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1 设计方案 75t/h 循环流化床锅炉结构和工作原理 构 75t/ 图 75t/ 作原理 煤粉由给煤机进入炉膛,再由从炉膛底部进入的一次风将煤粉送入炉膛中央进行燃烧。 燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料主要在炉膛内流态化并呈沸腾状燃烧。炉膛四周布置有水冷壁管,用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装 置中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至烧尽。烟气经烟道过尾部受热面进行热交换,最后通过除尘器由烟囱排入大气。 加入石灰石的目的,是为了在炉内进行脱硫。石灰石的主要化学成份是 煤粉燃 2 烧后产生的 ,若直接通过烟囱排入大气层,必然会造成污染。加入石灰石后,石灰石中的 成固态的 石膏),从而减少了空气中的硫酸类的酸性气体的污染。 另外,由于流化床锅炉的燃烧温度被控制在 850950范围内,煤粉燃烧后产生的 也会大大减少硝酸类 性气体。 所以,从 80 年代开始,基于环保的要求,流化床锅炉燃烧技术,迅速地在全世界范围内被广泛应用。 环流化床锅炉燃烧系统的特点 燃烧劣质煤。 因循环流化床锅炉特有的飞灰再循环结构,飞灰再循环量的大小可改变床内(燃烧室)的吸热份额,也即任何劣质煤均可充分燃烧,所以循环流化床锅炉对燃料的适应性特别好。 烧效率高。 由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环燃烧,其锅炉燃烧效率可达 95%99%。 约能源。 由于循环流化床锅炉燃烧的 煤粉,相比较煤粉锅炉而言,不需要经过大耗电的磨煤机磨制成更细的煤粉,所以达到了节约电能的目的。 境保护。 由于循环流化床锅炉燃烧过程中,添加了石灰石,进行炉内脱硫,且燃烧温度低,大大减少了烟气排放的酸性气体,无疑对保护生态环境有重要作用。 另外流化床燃烧产生的灰渣活性好,可做水泥掺和料、建筑材料等,这对变废为用、保护土地资源可起到重要作用。 环流化床锅炉被控对象特点及控制的难点 变量输入、多变量输出 循环流化床锅炉被控对象见图 3 图 循环流化床锅炉被控对象 由图可见,循环流化床锅炉被控对象为多变量输入、多变量输出对象。 变量耦合性 由于循环流化床锅炉燃烧中,任何一个物理参数(如温度、压力、流量、液位)的改变都会影响到其他物理参数的改变(这在控制理论中称之为耦合性)。如燃料量(煤粉量)的改变,不仅会影响到炉床温度的变化,也会影响到主蒸汽流量的变化,以及影响到主蒸汽压力的变化和主蒸汽温度的变化。 入变量、输出变量之间的非线性 循 环流化床锅炉燃烧过程中,各被控设备的输出物理量对输入物理量的响应有较大的时间滞后特性,以及各被控设备的输出物理量与输入物理量的之间的数学特性为非线性,使得控制运算变得复杂,这样就必然给各物理量的控制带来很大的困难。 统 收了近年来快速发展的通信技术、微电子技术,充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术,采用了高 性能的微处理器和成熟的先进控制算法,全面提高了 适应更广泛更复杂的应用要求,成为一个全数字化、结构灵活、功能完善的开放式集散控制系统。 操作站( 控制站( 通信网络 误 !未找到引用源。 。通过在 实现与通信网络上挂接通信接口单元( 实现 数 字设备的连接;通过多功能计算站( 相应的应用软件实现企业网络( 境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与 4 查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能,从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。 