煤粉锅炉数据采集系统新8687.pptx
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1、煤粉锅炉自动化控制煤粉锅炉自动化控制系统数据采集分析系统数据采集分析(1)数据采集系统()数据采集系统(DAS)n n数据采集系统按所选定的数据采集前端设备的采样速率,数据采集系统按所选定的数据采集前端设备的采样速率,周期性地采集和处理现场设备和工艺的开关量和模拟量信周期性地采集和处理现场设备和工艺的开关量和模拟量信息。并通过网络传输到上位机显示屏中显示,作为运行人息。并通过网络传输到上位机显示屏中显示,作为运行人员监视和操作现场设备的依据。员监视和操作现场设备的依据。n n数据采集系统的基本功能有:数据采集、数据处理、屏数据采集系统的基本功能有:数据采集、数据处理、屏幕显示、报警声光显示、事
2、件记录和追忆、历史数据存储幕显示、报警声光显示、事件记录和追忆、历史数据存储检索及打印、性能在线计算等功能。检索及打印、性能在线计算等功能。锅炉自动化控制数据采集分析锅炉自动化控制数据采集分析n n数据采集系统首先是通过采集卡周期性扫描外部测点的状数据采集系统首先是通过采集卡周期性扫描外部测点的状态,然后经过诸如正确性判断、工程量换算、限值判断等态,然后经过诸如正确性判断、工程量换算、限值判断等处理后,将处理过的信息作为新的数据写入数据库中。数处理后,将处理过的信息作为新的数据写入数据库中。数据库乃数据采集系统的核心,脱硫控制系统拥有两个数据据库乃数据采集系统的核心,脱硫控制系统拥有两个数据库
3、:库:n n一个是控制器数据库,另一个是上位机数据库。上位机通一个是控制器数据库,另一个是上位机数据库。上位机通过过Modbus-TCP/Modbus-TCP/或或TCP/IPTCP/IP协议与控制器联接,按一定的采协议与控制器联接,按一定的采样周期循环扫样周期循环扫n n描控制器数据库的变化,并同时对上位机数据库与画面显描控制器数据库的变化,并同时对上位机数据库与画面显示进行更新。示进行更新。锅炉自动化控制数据采集分析锅炉自动化控制数据采集分析n n(2)模拟量控制系统()模拟量控制系统(MCS)n n模拟量控制系统实现锅炉控制系统的模拟量闭环调节模拟量控制系统实现锅炉控制系统的模拟量闭环调
4、节功能,锅炉控制系统的主要闭环调节回路有:引风机负压功能,锅炉控制系统的主要闭环调节回路有:引风机负压调节自动调节、氧含量自动调节、送粉机供粉量自动调节调节自动调节、氧含量自动调节、送粉机供粉量自动调节等。等。锅炉自动化控制数据采集分析锅炉自动化控制数据采集分析(3)组态软件的选择)组态软件的选择n n组态软件中,常见的组态软件有组态软件中,常见的组态软件有winccwincc、ifixifix、intochintoch和和国内开发的组态软件组态王,力控,紫金桥等。软件适用国内开发的组态软件组态王,力控,紫金桥等。软件适用于各种于各种PLC,PLC,例如支持西门子例如支持西门子200/300/
5、400,200/300/400,三菱三菱A A系列,系列,FxFx系列系列;莫迪康,莫迪康,GEGE等。支持各种工控板卡,等。支持各种工控板卡,RS_232RS_232,RS_485RS_485,各种智能变送器。也可用于工业控制管理网络。,各种智能变送器。也可用于工业控制管理网络。锅炉自动化控制数据采集分析锅炉自动化控制数据采集分析煤粉锅炉自动化控制煤粉锅炉自动化控制仪表选型仪表选型n n传感器选用的一般原则传感器选用的一般原则n n现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在量目的、测量
6、对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。合理。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n1 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型n n要进行要进行个具体的测量工作
7、,首先要考虑采用何种原个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是
8、非接触测量;式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。研制。n n在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。然后再考虑传感器的具体性能指标。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n2 2、灵敏度的选择、灵敏度的选择、灵敏度的选择、灵敏度的选择n n通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的
9、输越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。号。n n传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方
10、向灵敏度小的而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。敏度越小越好。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n3 3、频率响应特性、频率响应特性、频率响应特性、频率响应特性n n传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传必须在允许频率范
11、围内保持不失真的测量条件,实际上传必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有感器的响应总有感器的响应总有感器的响应总有定延迟,希望延迟时间越短越好。定延迟,希望延迟时间越短越好。定延迟,希望延迟时间越短越好。定延迟,希望延迟时间越短越好。n n传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频
12、由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。率低的传感器可测信号的频率较低。率低的传感器可测信号的频率较低。率低的传感器可测信号的频率较低。n n在动态测量中,应根据信号的特点在动态测量中,应根据信号的特点在动态测量中,应根据信号的特点在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随稳态、瞬态、随稳态、瞬态、随稳态、瞬态、随机等机等机等机等)响应特性,以免产生过火的误差响应特性,以免产生过火的误差响应特性,以免产生过火的误差响应特性,以免产生过火的误差。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n4 4、线性范围、线性范围、线性范围、线性范围n n传感
