2022年组态软件供暖锅炉监控系统设计方案 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用基于组 态软件的供暖锅炉监控系统设计摘 要工业锅炉是采暖供热系统的核心设备,它的主要任务是安全牢靠、经济有效 地把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递给水,生 产出满意需要的蒸汽或热水;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用本文主要介绍的是通过组态软件MCGS)做成的一套锅炉监控系统;大家都知道我们可以把锅炉分为三个相对独立的环节去控 制:燃烧系统的掌握,汽包液位的掌握,过热蒸汽温度的掌握;本 文也采纳了这样的分环节
2、掌握的方法;第一,用炉膛内的压力与饱 和蒸汽的压力组成串级掌握系统去掌握燃料的供应量,继而掌握了 燃烧系统;当然为了安全起见我们仍必需用一个压力传感器去测量 炉膛内的压力;其次,用饱和蒸汽的温度和汽包的水位组成串级控 制去掌握给水量,继而掌握汽包的水位;最终,用过了减温器的蒸 汽的温度与过热后的蒸汽的温度组成串级掌握去掌握减温水的供应 量,继而掌握过热蒸汽的温度;该系统具有数据采集实时掌握,在线查询等功能,同时能够通过一些简洁的传统掌握 进行相对稳固的掌握;PID 掌握)对其本文针对过路系统三个环节中的每个环节的单独掌握 ,设备陈旧,耗煤 或油、气 量大 年耗煤量占全国总耗煤量的三分之一 ,效
3、率低 平均约为 60%, 自动化程度不高;另外由燃料燃烧产生的烟尘、 SOX,NOX 等对环境造成了严峻污染;随着对生产自动化要求渐高的趋势,转变工业锅炉运行中传统的手动、半自动操 作方式已势在必行特别是近年来我国北方各大城市承担着连续低温天气和煤炭价 格大幅度上涨的压力,仍要面对供热标准;工业供暖锅炉的安全运行显的越来越是重要,那么这就要我们用一些方法来 监控锅炉的运行;并且在显现反常的情形下能够立刻显示出来,这样以便于我们进行整修;所以为了供暖锅炉能够安全有效的运行,我们必需对它进行监控,这 就是我们常常说的供暖锅炉监控掌握系统 1 ;1.2 锅炉讨论的现状和存在的问题随着信息技术的进展,
4、远程训练中的重要组成部分远程试验系统获得了 越来越多的关注;作为掌握类学科的典型试验对象锅炉掌握系统也成了远程 试验讨论的焦点;现在,绝大多数高校都是购买现成的工控机和成套的试验掌握 多为组态软件 ,成本很高,而且产品功能也不特别完对象以及相应的掌握软件 善,敏捷性差,试验结果不抱负;例如:同学们做 PID 锅炉水位定值调剂试验时,只能设定 P 、I 、D 的参数值,然后看下试验的运行结果就行了,这样同学们就不简洁深刻懂得试验背后较深的掌握理论学问,不利于专业素养的培育,也不能适 应现代高校掌握类相关专业的教案需要和试验教案的进展趋势;因此,开发一种 功能完善、敏捷性好,且能够进行自主设计型试
5、验的远程试验监控软件就很有必 要;我们选用组态软件 MCGS)作为锅炉掌握系统远程试验监控软件的开发工具;锅炉微运算机掌握,是近年来开发的一项新技术,它是微型运算机软、硬件自动掌握、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉 30 多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的 1/3 ,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、铺张大、环境污染等严重的生产状态;提高热效率,降低耗煤量,用微机进行掌握是一件 2 ;具有深远意义的工作作为锅炉掌握装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳固、经济运行,减轻 操作人员的劳动强度;采纳微运算机掌握,能对锅炉进行过程的自动检测、自动 掌握等多项功能;锅炉微机掌握系统,
6、一般由以下几部分组成,即由锅炉本体、一次外表、微 机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成,一次外表将锅炉的 温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机,手自动切换操作部分,手动时由操作人员手动掌握,用操作器掌握滑差电机以及阀等,自动 时对微机发出掌握信号经执行部分进行自动操作;微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、掌握以保证锅炉正常、牢靠地运名师归纳总结 行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行微机系统设计时,对锅炉水位、锅炉汽包压第 4 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用力等重要参
7、数应设置常规外表 及报警装置,以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置,这是必不行少的,以免锅炉发生重大事故 3 ;随着运算机掌握系统的进展和成熟,国外发达国家的工业锅炉已经应用了成 熟的 DCS 或 FCS 产品,如霍尼威尔 9000 、西门子 Teleperm-D 、SMAR Sytem302 等 系统 , 并取得了良好的成效;我国工业锅炉平均单机容量只有 2.4t/h,远低于国外 水平 ,容量仍不足以大到使用国外成套昂贵设备的 程度;近十年来,国内中小型工业锅炉运算机掌握系统多采纳两级方式,即监管 理,掌握级完成数据采集和掌握功能 4 ;级和掌握级,监管级进行监视和管第 2 章 MCG
8、S 组态软件介绍2.1MCGS 简介运算机技术和网络技术的飞速进展,为工业自动化开创了宽阔的进展空间,用户可以便利快捷地组建优质高效的监控系统,并且通过采纳远程监控及诊断、双机设备等先进技术,使系统更加安全牢靠,在这方面,MCGS 工控组态软件将为 您供应强有力的软件支持; MCGS 全中文工业自动化掌握组态软件 以下简称 MCGS 工控组态软件或 MCGS) 为用户建立全新的过程测控系统供应了一整套解决方案;MCGS 工控组态软件是一 套 32 位工控组态软件,可稳固运行于 Windows95/98/NT 操作系统,集动画显示、流程掌握、数据采集、设备掌握与输出、网络数据传输、双机设备、工程