统通讯方式 散控制 系统的通讯网络由信 息管理网、过程控制网构成,其典型的拓扑结构如图 示: 图 统网络结构示意图 由于集散控制系统中的通讯网络担负着传递过程变量、控制命令、组态信息以及报警信息等任务,所以网络的结构形式、层次,以及组成网络后所表现的灵活性、开放性、传输方式等方面的性能都十分重要。 统为适应多种过程控制规模和多种现场条件,其通讯系统对于不同层次分别采用了信息管理网、 网络和 线。 5 信息管理网( 信息管理网采用以太网络,用于工厂级的信息传送和管理,是实现全厂综合管理的信息通道。该网络通过在多功能站( 安装双重网络接口转接的方法 , 实现企业信息管理网与 过程控制网络之间的网间桥接,以获取 时也向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库,实现信息共享,并可将各个装置的控制系统连入企业信息管理网,实现工厂级的综合管理、调度、统计、决策等。 信息管理网的基本特性: 拓扑规 范:总线形(无根树)结构,或星形结构; 传输方式:曼彻斯特编码方式; 通讯控制:符合 通讯速率: 1001 网上站数:最大 1024个; 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 10 过程控制网络( 网) 作为其过程控制网络。它直接连接了系统的控制站、操作 站、工程师站、通讯接口单元等,是传送过程控制实时信息的通道,具有很高的实时性和可靠性,通过挂接网桥, 可以与上层的信息管理网或其它厂家设备连接。 过程控制网络 是在 10础上开发的网络系统,各节点的通讯接口均采用了专用的以太网控制器,数据传输遵循 本性能指标如下: 拓扑规范:总线形结构,或星形结构; 传输方式:曼彻斯特编码方式; 通讯控制:符合 通讯速率: 100; 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 10 6 过程控制网络设计首先必须应用现代先进的网络技术,在现有高速网络的基础上进行双重化(冗余)设计,以满足实时性和可靠性要求,保证整个系统中的过程参数、报警信息、操作指令等所有过程控制层信息高速可靠的传输。 在过程控制网络 中,冗余方式采用并联式热备用,它是所有冗余方式中最有效的。简单地说,系统中具有两个独立的网络,它们都处于运行状态,其中一个处于 工作状态,负责系统的实时通讯任务,而另一个处于热备用状态;当处于工作状态的网络出现异常时,备用网络将自动接替系统通讯任务,切换为工作状态。所以这两个网络构成一个有机的整体,在传输层以下它们成为两个网络独立工作,但从系统的应用层看可以认为是一个网络。以下将围绕硬件、软件、协议等方面进行具体分析。 首先是实现物理层的双重化设计,包括通信介质、驱动电路、通信控制器、集线器( ,实现互为冗余的两个网络链路完全独立,这样可以保证这两个网络的物理信号隔离和故障隔离,如下图。但它们最终被同一个微处理器( 驱动,信息在传输层被统一或分配(也就是冗余处理)。这种结构使增添或移去站点变得十分简单,并且很容易检测到电缆故障。 点 3),如操作站、工程师站、服务器等,采用双 10/100络的连接,并用 T 提供的网卡驱动程序、标准协议和浙大中控开发的故障诊断和冗余处理软件(与控制站一致)实现冗余网卡和网络管理。 传输层协议。 P 协议在5、 T、 000、 等操作系统中都有完善的实现,已被广泛应用。 P 协议保证数据传输的可靠性是通过 P 协议的带重传正向确认机制、窗口流量控制和三路握手措施来保证的。为保证和验证 作站软件使用操作系统提供的 此 议 ; 基本数据传输协议 差错控制协议 无连接数据传输协议 可靠性数据传输控制协议 在实现标准 P 传输协议的基础上,增加数据包冗余传输机制,主要负责下行数据的传输端口分配、上行冗余数据的合并、数据包时间标识、信道的故障检测(好、坏)、信道负荷统计等,以实现与应用层信息交换的正确性和端口的单一性,如下图。 