[發明專利]一種高性價比的燃煤熱載體爐燃燒冗余控制系統

有效

• 申請號: 200810204237.6
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN101749727A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 嚴敏;陳潔;郭勝軍;周智;盧志航;嚴海;王超
• 申請（專利權）人: 上海交技發展股份有限公司
• 主分類號: F23N1/02
• 分類號: F23N1/02;F23N5/24
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 季申清

1.一種高性價比的燃煤熱載體爐燃燒冗余控制系統，包括PLC控 制器，操作管理系統及變頻控制技術系統及常規電氣控制系統，其特 征是，

所述的冗余控制系統從總體架構上包括操作管理層、系統控制層 和單爐控制層上、中、下三層；

同時，熱載體爐產熱生產過程控制采用系統控制和單爐控制，并 在系統控制故障的情況下，可通過控制權的無擾動切換功能，由單爐 控制來替代系統控制中的熱載體爐控制功能；

熱載體爐產熱生產過程供熱循環控制采用系統控制和公用控制， 并在系統控制故障的情況下，由公用控制來替代系統控制中的供熱循 環控制功能；

所述變頻控制技術系統，包括鼓風機速度和爐排速度的調節；

控制軟件設計采用標準化、功能化、模塊化的結構，使系統功能 的擴展和程序的增添以及參數的調整實現方便；

為方便操作人員的操作、系統維護，減少因人為操作、疏忽因素 引起的事故可能，采用人性化的操作員界面和提供專家診斷系統。

2.如權利要求1所述的一種高性價比的燃煤熱載體爐燃燒冗余 控制系統，其特征是，燃煤熱載體爐燃燒冗余控制系統為一網絡化控 制系統，根據不同的熱載體爐工程配置而變化，其中，

所述上層為操作管理層，由若干個實現人機交互操作管理功能的 管理操作站和網絡設備組成；

管理操作站由工控機、顯示器、打印機及軟件配置組成，對熱載 體爐系統的運行數據和設備狀態進行顯示、報警、儲存處理和管理；

將操作員的操作命令，包括啟爐/停爐命令、設備開/關命令和參 數設定值，傳送給具有人機交互功能的熱載體爐燃燒冗余控制系統； 在屏幕上、打印機上實現各種數據的記錄和歷史數據的查詢，其中所 述歷史數據包括操作命令，所述記錄包括磁記錄和打印繪圖記錄；

所述中層為系統控制層亦即控制系統中心，由一個供熱系統配置 一個系統控制柜組成，以實現熱載體爐系統的數據采集、回路調節、 順序控制、邏輯控制、安全聯鎖控制和綜合報警；

每個系統控制柜向下直接連接相關的熱載體爐控制柜、現場傳感 器、變送器、執行機構和其他設備電控柜，采集相關系統的實時運行 數據和設備工況信號，控制相關設備的運行，調節鼓風機、引風機和 爐排的運行速度；向上通過以太網交換機，與操作管理層的操作員站 和一個工程師站相連，將采集的模擬量和開關量信號以及設備的狀態 信號傳送給工作站，同時執行操作員站和工程師站發出的操作命令；

所述下層為單爐控制層，由熱載體爐控制柜和設備電控柜組成， 每個熱載體爐控制柜控制一臺熱載體爐的運行，實現該臺熱載體爐的 回路調節、順序控制、邏輯控制、安全聯鎖控制；

所述熱載體爐控制柜，包括熱載體爐的電氣控制和自動控制；

每個熱載體爐控制柜的配置包括小型PLC、開關電源、信號隔離 器、繼電器、操作面板、變頻器及熱載體爐設備的電器配套和相應的 PLC控制軟件配置；

在熱載體爐控制柜上可進行系統控制和單爐控制的控制切換選 擇，在切換到單爐控制時，該爐的控制包括手動控制和自動控制全部 在該控制柜上實現；當選擇系統控制時，該爐的控制全部由系統控制 柜實現，熱載體爐控制柜僅作為電氣控制用，在系統控制失效時，熱 載體爐控制柜行使自動控制功能；

從系統控制到單爐控制，或從單爐控制到系統控制，或從手動控 制轉到自動控制，在切換控制權前，系統控制和單爐控制兩套系統一 直保持運行狀態，兩套控制系統的硬件和軟件配套實現。

3.如權利要求1或2所述的一種高性價比的燃煤熱載體爐燃燒冗 余控制系統，其特征是，

所述控制權的無擾動切換功能，通過一個三位開關切換的如下操 作：

正常運行時，開關置于“左”側，處于系統運行模式，由系統控 制器輸出的調速信號“RAO”和控制信號“RDO”來控制和調節變頻器 運行；

當開關轉到中間位置時，即切換到單爐控制模式，由單爐控制器 輸出的調速信號“LAO”和控制信號“LDO”來控制和調節變頻器運 行；

當開關轉到“右”側時，為手動模式，由面板操作按鈕進行控制 和調節變頻器運行；

控制權的無擾動切換軟件實現包括以下步驟：

控制權是否在本地，是→算法處理→輸出控制；反之，否→讀取 變頻器速度信號和狀態信號→將本地輸出跟蹤輸入信號。