虹潤流量積算儀在電廠程控系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、摘要
在整個(gè)電廠輸煤程控控制系統(tǒng)中,虹潤NHR-5600系列流量積算控制儀是一款集采集、測(cè)量、控制、積算、記錄、組網(wǎng)通信等功能于一體的主要儀表,它是依據(jù)GB/T 34049-2017國家標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的產(chǎn)品,它主要解決流量測(cè)量、流量計(jì)量、流量定量控制、流量組網(wǎng)以及流體研究、鍋爐自控而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)符合GB/T17626.2-11相關(guān)規(guī)定,同時(shí)產(chǎn)品取得了CE認(rèn)證。
二、產(chǎn)品的市場(chǎng)背景
90年代,世界好的火電廠能把40%左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能;大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60%~70%。此外,火力發(fā)電大量燃煤、燃油,造成環(huán)境污染,也成為日益引人關(guān)注的問題。 熱電廠為火力發(fā)電廠,采用煤炭作為一次能源,利用皮帶傳送技術(shù),向鍋爐輸送經(jīng)處理過的煤粉,煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?,?jīng)一次加熱之后,水蒸汽進(jìn)入高壓缸。為了提高熱效率,應(yīng)對(duì)水蒸汽進(jìn)行二次加熱,水蒸汽進(jìn)入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。電廠輸煤程控控制系統(tǒng)是火電廠十分重要的支持系統(tǒng),它是保證機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件,電廠燃煤輸送過程的自動(dòng)控制,包括卸煤、堆煤、上煤程控、筒倉監(jiān)控、自動(dòng)/手動(dòng)配煤加倉,分爐計(jì)量堆煤計(jì)量、統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理等。為實(shí)現(xiàn)國家“十三五"戰(zhàn)略規(guī)劃,保證能源管理在能源生產(chǎn)中的節(jié)能、減排、降耗等指標(biāo)都是目前廠礦企業(yè)在整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中需要解決的實(shí)際問題。
三、產(chǎn)品的主要技術(shù)原理
1、軟件基于ARM處理器的中央處理器,采用嵌入式操作系統(tǒng),外置內(nèi)帶快閃存儲(chǔ)器。
2、硬件通過光耦繼電器對(duì)通道信號(hào)值隔離、轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),經(jīng)過基準(zhǔn)電源、運(yùn)算放大器、AD轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的線性轉(zhuǎn)換。
3、軟件算法根據(jù)流體、固體的性質(zhì),依據(jù)相應(yīng)的GB標(biāo)準(zhǔn),通過數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)字離散化處理,實(shí)現(xiàn)液體流量、固體料位積算,將所取得累積量根據(jù)輸出模式(自動(dòng)啟動(dòng)、停止、清零)實(shí)現(xiàn)定量控制
4、電源為閉環(huán)式開關(guān)電源,輔助電源為流量傳感器配電,整個(gè)電源功率不大于5W
5、產(chǎn)品帶USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存功能,可隨時(shí)通過U盤和上位機(jī)分析軟件隨時(shí)調(diào)閱過程量變化的歷史曲線或相關(guān)的歷史數(shù)據(jù),并可與多種流量傳感器配套使用。
6、產(chǎn)品在整個(gè)電廠輸煤程控系統(tǒng)中,負(fù)責(zé)產(chǎn)品的流量采集、控制、分析、記錄、通訊組網(wǎng)等功能。
四、產(chǎn)品的應(yīng)用