络内站点的两个互为冗余网络端口的物理层和链路层特性完全符合从应用层(系统软件)去看则认为是一个通道,即 由传输层对这两 7 个冗余信道进行数据包的合并或分配处理,所以两个独立的网络在传输层中被有机的统一。 中两个网络中的各站点都具有两个独立的物理端口和 别与 1#和2#网络相连: 1#端口 #端口 中 网络 2# 传输链路 冗余处理 源站点 目标站点 报文 冗余处理 报文 网络 1 # 传输链路 冗余链路数据传输处理示意图 双重化信道处理方法:当两个信道都正常的情况下,发送站点(源)对传输数据包(报文)的进行时间标识,接收站点 (目标)有效的出错检验和信道故障判断、信道拥挤情况判断等处理,按校验正确、时间顺序等方法择优获取冗余的两个数据包中的其中一个,而过滤了另一个数据包。而当一条信道故障的情况下,另一条信道将负责整个系统通信任务,通信仍然畅通。对于这种冗余方案是建立在具有严密的信道自检能力的基础上,即能及时地判断两个信道的工作状态 畅通或故障。 为提高网络响应能力和数据传输效率,对应用层软件设计根据工业控制的具体情况提出了一系列要求并采取了以下规定和控制措施: 控制站实时过程信息采用定时(周期可设置)广播方式,让各工作站共享过 程信息; 数据包传输优先级控制,保证重要信息快速传输; 非实时性数据通过测试网络负荷进行相应的流量限制,使网络保持畅通; 监视来自应用层的报文,根据信道负载按优先级进行传输控制,防止非确定性突发事件影响系统响应速度。 统的过程控制网络采用双高速通道 冗余的 ,它直接联接系统的控制单元、操作站、工程师站、服务器等,是传输过程控制实时信息的通道,具有很高的实时性和可靠性。 的冗余设计保证了系统过程参数、操作指令、组态信息、诊断信息、报警信息等所有现场控制层信息高 速可靠的传输,实现了操作人员对过程工艺的监视和控制。 程控制网络 信介质 、 网络控制器、驱动接口等均为冗余配置,当两个信道都正常的情况下,发送站点(源)对传输数据包(报文)的进行时间标识,接收站点(目标)有效的出错检验和信道故障判断、信道拥挤情况判断等处理,按校验正确、时间顺序等方法择优获取冗余的两个数据包中的其中一个,而滤去重复和错误的数据包。而当一条信道故障的情况下,另一条信道将负责整个系统通信任务,通信仍然畅通。根据 8 过程控制系统的要求和以太网的负载特性,网络规模设定为 :系统站点最大可配置 15个控制站, 32个其他功能站点(包括操作站、工程师站、中央服务器、网桥、串行通信接口等)。 信网关 串行通信接口卡,具有 以与具有一定协议的 智能仪表通信。 过程控制网络 保证高速可靠传输系统的各种过程数据的基础上,还具有完善的在线实时诊断,查错 、 纠错手段,诊断状态被即时显示在工作站上以提醒用户得到尽快修复 , 采取相应的保护措施 。 计采用全隔离的冗余通信接口,避免远距离传输时共模干扰影响应冗余通信接口,并合理布置冗余的通信电缆,可以保证在一条通信电缆受损的情况下,仍能正常数据上下传输。在通信电缆室外布置时,互为冗余的两条电缆保持一定的空间距离,以避免施工过程中两条冗余电缆同时损伤。 用户可指定网络上任一节点(工程师站)作为“主时钟”,接收 动校对,使通讯总线上的各个站(控制站、操作站、)的时钟同步,站间时钟 误差不大于 1 以通过通信管理站与其它厂家设备联结。接口网桥( 通信接口单元的核心,是 络节点之一,它解决了 统的接口。我方的 件可以运行于企业信息管理网上的任一台计算机上,并且在此计算机上安装两块网卡与 统的冗余数据总线相连,以实现 统与 的高 速数据通信接口。 接到数据通讯系统上的任一系统或设备发生故障,不会导致通讯系统瘫痪或影响其他联网系统和设备的工作。通讯总线的故障不会引起机组跳闸或使 在数据通讯总线上的所有站,都能接受数据通讯总线上的数据,并可向数据总线上发送数据。 最繁忙的情况下,不超过 20%,以便于系统的扩展。我方提供计算和考核的办法。 机组稳定和扰动的工况下,数据总线的通讯速率保证运行人员发出的任何指令均能在 1秒或更短的时间里被执行,在所有工况下(包括 1秒内发 100 个过程变量报警的工况)均能实现。 