组态（Configuration）的含义是模块的任意组合，组态控制技术以其编程简单、运行安全可靠、故障率低、可维护性强等诸多优点，逐步在工业控制系统中得到广泛采用。组态控制技术构成的计算机系统在硬件设计上除采用工业PC机外，系统大量采用各种成熟通用的1/0接口设备和现场设备，基本上不再需要单独进行具体电路设计，不仅节约了硬件开发时间，更提高了工业控制系统的可靠性和安全性‘。

    鉴于组态控制技术的诸多优点及实际应用的良好效果，本文主要介绍组态控制技术在锅炉控制系统中的应用。本系统硬件采用研华扳卡PCL-818L作为信号的输入输出接口，上位机软件采用北京亚控公司的“组态王”。软硬件采用模块化设计，结构与功能设计合

理，操作简单，智能化程度高，采用高性能的电源，具有较强的抗干扰能力。可对锅炉的当前工作状态进行实时监控，并对故障进行自动识别及处理，使系统安全、可靠地运行。通过本文的实际应用介绍，以期为优化组态控制技术在锅炉控制系统中的应用提供参考。

    1锅炉控制系统的控制要求

    根据蒸汽锅炉的工作过程，要求蒸汽压力、锅炉水液位和锅炉燃烧器达到以下控制要求。

锅炉燃烧机

    I.I锅炉水液位控制

    当炉水液位到达上限时，关停补水泵；当炉水液位到达上上限时，关停补水泵和锅炉燃烧器并报警；当炉水液位到达下限时，启动补水泵；当炉水液位到达下下限时，关停补水泵和锅炉燃烧机并报警；当补水泵出现故障时，关停小火、大火和补油泵并报警。

    1.2蒸汽压力控制

    炉内压力要求控制在O.OIMPa≤P≤O.IOMPa。当蒸汽压力P< O.OIMPa时，生物质燃烧机先启动小火，延时0~lOOs(可调)。当延时时间到，启动大火；当蒸汽压力O.OIMPa<P< O.lOMPa时，先关停大火，小火继续工作，维持压力；当P=O.lOMPa时，关停小火；当蒸汽压力O.lOMPa<P<0.15MPa时，报警并停炉；当P≥0.15MPa时，关停补水泵、补油泵和生物质燃烧机并报警，切断生物质燃烧机电源。

锅炉燃烧器

    1.3生物质燃烧机控制

    当蒸汽压力P≤O.OIMPa时，生物质燃烧机处于大、小火自动切换工作模式；当P> O.lOMPa时，生物质燃烧机处于停机工作模式；当生物质燃烧机出现故障时，关停小火、大火、补水泵和补油泵并报警。

  2锅炉控制系统方框图

  本系统有温度、液位、压力等7路模拟信号，经变送器转换成4~ 20mA信号后，经250欧姆电阻转换成1～5V，再经端子板送人研华板卡PCL-818L，经A/D转换后，进入计算机，在计算机中处理之后输出控制信号给PCL-818L，再经端子板送给74LS07驱动中间继电器，使其得电后来控制指示灯亮灭、生物质燃烧机的工作方式和泵的通断。

  本系统有8个开关量控制信号需要输入到计算机，分别是启动按钮SBi、停止按钮SB2、手动SB3、自动SB4、检

信息技术II漏复位、报警器复位、补水泵故障和锅炉燃烧器故障。计算机有9个开羔量控制信号需要输出到控制系统，分别是锅炉燃烧机故障报警、检漏报警，液位低报警、电源指示、燃烧器、补水泵、补油泵、大火启动和小火启动。

    本系统I／0接口设备选择研华公司板卡PCL-818L、端子板选择PCLD-9138、2个压力变送器、4个温度传感器和1个流量计，系统方框图如图1所示。

3锅炉控制系统I/O分配表

    本控制系统1/0配置如表l所示。数字量和模拟量通过研华板卡PCL-818L输入和输出，模拟量可以实时显示在操作画面中，数值范围满足表1要求，若出现数值超限应在主画面中出现报警提示。

生物质燃烧机

4蒸汽锅炉控制系统的功能实现

  4.1锅炉控制系统数据库建立

  根据I/O变量表进行数据库建立在组态王工程浏览器的“数据库”大纲项下面的“数据词典”成员名中进行变量的定义，完成各个变量基本属性的设置、漏量高于20%时，主画面中将自动跳出“报警窗口”，报警窗口中将显示事件日期、事件事件、报警日期、报警时间、变量名和报警类型等信息；当出口温度高于950C，炉内压力高于0.15Mpa，炉内液位低于Smm，燃气泄漏量高于30%时，燃烧器将自动停机，各变量以红色显示，待炉内压力恢复正常后，燃烧器会自动启动。系统的运行状态为：燃烧器运行时，火苗闪烁且显示绿色“燃烧器运行”；当燃烧器停止时，火苗停止闪烁且显示红色“燃烧器停止”。

燃烧器

    4.2主画面设计

    在组态王工程浏览器“文件”大纲项下面的“画面”中新建“锅炉燃烧器控制系统”新画面，进入画面开发系统，利用画面开发系统提供的工具箱绘制燃烧器运行主画面

    4.3运行与调试

    本系统可以通过运行主画面来实时显示燃烧器的工作状态，通过操作画面，可以实时监测燃烧器工作参数并进行远程控制。图4所示为燃烧器运行状态画面图。

  4.4报警

  在“变量定义”时将“油出口温度”“炉内压力”和“燃气泄漏量”3个变量定义高报和高高报警，当高报时自动跳出“报警窗口”；高高报警时燃烧器自动停机。“炉内液位”定义低报和低低报警，当低报时自动跳出“报警窗口”；低低报警时燃烧器自动停机。报警窗口情况。记录锅炉燃烧器的运行情况，且系统操控界面友好、运行稳定、使用方便，实现了蒸汽锅炉运行系统的实时监测

和自动控制。

生物质燃烧机；木屑颗粒机；模板破碎机；撕碎机；生物质气化站；铡草机；烘干机

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