单回路控制 系统在电锅炉中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工2010年第2期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY49单回路控制系统在电锅炉中的应用路桂杰(大庆华科股份有限公司，黑龙江大庆163316)摘要：采用单回路控制系统对电锅炉的水位、蒸汽压力系统进行控制。通过硬件设备的控制，完成电锅炉的输出功率的调节及给水泵给水量的调节。在水位的控制系统中，主要采用电容式差压变送器对水位信号进行采集，经由lonworksFIO—A8I模块进行A／D转换，再由计算机处理经由FIO—A40输出给变频器，对给水泵进行水位的自动调节。通过电容式差压变送器对蒸汽压力信号进行采集，同样经

2、由lonworksFIO—A8I模块进行A／D转换，再由计算机处理经由FIO～A40输出给调功器对锅炉的输出功率进行控制。以达到对蒸汽压力的自动调节功能。该系统的应用，大大提高了设备的自动化控制程度，企业增效可观。关键词：电锅炉；水位；蒸汽压力；Lonworks模块中图分类号：TK22文献标识码：B文章编号：1671—4962(2010)02—0049—04电加热锅炉是1种清洁、无污染、占用空间小的动力设备。其以过程控制原理、自动控制原理、微机原理、计算机控制技术、现代传感器技术等为理论基础，以计算机为控制核心，采用Lonworks总线技术及现代传感器进行数据和信号的采

3、集，实现对电加热锅炉的水位，蒸汽压力的自动控制。且可实现系统自动／手动切换，参数调整，在线显示，报警，历史参数存储诸多功能。该系统以计算机为控制系统核心，利用传感器进行采集数据和信号，通过LonWorks模块及总线技术对数据进行处理及A／D转换，由计算机发出图1电锅炉单片机控制系统控制指令通过执行机构对电锅炉各项功能进行实大驱动电路处理后送至控制模块，控制模块根据时控制。通过硬件设备的控制完成3个内容。(1)此输出信号控制执行机构工作，并自动完成声光电锅炉水位控制；(2)电锅炉输出蒸汽的压力控报警，从而实现对锅炉控制系统进行精确的实时制；(3)系统自动／手动切换，参数调

4、整，在线显示，控制。另外还可以实现下载和通信的功能口。报警，历史参数存储等功能。由此可见应用单片机的电锅炉控制系统具有1单片机电锅炉控制系统智能化的特点。采用单片机灵活方便，可根据工作要求，将室2电锅炉系统的硬件控制温自动控制在某一范围；且可根据系统负载自动根据实际情况采用硬件控制的手段对电锅炉调节，保持供热稳定；采用全自动化的程序控制，的水位及饱和热蒸汽的压力进行控制。并采用又使得安全检修方便。其控制结构见图1。Lonworks总线技术及应用Lonworks模块实现系统系统采用单片机为控制系统核心，通接口扩的手伯动、系统参数设定、报警、历史记录存储等展芯片8255完成

5、人机交互的诸多应用功能，系统功能。电锅炉主要技术参数：(1)电锅炉功率为：所需数据由模拟通路采集，该模拟通路由传感器40kw；(2)蒸汽压力：0．3MPa；(3)控制精度：1％，组、多路开关、信号采样和A／D转换等组成。检测控制系统流程见图2。到的数据经过单片机处理后，一部分经由8255传2．1电锅炉水位及蒸汽压力控制系统至8位数码管显示，另一部分能过电平转换器和放根据汽泡水位的动态特性及电锅炉本身的特学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第2l卷图2电锅炉控制系统流程点采用单回路即单冲量的方式对水位及蒸汽压

6、力进行控制。单位冲量控制系统：汽泡水位的控制手段是控制给水，基于这一原理，可以构成单冲量控制系统，见图3。图4蒸汽压力单冲量控制系统电加热锅炉的热损失很小，只须考虑散热损失(一般不超过2％)，所以电加热锅炉的热效率通常可取98％。计算电加热锅炉所需电功率时，可按下式计算出锅炉所需的输入热量：图3汽泡水位单冲量控制系统Q=[+×h一(，+)×I】×D／77单冲量即汽泡水位。这种控制系统是典型的式中，，I一额定工作压力下的饱和蒸汽焓，kJ／kg；单回路控制系统。虽然当蒸汽负荷突然大幅度增，一给水焓，~／kg；，hh～饱和水焓，kJ／kg；～排污加时，由于假水位现象，控制器不

7、能打开给水设备率，％；D一额定蒸发量，kg／h；卵一电锅炉热效率，增加给水量，以维持锅炉的物料平衡，将使水位严通常为98％。重下降，波动厉害，这样的系统不能适应，水位不再根据1kW=3600kJ／h，即可算得电锅炉所能保证。但是对于实验室所用小型电锅炉，由于需的电功率。汽泡停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位现2．2电锅炉控制系统的其它功能象并不显著，配上一些联锁报警装置，完全可以保电锅炉控制系统的手动控制通过电锅炉控制证安全操作。故采用这样的单冲量控制系统可以系统电气控制柜来完成，自动控制是通过计算机满足设计的要求。软件LonMake