9 ,主控制卡、数据转发卡、 I/ 重化总线 第一层为为双重化总线 理上位于控制站所管辖的 I/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 络。物理上位于各 I/接了数据转发卡和各块 I/于数据转发卡与各块 I/ 线主要性能指标: 用途 :主控制卡与数据转发卡之间进行信息交换的通道 电气标准: 通信介质:特性阻抗为 120的八芯屏蔽双绞线 拓扑规范:总线形结构,节点可组态 传输方式:二进制码 通信协议:采用主控制卡指挥式令牌的存储转发通信协议 通信速率: 5节点数目:最多可带载 16块数据转发卡 通信距离:最远 用电气中继或光中继情况下) 冗 余 度 : 1: 1 热冗余 络主要性能指标: 通信控制 :采用数据转发卡指挥式的存储转发通信协议 传输速率 : 1电 气 标 准: 通信介质 :印刷电路板连线 网上节点数目:最多可带载 16块智能 I/ 于系统内局部总线,采用非冗余的 循环寻址( I/式。 统硬件 主要特点 放 性 融合各种标准化的软、硬件接口,方便地接入最先进的现场总 10 线设备和第三方集散控制系统、逻辑控制器等,通过各种远程介质或 容 性 符合现场总线标准的数字信号和传统的模拟信号在系统中并存。使企业现行的工业自动化方案和现场总线技术的实施变得简单易行。 备管理 增加先进的设备管理功能( ,能对现场总线的智能变送器进行参数设置等项目实现自动管理,达到了设备管理和过程控制的完美结合。 全 性 系统安全性和抗干扰性符合工业使用环境下的国际标准,系统采取有效措施防止各类计算机病毒的侵害保证存储器数据的安全。 障诊断 具有卡件、通道以及变送器或传感器故障诊断功能,智能化程度高,轻松排除热电偶断线等故障。 械结构 采用 19吋国际标准的机械结构,部件采用标准化的组合方式,满足各种应用环境。 电电源 交直流电源采用 双重化热冗余供电模式,部件热插拔结构,方便安装和维护。 程服务 能够通过远程通信媒体实现远程监控、故障诊断、系统维护、操作指导、系统升级等。 时仿真 系统具有离线的实时调试和仿真功能,缩短系统在现场的调试周期并降低了方案实施的风险。 统容量 、系统规模灵活可变,可满足从几个回路、几十个 I/O 信息量到 1000个控制回路、 30720个 I/ 号配置 提供 2 点、 4点、 8点和 16点系列 I/用户 提供了多种选择,优化了系统的配置。 号精度 I/O 卡件采用国际上最新推出的高精度 A/D 采样技术( -A/D, 22位精度),先进的信号隔离技术,严格测试下的带电插拔技术,以及多层板和贴片技术。使信号的采集精度更高、卡件的稳定性更好。 制 系统控制组态增加了符合 现了局部控制区域内的实时过程信息的共享。 成性 展系统,它可以方便地进行扩展和集成,采用 用户可以根据自己的特殊需要,在 添加第三方的自定义应用。 主要性能指标 统规模 过程控制网络 连接系统的工程师站、操作站和控制站,完成站与站之间的数 11 据交换。 可以接多个 子网,形成一种组合结构。每个 网理论上最多可带 2048个节点,最远可达 10,000米。目前可实现 1个控制区域包括 15个控制站、32个操作站或工程师站,总容量 30720点。 统性能 作环境 工作温度 : 0 50 存放温度 : 40 70 工作湿度 : 1090%凝露 存放湿度 : 595%凝露 高度 :海拔 2000m 振动 (工作 ) : 幅, 5 1717 500动 (不工作 ) : 幅, 5 1717 500: 电源性能 控制站:双路供电, 85 26447 400大 600W,功率因数校正(符合 操作站、工程师站: 200 25050大 500W; 接地电阻 普通场合: 4 运行速度 采样和控制周期: 50毫秒 辑控制), 50毫秒 路控制); 双机切换时间: 双机冗余同步速度: 1 电磁兼容性 采用具有功率因素校正的开关电源,谐波幅射大大降低,使系统对电源网络的干扰达到最小。 人 机接口(操作站和工程师站) 人机接口包括操作员站和工程师站。 