13、器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。程是否满足要求。n n但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的性度也是相对的。当所要求测量精度
14、比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。这会给测量带来极大的方便。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n5 5、稳定性、稳定性、稳定性、稳定性n n传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结为
15、稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。n n在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根在选择传感器之前
16、,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。减小环境的影响。减小环境的影响。减小环境的影响。n n传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。用前
17、应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。n n在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验受住长时间的考验受住长时间的考验受住长时间的考验。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型
18、n n6 6、精度、精度、精度、精度n n精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。器。n n如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感如
19、果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。求的传感器。n n对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型n n锅炉控制系统主要应用传感器仪表:锅炉控制系统主要应用传感器仪表:物位物位物位物位/
20、液位:液位:液位:液位:压力压力压力压力/差压差压差压差压流量流量流量流量温度温度温度温度含氧量测试仪含氧量测试仪含氧量测试仪含氧量测试仪火焰检测仪火焰检测仪火焰检测仪火焰检测仪锅炉自动化控制仪表选型锅炉自动化控制仪表选型超声波液位计超声波液位计超声波物位计(液位计)工作原理超声波物位计(液位计)工作原理超声波物位计(液位计)工作原理超声波物位计(液位计)工作原理由换能器(探头)发出超生声波遇到由换能器(探头)发出超生声波遇到由换能器(探头)发出超生声波遇到由换能器(探头)发出超生声波遇到被测物位、液位表面超声波被反射折被测物位、液位表面超声波被反射折被测物位、液位表面超声波被反射折被测物位、
21、液位表面超声波被反射折回回回回,反射回波被换能器接收反射回波被换能器接收反射回波被换能器接收反射回波被换能器接收,转换成电转换成电转换成电转换成电信号信号信号信号.声波的传播时间与声波的发出声波的传播时间与声波的发出声波的传播时间与声波的发出声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比到物体表面的距离成正比到物体表面的距离成正比到物体表面的距离成正比.声波传输声波传输声波传输声波传输距离距离距离距离S S与声速与声速与声速与声速C C和声传输时间和声传输时间和声传输时间和声传输时间T T的关系可用公式表示的关系可用公式表示的关系可用公式表示的关系可用公式表示:S=CT/2.:S=CT/2.
22、由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传输时间输时间输时间输时间,使靠近换能器的一小段区域内声波不能被接收使靠近换能器的一小段区域内声波不能被接收使靠近换能器的一小段区域内声波不能被接收使靠近换能器的一小段区域内声波不能被接收,这这这这个区域称为盲区个区域称为盲区个区域称为盲区个区域称为盲区.盲区大小与超声波的量程有关盲区大小与超声波的量程有关盲区大小与超声波的量程有关盲区大小与超声波的量程有关.物位物位/液位变送器液位变送器n n超声波物位计(液位计)主要功能超声波物位计(液位计)
23、主要功能超声波物位计(液位计)主要功能超声波物位计(液位计)主要功能n n1 1、超声波物位计(液位计)选用专业超声波小超声波物位计(液位计)选用专业超声波小超声波物位计(液位计)选用专业超声波小超声波物位计(液位计)选用专业超声波小角度探头,发射功率大,灵敏度高,寿命长,测角度探头,发射功率大,灵敏度高,寿命长,测角度探头,发射功率大,灵敏度高,寿命长,测角度探头,发射功率大,灵敏度高,寿命长,测量距量距量距量距 离远;离远;离远;离远;n n2 2、任意点上下限设定,倒值设定,、任意点上下限设定,倒值设定,、任意点上下限设定,倒值设定,、任意点上下限设定,倒值设定,(可在测距范可在测距范可
24、在测距范可在测距范围内任意设定两点间的距离对应围内任意设定两点间的距离对应围内任意设定两点间的距离对应围内任意设定两点间的距离对应420MA420MA或或或或005V5V,传感器可方便安装调试,适应各种信号连,传感器可方便安装调试,适应各种信号连,传感器可方便安装调试,适应各种信号连,传感器可方便安装调试,适应各种信号连接要求接要求接要求接要求)。距离准确度在线标定。距离准确度在线标定。距离准确度在线标定。距离准确度在线标定,可用于水、酒、可用于水、酒、可用于水、酒、可用于水、酒、糖、饮料等液位控制糖、饮料等液位控制糖、饮料等液位控制糖、饮料等液位控制 n n3 3、输出方式有、输出方式有、输
25、出方式有、输出方式有4-20MA4-20MA或或或或0-5V0-5V输出,输出,输出,输出,010V010V输出。输出。输出。输出。数字信号:数字信号:数字信号:数字信号:RS232RS232(三线)(三线)(三线)(三线)/RS485/RS485(任选其一,在定货时约定)(任选其一,在定货时约定)(任选其一,在定货时约定)(任选其一,在定货时约定)二次示仪表为智二次示仪表为智二次示仪表为智二次示仪表为智能型数字显示仪表,有多种功能,其中上下限设能型数字显示仪表,有多种功能,其中上下限设能型数字显示仪表,有多种功能,其中上下限设能型数字显示仪表,有多种功能,其中上下限设定功能可使液位及物位实现
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