动力控制系统技术培训

1 广西卷烟总厂柳州分厂动力控制系统技术概况 讲课 李孝海 2 一 动力控制系统简介 蒸汽 压缩空气 真空气 配电 制冷 空调 简称 三汽 气 一电 锅炉 真空 除尘 空压 制冷 空调 配电七个系统 服务对象 系统包括 3 系统工程实施 动力控制系统由中国电工设备总公司 系统集成 和中电红石科技有限公司 现场施工 于2002年10月初开始安装 2003年9月开始试运行 2004年4月末整体验收 其后 系统包括在建的会所的配电 空调等子系统 4 系统集成的主要技术 RockWell公司AB品牌的系列产品PLC 大部份型号为SLC541 个别用到Logic5555 设备网 Device Net 控制网 Control Net DP网 用于制冷机通讯 MODBUS网 用于空压机通讯 软启动器 智能启动器 变频器 Simens楼宇控制系统 运用于空调系统 仪器仪表类 传感器 变送器 电动开关阀等品牌有E H Simens Tomoe AB等 5 基础技术原理介绍 1 数据处理 DI DO AI AO 1 数字量DI DOAC220V硬件接线 SB2 L KA11 N KA11 I6 6 软件编程 6 基础技术原理介绍 硬件接线 软件编程 KA13 O5 2 KA13 L 7 基础技术原理介绍 2 模拟量AI AO4 20mA硬件接线 软件编程 FU11 DC24V I3 8 8 基础技术原理介绍 2 模拟量AI AO4 20mA硬件接线 软件编程 FU10 DC24V O5 0 9 基础技术原理介绍 2 Rockwell三层网络结构现场总线技术一经出现 就很快获得广泛的应用和快速的发展 经过多年的发展 工业控制网络逐步演变 简化为三个基本层次 这其中 Rockwell的三层网络结构比较具有代表性 RockwellAutomation Allen Bradley网络采用三层结构 10 1 信息层 以太网处于控制系统的最上层 通信的主要特点是 通信数据量大 通信的发生较为集中 要求有高速链路支持 对实时性要求不太高 通信范围从车间级到全厂级甚至因特网范围 与数据技术 互联网技术 数据分析和处理技术紧密关联 11 2 控制层 ControlNet 处于控制的中间层次 连接不同的可编程设备 控制器 人机终端等 数据通信量往往很大 而且很多应用实时性要求很高 包括I O的实时刷新 互锁信息和控制器等之间的报文传递等 通信的特点是要求有较高的网络速率 实时性高的情况下要求通信是确定的 可重复的 12 3 设备层 DeviceNet 设备网的连接头为5芯接头 其中红色为24伏直流电源正 黑色为24伏直流电源负 白色为信号线 H 蓝色为信号线 L 中间的裸线接屏蔽线 设备网要求在主干的两端接120欧姆匹配电阻 13 D NET软件配置 14 一 锅炉子系统 三 子系统 锅炉设备一览 煤场炉体水处理 锅炉系统配置 煤场炉体水处理 见38页 见39页 见40页 见46页 15 一 锅炉子系统 监控对象 单台锅炉蒸发量20t h P 1 25MPa 1台鼓风机 P 30KW 1台引风机 P 110KW 1台炉排电机 P 1 5KW 锅炉给水调节阀 控制原理 1 蒸汽压力控制 三 子系统 16 一 锅炉子系统 三 子系统 2 汽包水位控制 17 一 锅炉子系统 三 子系统 3 炉膛负压控制 18 b 锅炉水子系统 监控对象 软化水除氧设备及分汽缸 2台软水泵 P 11KW 3台给水泵 P 37KW 除氧器压力调节阀 除氧水箱液位调节阀 控制原理 1 除氧器压力自动调节系统除氧器压力调节器接受除氧器压力信号 维持除氧器压力在0 02MPa 除氧器压力调节器的输出 通过改变除氧器进汽调节阀的开度 改变进入除氧器的蒸汽量 以维持除氧器压力恒定 2 除氧器水箱水位自动调节系统除氧器水箱水位调节器接受除氧器水箱水位信号 维持除氧器水箱水位在正常范围 除氧器水箱水位调节器的输出 通过改变除氧器进水调节阀的开度 改变进入除氧器的进水量 以维持除氧器水箱水位恒定 19 柳州分厂变配电系统包括 二 配电子系统 11KV 380V 设备 照明 中压柜 变压器 见41页 20 二 配电子系统 电网图 21 系统配置 二 配电子系统 见46页 22 三 空压子系统 系统概述空压系统设备包括 3台阿特拉斯空压机 型号为 ZR250 8 过滤器 储气罐 分气缸 冷却塔 冷却水泵等设备 压缩空气 服务对象有制丝 