燃煤工業鍋爐微機監控系統設計概述：

1.1 前言 

根據工業鍋爐系統運行控制要求和我方在熱工控制方面多年來積累的系統設計經驗，以及對國內外各種控制系統的了解，我們方案中采用了以在過程控制工業企業自動控制項目上廣泛使用的SIEMENS S7系列PLC為底層硬件平臺，在上位工業控制計算機完成組態、顯示、數據庫生成和管理、報警、打印等任務的分散控制系統，進行燃煤工業鍋爐運行熱工控制系統設計，并提出本方案，供貴方評審。

以本技術方案為設計思想的HD2000系統已經在多個燃煤工業鍋爐和循環流化床鍋爐控制系統中得到良好應用。

HD2000是泰山集團華電熱工在西門子PCS7 基礎上開發的集散控制系統，由上位研華工業控制計算、CRT、SIEMENS  S7-300 PLC、備份操作儀表組成，功能包括：數據采集、順序控制、模擬量控制和其他輔助控制。所有系統檢測點及相關組態畫面在CRT和鍵盤中實現顯示、報警、數據管理、操作等，由SIEMENS  S7-300 PLC軟件程序控制執行運行控制算法，由于軟件功能豐富、硬件配置經典，所以該系統是一個適時性高、穩定性優越、抗干擾能力強、人機界面友好的工業鍋爐計算機控制系統。

1.2 設計總體目標 

滿足中 央集控要求；

一 流的鍋爐自動化運行水平，寬負荷自動調節能力，實現爐膛負壓、主汽壓力、給水自動調節，提高運行人員工作效率，滿足鍋爐全能值班要求；

保障系統安全運行，具有完善的啟停順控和安全保護聯鎖；

監控畫面美觀，簡單適用，易于學習掌握，便于操作；

系統數據處理速度快，實時性高；

按上述目標要求在系統設計及應用時提出如下設計思想：

1.2.1 功能設計 

體現系統建成后的自動化程度、處理事故能力（報警、分析、指導、處理等）及先進的控制策略等，提高 效益，降低能耗為設計思想。具體如下：

作為一個整體對象控制：按工藝流程的自動化過程由PL C系統協調完成，達到能量平衡；保障鍋爐及輔機安全、可靠運行和啟停。

提高系統運行的技術經濟效益：鍋爐及輔機在額定參數的上限運行，使鍋爐及輔機處于運行工況；實現高自動化投入率，提高可靠性，減少誤操作，降低事故率。

 完善的操作指導和事故分析手段：鍋爐及輔機的運行工況可由很多監測參數反映出來，當運行工況出現異常時，一方面進行超馳功能及過程制約機制的實行，一方面提供相關參數、趨勢、圖表等方式通知運行人員及時處理；操作記錄打印、報警打印、周期性報表等功能，有助于鍋爐及輔機的日常管理和事故分析。

1.2.2系統設計

體現PLC的高可靠性、先進性、易維護、易組態等為設計思想。具體如下：

1）可靠性設計

上位計算機，專為工業現場設計，具有防潮、防塵、抗震、抗強電磁干擾等防護性能；

控制單元采用西門子S7-300控制器，專為工業現場設計，具有防潮、防塵、抗震、抗強電磁干擾等防護性能，露天性能優于國內任何PLC廠家產品，平均無故障在十萬小時以上；

所有元器件、模件進行高溫老化考核；

所有部件標準化、通用化、模塊化。

控制系統按分層、分散、自治的原則。

按照永無故障停機設計，上位計算機故障時，下位控制單元S7-300仍照常規執行控制程序，盤臺備有必要的手動操作器和重要參數備份顯示，當計算機系統全部屏蔽時，盤臺備份手操和顯示完全能保證系統運行；

2）維護性設計

便于更換模塊，即插即用。 

系統自診斷至通道級，通道故障由面板LED指示燈顯示。

選用模塊化的功能組態軟件，提高軟件透明度。

3）擴展性設計

采用Siemens MPI網絡結構，通訊速率12MBPS（MPI電纜），掛站能力32個；

每臺鍋爐控制單元柜中，Siemens S7-300 CPU I/O能力為數字點1024點或256模擬點，因此，系統具有強有力的擴展性能，根據需要可以隨時將其他輔機控制納入到系統中來，而不必停機和改變原系統總體面貌；

4）開放性設計

支持國際標準數據接口，如ODBC、OLE、DDE、SQL等，可實現數據共享和系統聯網。