9、报表、能于一身,并支持国内外众多数据采集与输出设备,广数据与曲线等诸多强大功 泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材 料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、试验 室等多种工程领域;MCGSWW 服务器版本,集工业现场的集散掌握和各类历史、实时数据及相关曲 线的 WWW 发布于一体,可以解决整个企业的 Internet/Intranet 方案,也可以非 常便利的与您已有的企业网络相连接,让您从详细的技术环节和纷杂的数据堆中 脱身,随时随地把握工业现场与企业运营状态,明白所需的各项信息,大幅度提 高工作效率,实现胜利决策;MCGS 组态软
10、件帮忙系统能够帮忙您把握 MCGS 工控组态软件的基本操作与用 法,并帮助您圆满完成工作;2.2 MCGS 的功能和特点MCGS 即 监视与掌握通用系统 ,英文全称为 Monitor and Control Generated System;MCGS 是为工业过程掌握和实时监测领域服务的通用运算机系统软件,具 有功能完善、操作简便、可视性好、可保护性强的突出特点;它的特点可以归结 成以下几点:1) 概念简洁,易于懂得和使用;一般工程人员经过短时间的培训就能正 确把握、快速完成多数简洁工程工程的监控程序设计和运行操作;用户可躲开发复杂的运算机名师归纳总结 软硬件问题,集中精力解决工程本身的问题,
11、依据系统的规定,组态配置出高性第 5 页,共 20 页能、高牢靠性、高度专业化的上位机监控系统;2) 利用丰富的“ 动画组态” 功能,快速构造各种复杂生动的动态画面;以图像、图符、数据、曲线等多种形式,为操作员准时供应系统运行中的状态、品质及反常- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用报警等有关信息;变化大小、转变颜色、明暗闪耀、移动翻转等多种手段,增强画面的动态显示成效;图元、图符 对象定义相应的状态属性,即可实现动画效果;同时, MCGS 为用户提 供了丰富的动画构件,模拟工程掌握与实时监测作业中常用的物理器 件的动作和功能;每
12、个动画构件都对应一个特定的动画功能;如:实 时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表格构件等; 3 ) 引入“ 运行策略” 的概念;复杂的工程作业,运行流程都是多分支的;用传统的编程方法实现,既繁琐又简洁出错;MCGS 开创了“ 策略窗 口” ,用户可以选用系统供应的各种条件和功能的“ 策略构件” ,图形化的方法构造多分支的应用程序,实现自由、精确地掌握运行 流程,依据设定的条件和次序,操作外部设备,掌握窗口的打开或 关闭,与实时数据库进行数据交换;同时,也可以由用户创建新的策略构件,扩展系统的功能;4) MCGS 系统由五大功能部件组成,主要的功能部件以构件的形式来构造;不同的构件有着
13、不同的功能,且各自独立;三种基本类型的构件 设备构件、动画构件、策略构件)完成了 MCGS 系统三大部分 设 备驱动、动画显示和流程掌握)的所有工作;用户也可以依据需要,定制特定类型构件, MCGS 系统的功能得到扩充; 使 这种充分利用“ 面 向对象” 的技术,大大提高了系统的可保护性和可扩充性;5) 支持 OLE Automation 技术; MCGS 答应用户在 Visual Basic 中操作 MCGS 中的对象,供应了一套开放的可扩充接口,用户可依据自己的需 要用 VB 编制特定的功能构件来扩充系统的功能;6) MCGS 中数据的储备不再使用一般的文件,而是用数据库来治理一切;组态时
14、,系统生成的组态结果是一个数据库;运行时,数据对象、报警信息的储备也是一个数据库;利用数据库来储存数据和处理数据,提高了系统的牢靠性和运行效率,同时,也使其它应用软件系统能直 接处理数据库中的存盘数据;7) 设立“ 对象元件库” ,解决了组态结果的积存和重新利用问题;所谓 对象元件库,实际上是分类储备各种组态对象的图库;组态时,可把 制作完好的对象 包括图形对象,窗口对象,策略对象,以至位图文件等等)以元件的形式存入图库中,也可把元件库中的各种对象取出,直接为当前的工程所用;随着工作的积存,对象元件库将日益扩大和丰富,组态工作将会变得越来越简洁便利;现今进展的技术,即分布式运算机协同工作方式,
15、 来使分散在不同现场之间的采集系统和工作站之间协同工作;通过 MCGS,不同的工作站之间可以实时交换数据,实现对工控系统的分布式掌握和治理;2.3 MCGS 的构成MCGS 组态软件 以下简称 MCGS)由“MCGS 组态环境” 和“MCGS 运行环境”两个系统组成;两部分相互独立,又紧密相关;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 MCGS 组态环境是生成用户应用系统的工作环境,由可执行程序McgsSet.exe 支持,其存放于 MCGS 目录的 Program 子目录中;用户在 MCGS
16、组态环境中完成动 部组态工作后,生成画设计、设备连接、编写掌握流程、编制工程打印报表等全 扩展名为 .mcg 的工程文件,又称为组态结果数据库,其与MCGS 运行环境一起,构成了用户应用系统,统称为“ 工程” MCGS 运行环境是用户应用系统的运行环境,由可执行程 McgsRun.exe 支持, 其存放于 MCGS 目录的 Program 子目录中;在运行环境中完成对工程的控制工作;2.4 MCGS 的工作方式1)MCGS 与设备的通信 MCGS 通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换;包括数据采集和发送设备指令;设备驱动程序是由 VB 程序设计语言编写的 DLL 动态连接库)文件,设备 驱动
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