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DCS 控制系统设计一被控对象:图 1 锅炉设备工艺二工艺要求燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧,生成热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽 Ds,然后经过热器,形成一定气温的过热蒸汽 D,汇集至蒸汽母管。压力为 Ph 的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱,排入大气。三DCS 选型本控制系统选择浙大中控 Webfield JX-300XP 系统。四硬件控制站硬件1. 机柜:SP202结构:拼装尺寸:2100*800*600ESD:防静电手腕散热:两风扇散热接地:工作接地,安全接地2. 机笼电源机笼:四个电源模块,型号:XP521I/O 机笼:20 个槽位,用于固定卡件3. 接线端子板冗余端子板:XP520R4. 端子转接板5. 主控卡:XP243X地址范围:2 到 127。后备锂电池模块:JP2,保持参数不丢失。6. 数据转发卡:XP233地址范围:0 到 157. I/O 卡件(a)I/O 点数计算.锅炉控制系统中数字量输入点数:启动;停止;点火;手动关闭蒸汽阀以上共计四个数字量输入。. 锅炉控制系统中数字量输出点数:给风;1 号风机;给燃料;2 号风机;蒸汽阀以上共计五个数字量输出。. 锅炉控制系统中模拟量输入点数:汽包液位、温度、压力。以上共有三个模拟量输入(为了使模拟信号可以远传,变送器均选择电压式) 。(b)卡件选择.XP363:触点型开关量输入卡。8 路输入,统一隔离。.XP362:触点型开关量输出卡。8 路输出,统一隔离。.SP314X: 电压信号输入卡。4 路输入,点点隔离,可冗余.XP221:电源指示灯。操作员站硬件1. PC 机:显示器;主机;操作员键盘,鼠标;操作员站狗;2. Windows XP 操作系统3. 安装 Advan Trol-Pro 实时监控软件。工程师站硬件1. PC 机显示器;主机;工程师键盘,鼠标;工程师站狗2. 工程师站硬件可以取代操作员站硬件3. Windows XP 操作系统4. 安装 Advan Trol-Pro 实时监控软件5. 安装组态软件包通信网络(a)信息管理网通讯介质:双绞线(星形连接) ,50 细同轴电缆、50 粗同轴电缆(总线形连接,带终端匹配器) ,光纤等;通讯距离:最大 10km;传输方式:曼彻斯特编码方式;(b)过程控制网络(SCnet 网)传输方式:曼彻斯特编码方式;通讯控制:符合 TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议;通讯速率:10Mbps;节点容量:最多 15 个控制站,32 个操作站、工程师站或多功能站;通讯介质:双绞线,50 细同轴电缆、50 粗同轴电缆、光缆;通讯距离:最大 10km。 SCnet 网部件部件型号:SP024(10Base 2 网卡,细同轴电缆) 网卡地址设置地址范围类别网络码 IP 地址128.128.1 129-160操作站地址128.128.2 129-160 主控制卡 SP243X 地址设置:方法:使用拨号开关 SW2 的 S4、S5、S6、S7、S8 共五位用于设置本卡件的网络(SCnet)节点地址。拨在“ON”一侧时,表示“1” ;反之,表示“0” 。采用二进制码计数方法读数,其中自左至右代表高位到低位,即左侧(S4)为高位,右侧(S8)为低位。网络码选择 128.128.1, S4、S5、S6、S7、S8 分别拨至:OFF、OFF、ON、OFF,即主控卡地址选择位 2。主控卡安装:HUB 必须可靠接地。 通信接口卡 SP244RS-485 规范:连接方式:点对多,半双工方式同步方式:主从应答方式数据格式:1 位起始位,1 位停止位,8 位数据(RTU )奇偶校验:允许/禁止,奇/偶通信速率:1200/2400/4800/9600/19200bps端 口 数:1 个连接电缆:带屏蔽 2 芯双绞线SP244 供电:+24V:80mASP244 接线:SP244 卡件安装在系统机笼内 I/O 卡件的任意槽位 SCnet 网络结构:细缆网络连接节点距离:大于 185m,小于 500 米。不使用中继器:费用少,对应网卡除具有 RJ45 接口外,还应有 AUI 接口;如果网卡只具有 RJ45 接口,为与粗同轴电缆收发器相连接,必须配有相应的转换器(或带有 AUI 接口的集线器) ;如果网卡具有 AUI 接口,可通过收发器电缆直接与粗缆收发器的 AUI 接口相连; HUB 配置基本原则JX-300X 控制系统中,主控制站上必须采用架装的方式固定两个互为冗余的 16 口HUB; SBUS 总线SBUS 总线分为两层:第一层为为双重化总线 SBUS-S2。SBUS-S2 总线是系统的现场总线,物理上位于控制站所管辖的 I/O 机笼之间,连接了主控制卡和数据转发卡,用于主控制卡与数据转发卡间的信息交换。第二层为 SBUS-S1 网络。物理上位于各 I/O 机笼内,连接了数据转发卡和各块 I/O卡件,用于数据转发卡与各块 I/O 卡件间的信息交换。SBUS-S1 和 SBUS-S2 合起来称为 JX-300X DCS 的 SBUS 总线, 主控制卡通过它们来管理分散于各个机笼内的 I/O 卡件。SBUS-S2 级和 SBUS-S1 级之间为数据存储转发关系, 按 SBUS 总线的 S2 级和 S1 级进行分层寻址。 SBUS 总线拨码设置SW102-5SW102-8 为地址设置拨码,SW102-8 为低位(LSB) ,SW102-5 为高位(MSB) 。该系统对 SBUS 地址设置位 4,即 SW102-5SW102-8 分别设置为:OFF、ON、OFF、OFF。SW102-1SW102-4 为系统资源预留,必须设置为 OFF 状态。五注意事项(a)使用环境1. 密封所有可能引入灰尘、潮气和鼠害或其它有害昆虫的走线孔(坑)等;2. 保证空调设备稳定运行,保证室温变化小于 5/h,避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露;3. 避免在控制室内使用无线电或移动通信设备, 以防系统受电磁场和无线电频率干扰。(b)上电注意事项1. 系统重新上电前必须确认接地良好,包括接地端子接触、接地端对地电阻(要求 4 欧姆) ;2. 系统上电应严格遵循以下上电步骤:1) 控制站A. UPS 输出电压检查;B. 电源箱依次上电检查;C. 机笼配电检查;D. 卡件自检、冗余测试等。2) 操作站依次给操作站的显示器、工控机等设备上电3) 网络A. 检查网络线缆通断情况;B. 做好双重化网络线的标记,上电前检查确认;C. 上电后做好网络冗余性能的测试。六. 仪器仪表及配件清单燃料阀1; 蒸汽阀1; 给水阀1; 引风机 1; 鼓风机1; 液位变送器1; 温度变送器1; 压力变送器1; 给水泵1。七设计说明锅炉控制系统是多输入多输出的系统,通过对被控对象的 I/O 点数计算,该锅炉控制系统选用浙大中控 JX-300XP 系统,可以实现锅炉汽包内压力,液位,温度的控制,通过对系统组态,还可以进一步实现对该系统实时监控的功能。
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