12 作员站的组成 控 彩色显 示器、鼠标、键盘、 卡、专用操作员键盘、操作台、打印机等。 们的区别在于系统软件的配置不同,工程师站除了安装有操作、监视等基本功能的软件外,还装有相应的系统组态、维护等工程师应用的工具软件。 操作站和工程师站的硬件以高性能的工业控制计算机为核心,具有超大容量的内部存储器和外部存储器,可以根据用户的需要选择 20 液晶显示器 。通过配置了两个冗余100网络适配器,实现与系统过程控制网连接。操作 员可以是一机多 可以配置 标、轨迹球等外部设备。 有以下特点: 采用薄膜式按键; 按键按下后会发出蜂鸣提示声; 符合 T/ 安装方便; 适用于防尘、防水、防腐蚀要求较高的场合,不易损坏,不须频繁更换;如图: 统中操作员站 /工程师站应用的工业控制计算机的配置: 12M 01 44软盘 6416位声卡(报警声音输出) 20显示器,真彩色,分辨率 1600 1280 串行鼠标器 相应软件功能的软件狗 报警声音输出扬声器(安装在操作台内) 13 作员站的软件和基本功能 统中,对过程进行监视、操作、记录、管理的核心实时监控软件。该软件基于 包括:实时监控软件( 数据服务软件( 数据通信软件( 报警记录软件( 趋势记录软件( 据连接软件 ( 据通信软件( 务器软件( 网络管理和实时数据传输软件( 历史数据传输软件( 。 具有标签显示、趋势图、动态流程、报警管理、系统诊断、操作指导、报表及记录和存档等监控功能,通过操作员站还可以进行有关过程控制参数修改,自动控制回路的手 /自动切换,手操输出等。 系统运行监控软件安装在操作员站和运行的服务器、工程师站中,监控软件构架如下图所示。 基本功能如 下: 14 炉闪光报警分别由机炉操作员站试验 /复位 形触发功能 每一个操作员站有独立的冗余通讯处理模件,分别与冗余的通讯总线相连。 个操作员站都能独立完成整个系统的任一操作。操作员站上能设置多个级别与多个不同的平等口 令,以对应不同的操作员,并可切换为工程师站使用。系统各站的负荷率小于 35%。 秒。命令响应时间1秒。流程图画面显示时间 1秒。 多于三次。 标等手段发出的任何操作指令本系统可以在 1秒或更短的时间内被执行。已被执行完毕的确认信息也可以在 1秒内在 运行人员操作指令的执行和确认,不会由于系统负载的改变或使用了 行人员可以通过操作员站调出相辅机首次动作原因显示画面,从而可以知道首次动作原因以及当 前相关的全部保护动作状态等。 手动控制装置 提供硬手操器作为后备控制装置。这些操作器应能旁路控制系统的处理器,并且能使用与控制驱动装置相同的电源。 当一个硬手操器接入或脱离系统时,不会造成控制方式的改变或引起控制驱动装置的误动。 在被控装置到达全开或全关的极限位置时,开关量控制的操作器上有相应的指示灯指示。 手操按钮有触感,且指示灯采用冷光源。 硬手操器按以下原则配置: 当分散控制系统发生全局性或重大故障时(例如:分散控制系统电源消失、通讯中断、全部操作员站失去功能,以及重要控制站失去控制和保护功能等)为确保机组紧急安全停机,设置下列独立于 15 主燃料跳闸( 汽机紧急跳闸 发电机跳闸 锅炉安全门控制 汽包事故放水门控制 直流润滑油泵控制 交流润滑油泵控制 程师站 程师站的组成 工程 师站是进行用系统设计、组态、组态在线下装、调试、监视和维护的设备。也是以个人计算机为基础,并配以功能丰富系统的开发和设计工具软件包,能够满足从事过程控制和从事企业管理工程的用要求。包括站用处理器、图形处理器能容纳系统内所有数据库、各种显示和组态程序所需的主存储器和外存设备,还提供系统显示所需的历史趋势缓冲器。 在工程师站( ,我们可以进行系统所有软件的组态,对所有信号进行定义,形成系统的数据库和操作员接口站各种画面和各种 报表、打印格式。同时,通过 可以监视系统内任何设备的运行情况和过程信息,可以方便的帮助工程师进行现场过程调试,参数整定等功能,能大大缩短现场的开工调试时间。