電廠輸煤程控控制控制系統(tǒng)具有完善友好的人機(jī)界面,采組態(tài)軟件上位機(jī)監(jiān)控作為主要的人機(jī)接口,取代傳統(tǒng)的操作盤和模擬盤控制方式,整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行操作和監(jiān)視全部在上位機(jī)實(shí)現(xiàn),通過LCD畫面、鍵盤和鼠標(biāo)對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。上位機(jī)上不僅能顯示風(fēng)機(jī)、泵、閥門等系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、過程參數(shù)、報(bào)警等,還可以進(jìn)行各運(yùn)行方式的選擇和切換,進(jìn)行自動(dòng)程控操作,同時(shí)還具有模擬量參數(shù)顯示、棒狀圖顯示、聲光報(bào)警、打印制表等功能。
1、顯示窗口配置:
1)工藝流程圖 2) 報(bào)警畫面 3)歷史趨勢(shì)圖 4)指導(dǎo)畫面 5)控制畫面 6)故障診斷畫面 7)動(dòng)態(tài)畫面 8)參數(shù)修改畫面
2、故障報(bào)警配置:
輸煤系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障類型很多,但處理方法不同,有的故障只需報(bào)警,以提醒值班人員注意,如皮帶輕跑偏、皮帶電機(jī)電流越限、煤倉或筒倉高煤位等; 對(duì)嚴(yán)重故障,如皮帶重跑偏、重打滑、撕裂、電動(dòng)三通管堵煤等,則必須立即停止故障設(shè)備,并通過聯(lián)鎖停止其前級(jí)所有設(shè)備。故障報(bào)警采用聲(喇叭、警鈴、蜂鳴器)、光(模擬屏發(fā)光、光栓、光標(biāo))等手段實(shí)現(xiàn)。即利用多媒體技術(shù)合成語音通過揚(yáng)聲器播放發(fā)生的故障類型,并在LCD顯示報(bào)警窗口顯示故障發(fā)生時(shí)間、故障類型及判斷的故障原因,故障信息上光帶閃爍,同時(shí)模擬屏上相應(yīng)設(shè)備的燈光也閃爍,工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的畫面自動(dòng)切換至故障設(shè)備。
3、系統(tǒng)特點(diǎn):
1)采用集散型結(jié)構(gòu),可提高系統(tǒng)的可靠性,分散系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn);上位機(jī)由兩臺(tái)工控機(jī)組成,可同時(shí)工作,互為冗余
2)上位機(jī)對(duì)整個(gè)工藝系進(jìn)行集中監(jiān)視、管理和自動(dòng)控制;當(dāng)參數(shù)越限或控制對(duì)象故障狀態(tài)變化時(shí),畫面上以不同顏色顯示,并實(shí)現(xiàn)語音報(bào)警
3)通過自控儀表對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制,并具有聯(lián)鎖保護(hù)功能
4、虹潤儀表配置:
輸煤程控控制系統(tǒng)采用虹潤組態(tài)軟件和虹潤NHR全系列儀表,作為整個(gè)系統(tǒng)控制的核心,監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)采集顯示、系統(tǒng)操作、報(bào)警信息自動(dòng)記錄、歷史趨勢(shì)顯示、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能。
1、虹潤NHR-5600系列流量積算控制儀(見下圖)
NHR-5600A-27/27/14-0-D1實(shí)現(xiàn)定量控制給煤量
產(chǎn)品圖片1 :
2、虹潤NHR-7700系列液晶多回路測(cè)量顯示控制儀
NHR-7720A-X-A-1-D1實(shí)現(xiàn)爐溫、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等數(shù)值的測(cè)量、上傳
產(chǎn)品圖片2 :
3、虹潤NHR-7300系列液晶人工智能溫控器
NHR-7330R-A-0-2-A-D1設(shè)定調(diào)節(jié)閥開度值,自動(dòng)給出調(diào)節(jié)輸出百分比,完成配煤加倉等流量大小控制
產(chǎn)品圖片3:
五、結(jié)束語
經(jīng)過對(duì)NHR系列產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)的組裝、調(diào)試,運(yùn)行效果良好。整個(gè)電廠輸煤程控控制系統(tǒng)能較好的解決生產(chǎn)過程中碰到的問題,降低企業(yè)生產(chǎn)管理能耗和成本,提高了企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)效率,保證生產(chǎn)安全順利的執(zhí)行。
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