控制，蒸汽压力控制（包括炉排和送风），除氧系统中的蒸汽压力和液位的控制。但传统的自动控制不能满足客户的要求，加之锅炉控制系统的复杂和安全性要求，急需对现有的设备和系统进行改造。为此，我们利用了泓格I－87K以及I－8000 ICPDAS模块对上柴厂的两台供热锅炉采用了智能控制方式，其应用效果十分明显。 2 工作原理 2.1 常规控制的弊端和智能控制的必要性 作为锅炉控制设备和控制系统，其首要保证的是安全性，其安全因素包括锅炉的蒸汽压力，锅炉内的液位，以及燃烧系统的引风和送风的控制。上柴锅炉的蒸汽主要用于生产、供热、后勤服务等。尤其在生产上，厂内的蒸汽压缩机以及一些数控机床对蒸汽的压力要求比较的高，蒸汽压力的过高会增加对机器设备损伤，蒸汽压力的过低又不能正常启动设备，都对生产和生产设备造成很大的负面影响。而一些后勤服务主要是对蒸汽流量的要求，蒸汽流量不够将会使后勤服务的质量跟不上。所以基于上柴锅炉的特性，同时要保证蒸汽流量和蒸汽压力，而在锅炉系统中，蒸汽压力和蒸汽流量之间是相互联系的，当蒸汽流量发生变化时，势必蒸汽压力会产生变化。常规控制中，系统只是将各个回路作为单回路来控制，各个回路之间是相对独立的，不能同时保证蒸汽压力和蒸汽流量的稳定，这样不仅会损伤厂内重要生产设备，还不能够很好的保证供热和后勤服务，这对企业带来了较大的经济损失。在全国锅炉行业中，对锅炉的最基本、最重要的要求是安全性。常规控制中，只是列出一些重要参数的报警显示，并没有在系统软件方面对报警点做相应的处理，这给锅炉的安全性带来了安全方面的隐患。所以，对锅炉的智能改造是很有必要的。 假如采用智能控制系统，效果则会完全不一样。在智能控制系统中，采用模糊控制技术，将锅炉系统的各个回路都联系在一起，只要其中一个参数发生了变化，其他的参数会提前作出相应的变化。在锅炉的系统中，首先发生变化的是蒸汽流量的变化，而蒸汽流量的变化会使蒸汽压力发生变化，蒸汽压力的变化同时会对汽包液位、炉膛负压产生一定的影响。当系统检测到蒸汽流量发生变化时，会在第一时间内作出一系列的参数的调整，以保证蒸汽流量变化后蒸汽压力、炉膛负压及其他参数的稳定。而在智能控制系统中，对安全方面也作出了比较全面的技术处理，对一些非重要参数做声光报警并记录，而对一些重要参数，如蒸汽压力的过高、汽包液位的过高、汽包液位的过低、炉膛负压的过高等，系统会依据参数的类型，作出相应的处理，当涉及到安全方面，如蒸汽压力过高、汽包液位过高、汽包液位过低，系统会停炉并伴有声光报警，当系统的安全参数解除时，系统会自动的切除停炉设定，并自动切到智能控制。智能控制系统会合理的控制燃烧回路，为燃料配置合理的空气量，以保证燃料的充分燃烧，提高锅炉的热效率和环保。目前，经有关专业部门的鉴定，锅炉的灰渣含碳量均低于14％，含氧量在8％左右，具有相当的水平。 2.2 系统架构 根据上述分析的智能控制技术，控制系统必须有稳定的控制器和相应稳定性和精度高的控制模块，由于锅炉系统的安全性要求高，不准许发生任何意外情况，而这就对现场各信号的采集精度及模块的稳定性有相当的要求。采用普通的信号采集模块显然时不行的，而国外知名模块的价格也相当昂贵，而泓格的I－8000系列的模块具有国外同类知名模块的功能，而且价格比较的适中，同时他的体积比较小，便于现场的安装，满足设计要求。为此，我们选用了相应功能的模块来完成采集和控制任务。在模拟量采集方面，我们选用了I－87018模块，它是8路差动输入模块，可高精度的采集现场过来的电压或电流信号；在热电欧信号方面，我们采用了I－87013模块，它可同时采集4路毫伏信号；在控制输出方面，我们采用4路电压或电流输出的I－87024，实时的将控制信号传送给执行机构；在数字量采入方面，我们采用I－87053，它具有16路的开关量采 |