工程师站的配置如下: 美国 512 807200转 /分) 200M 24/10/40, 24 速写 /10速擦 /40速读 20分辨率 1600 1280 工程师键盘 程师站的软件 系统组态软 件通常安装在工程师站,各功能软件之间通过对象链接与嵌入技术,动态地实现模块间各种数据、信息的通讯、控制和管理。这部分软件以 统组态软件为核心,各模块彼此配合,相互协调,共同构成了一个全面支持 统结构及功能组态的软件平台。 系统组态软件包括:用户授权管理软件( 系统组态软件( 图形化编程软件( 语言编程软件( 流程图制作软件( 报表 16 制作软件( 二次计算组态软件( 议外部数据组态软件( 等; 工程师站能调出任一已定义的系统显示画面。在工程师站上生成的任何显示画面和趋势图等,均能通过通讯总线加载到操作员站。 工程师站能通过通讯总线调出系统内任一主控卡储存的系统组态信息和有关数据,还可使买方人员将组态数据从工程师站上下载到各主控卡和操作员站。此外,当重新组态的数据被确认后,系统能自动地刷新其内存。 置密码,以防其他人员擅自改变有关的操作和组态,口令分观察员口令,操作员口令,工程师口令和特权口令, 控制站硬件 控制站是系统中直接与现场进行信息交互的 I/成整个工业过程的实时监控功能。通过软件设置和硬件的不同配置可构成不同功能的控制结构,如过程控制站、逻辑控制站、数据采集站。 制站特点 智能化设计 控制站的所有卡件,都按智能化要求设计,即均采用专用的微处理器,负责该卡件的控制、检测、运算、处理以及故障诊断等工作,所以系统内部实现了全数 字化的数据传输和信息处理。采用智能调理和先进信号前端处理技术,降低了信号调理的复杂性,减轻了 17 主控制器的负荷,加快系统的信号处理速度,增强了每块卡件在系统中的自治性,提高了整个系统的可靠性。智能化卡件设计也实现了 A/D、 D/卡件调试简单化。任何卡件都具有 电源指示、运行指示、故障指示、通信指示等。 件可以任意冗余配置。 主控制卡、数据转发卡、 I/O 卡等)均可按不冗余和冗余要求配置,同一系统内的任何信号都可按冗余或不冗余配置。解决了系统冗余时所有卡件必须按 1: 1 配置的缺点,从而在保证系统可靠性和灵活性的基础上,降低用户的投资。 件通用性强 。由于采用智能化技术、使卡件种类大为减少,如热阻卡可输入各种分度号、各量程的信号;电压卡可输入各种分度号的热偶信号、毫伏信号、 0 5V、 1 5V 等信号;电流卡可实现配电或不配电多种电流输入;等等。且所有卡件 只需在系统组态上设置即可实现信号类型、量程的确定。 有回路控制和逻辑控制的双重功能。 它突破了传统集散控制系统仅适合于连续过程控制的特点,将 路控制和模拟量信号输入输出、信号处理的周期为1005逻辑控制和数字量输入输出、处理的周期为 505 号隔离 I/O 信号全部采用电磁隔离或光电隔离技术,将干扰拒之于系统之外。通道之间的隔离消除了信号之间的串模干扰影响,提 高了信号采样处理的可靠性。 电插拔的功能 所有卡件都具有带电插拔的功能,卡件机笼都有导轨,并有卡件与机笼锁紧装置,可满足系统在运行过程中在线修理或更换,而不影响应系统的正常运行,也不会造成卡件带电插拔时的损坏。卡件可插在机柜内的任一槽位上,都不会影响应执行其功能。 控制卡和数据转发卡 主控制卡(部件号 (又称 件 )是一个多功能处理单元 , 是控制站的软硬件核心,负责协调控制站内的所有软硬件关系和各项控制任务,如完成控制站中的 I/制计算、与上 下网络通信控制处理、冗余诊断等功能。主控制卡的功能和性能将直接影响系统功能的可用性、实时性、可维护性和可靠性。 控制卡(部件号 点 用工业级嵌入式双微处理器结构,主 从 18 它们协同处理控制站的任务,功能更强,速度更快;主 核心功能处理器,负责控制站软硬件管理和系统的控制、运算任务;从 辅助处理器,协助主成网络通信和 I/O 总线的信息交换,它们之间相互协调,信息共 享,确保了系统的整体性能。 控制卡具有双重化热冗余的数据高速公路( )通讯接口。采用了冗余 10M /100 合 系统数据传输实时性、可靠性、网络开放性有了充分的保证。任意一个主控制卡故障,不会影响应另一个主控制卡的运行,此外,数据通讯总线故障时,主控制卡能继续运行。