卷包车间的设备动力源等 制丝 除尘反吹 卷包 压缩空气 压缩空气 0 62MPa 23 控制方法 1 空压机群控 根据压缩空气母管压力 PT501 控制干燥机起停 空压机起停 加减载 空压机单机控制逻辑由空压机自带控制器完成 干燥机单机控制逻辑由干燥机自带控制器完成 2 实现冷却水泵与空压机 干燥机的连锁 启动顺序为启动冷却水泵 确认冷却水压力 确认干燥机冷却水流量开关信号 启动干燥机 确认干燥机运行 确认空压机冷却水流量开关信号 启动空压机 停止顺序则相反 3 空压 真空冷却水系统控制 根据真空及空压机组运行要求起停冷却水泵 根据冷却水温度及冷却水泵状态起停冷却塔风机 图见42页 24 25 系统概述真空站设备包括 3台西门子水环式真空泵 2用1备1预留 型号为 ZBE1303 OBEY 真空缓冲罐 除尘器 冷却塔 循环冷却加压水泵 功率5 5KW 冷却循环水箱 高度1 8米 和相关的管道阀门 四 真空子系统 真空气 负压气 服务对象有卷包车间的设备动力源等 除尘 卷包 制丝 真空气 见43页 26 四 制冷子系统 冷却水 制冷机 蒸汽 冷冻水 见44页 27 四 空调子系统 见46页 系统概述 空调控制 见45页 28 解释 回风中排出一定的旧风 引入一定的新风 形成混合风 经加热 制冷 加湿 最后加工成合格风 以变频器 风机 作为动力源 将合格风压缩成送风静压 送入房间 在房间中 合格风分成漏风 从房门缝细中漏出的风 停留在房间的正风压 回风 抽回空调箱的风 如此循环 29 APOGEE楼宇控制系统 30 空调系统程序举例 K9温湿度算术平均值程序 K9 ROOMAVG PPCL 00010 K9 ROOMT SUM 000013 K9 ROOMT FNUM 000016GOSUB310 K9 ROOMT 1 K9 ROOMT FNUM K9 ROOMT SUM 00019GOSUB310 K9 ROOMT 2 K9 ROOMT FNUM K9 ROOMT SUM 00022GOSUB310 K9 ROOMT 3 K9 ROOMT FNUM K9 ROOMT SUM 00025GOSUB310 K9 ROOMT 4 K9 ROOMT FNUM K9 ROOMT SUM 00100 K9 RMAVG T K9 ROOMT SUM 4 K9 ROOMT FNUM 00101IF K9 ROOMT FNUM EQ 4 THENSET K9 RMTS K9 RMAVG T 00110 K9 ROOMH SUM 000113 K9 ROOMH FNUM 000116GOSUB310 K9 ROOMH 1 K9 ROOMH FNUM K9 ROOMH SUM 00119GOSUB310 K9 ROOMH 2 K9 ROOMH FNUM K9 ROOMH SUM 00122GOSUB310 K9 ROOMH 3 K9 ROOMH FNUM K9 ROOMH SUM 00125GOSUB310 K9 ROOMH 4 K9 ROOMH FNUM K9 ROOMH SUM 00190 K9 RMAVG RH K9 ROOMH SUM 4 K9 ROOMH FNUM 00191IF K9 ROOMH FNUM EQ 4 THENSET K9 RMHS K9 RMAVG RH 00295GOTO100000300C CALULATENORMALROOMT HAVERAGE 00310IF ARG1 EQ FAILED THENGOTO320ELSEGOTO35000320 ARG2 ARG2 100340GOTO58000350 ARG3 ARG3 ARG100570C00580RETURN01000GOTO10 31 空调系统程序流程图 32 平均温湿度计算 送风调节回风机 送风机的频率由送风静压决定 送风静压设定点SP由风机额定功率 房间空间容积等因素决定 旨在保证房间气压为正压 如下图所示 送风静压 测点值 与设定点SP值比较得出偏差 由PID调节模块计算出输出频率值 送给变频器 33 温湿度调节 由MBC控制器采集的室内温湿度 经计算得到房间平均温 湿 度 当房间平均温 湿 度与设定值比较 出现偏差时 系统经PID模块计算 得出 PID输出值 然后 根据 PID输出值与阀门开度关系 的原理 下图 分别对冷水阀 加湿阀和加热阀进行调节 34 风机 除尘器作用 吸附烟支 除尘工艺压力 a 卷包除尘子系统 35