对某一个处于主控制卡的切除,修改或恢复投运,均不影响应另一个主控制卡的运行。 置后备锂电池,用于保护主控制卡断电情况下卡件内 括 系统配置、控制参数、运行状态等),提高了系统安全性和可维护性。在系统断电的情况下,能保护 年。 数据转发卡(部件号 数据转发卡是系统 I/主控制卡联接 I/一方面驱动冗余高速 I/O 总线 一方面管理本机笼的 I/过数据转发卡,一个控制站可扩展 1到 8个 I/可以扩展 16到 128块不同功能的 I/O 卡件。 程输入 /输出( I/O) 本系统 I/个 I/系统都能独立完成信号的采样、数字滤波、线性化、热电偶的冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。所有 I/统自动周期地对各个模件进行零点量程增益校正。 本系统每块模入 /模出卡最多 8点,每块开入 /开出卡最多 16 点,所有输入输出通道相互间隔离,各通道与工作电源也采取了隔离措施。各通道的输入 /输出都设置了独立的 A/,都有抗强电和过载保护 ,所有接点输入模件都有防抖动滤波处理。 所有控制保护回路的模拟输入信号每秒至少扫描和更新 10 次, 毫秒。每次扫描过 程能完成各类输入信号的工艺范围检查。已经累计的脉冲数不会因电源故障而丢失。单个 I/会引起任何设备的故障。 模数 (A/D)转换和数模 (D/A)转换满足下列最低要求: (1) 分辨率 22位 (2) 线 性 1个最低有效位 (3) 再现性 1/2个最低有效位 (4) 精 度 在整个工作温度范围内全量程的 I/O 类型 a. 电流信号输入卡( 19 流信号输入卡可测量 6 路电流信号( 错误 !未找到引用源。 型或 错误 !未找到引用源。 型),并可为 6 路变送器提供 +24V 隔离配电电源。它是一块带 智能型卡件,对模拟量电流输入信号进行调理、测量的同时,还具备卡件自检及与主控制卡通讯的功能。 的 6 路信号调理分为二组,其中 1、 2、 3 通道为第一组, 4、 5、 6 通道为第二组,同一组内的信号调理采用同一个隔离电源供电,两组间的电源及信号互相隔离,并且都与控制站的电源隔离。 当卡件被拔出时,卡件与主控制卡通讯中断,系统监控软件显示此卡件通讯故障。的每一路可分别接收 错误 !未找到引用源。 型或 错误 !未找到引用源。 型标准电流信号。当需 向变送器配电时可通过 外提供 6 路 +24V 的隔离电源 , 每一路都可以通过跳线选择是否需要配电功能。 技术指标 型号 件电源 5V 供电电源 5载能力 100信号 130模抑制比 大信号 50信号 60线检测 对热电偶信号具有断线检测功能 信号测量范围及精度 输入信号类型 测量范围 精度 其它 B 型热电偶 0 1800 端补偿误差 1 E 型热电偶 900 型热电偶 750 型热电偶 1300 型热电偶 200 1600 型热电偶 400 伏 0100 毫伏 00 标准电压 0V5V 标准电压 1V5V 21 c. 热电阻信号输入卡(部件号 热电阻 信号输入卡是一块智能型的、分组隔离的、专用于测量热电阻信号的、可冗余的四路 A/D 转换卡 。每一路可单独组态并可以接收 种热电阻信号,将其调理后转换成数字信号并通过数据转发卡 给主控制卡 的四路信号调理分为两组,其中 1、 2 通道为第一组, 3、 4 通道为第二组,同一组内的信号调理采用同一个隔离电源供电,两组之间的电源和信号互相隔离,并且都与控制站的电源隔离。卡件可单独工作,也能以冗余方式工作。热电阻信号可以并联方式接入互为冗余的二块 中,真正做到了从信号调理这一级开始的冗余。同时,卡件具有自诊断和与主控卡通讯的功能;在采样、处理信号的同时 ,也在进行自检。如果卡件处于冗余状态,一旦工作卡自检到故障,立即将工作权让给备用卡,并且点亮故障灯报警,待处理。工作卡和备用卡同时对同一点信号都进行采样和处理,切换时无扰动

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