惠紅偉
摘要:隨著信息技術的不斷發(fā)展,計算機已經(jīng)逐漸深入到社會的各個領域中,“信息化”、“自動”也逐漸成為21世紀企業(yè)發(fā)展的代名詞。計算機信息管理技術在鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)中的應用,為企業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的基礎。本文簡單介紹了計算機信息管理系統(tǒng)的發(fā)展概況,通過對計算機信息管理技術在鍋爐控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)條件的深入分析,總結出了其在鍋爐燃燒過程中的重要作用。
關鍵詞:鍋爐燃燒 計算機控制 計算機信息管理 應用
中圖分類號: G623.58 文獻標識碼:A
鍋爐是一個較為復雜的控制調節(jié)對象,燃燒控制運行中需要調節(jié)的量很多,而且其中各個部分的量都是相互關聯(lián)互為影響的,其內部的能力轉換機理更是復雜。對其燃燒控制過程中的管理就比較麻煩。尤其在當前,更對鍋爐企業(yè)的管理和技術應用提出了更高的要求和標準。計算機鍋爐控制技術作為一種由計算機軟硬件、自動控制、鍋爐節(jié)能等多種技術密切聯(lián)系的產物,已經(jīng)被一些企業(yè)作為一種新型控制技術而引進到生產中。隨著時代的發(fā)展,計算機信息管理技術在企業(yè)的應用中也將越來越普遍,企業(yè)鍋爐系統(tǒng)加強計算機信息技術的建設管理刻不容緩。
一、關于計算機信息管理系統(tǒng)概況
計算機管理系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)有了很長的一段歷史,早在1955年,計算機系統(tǒng)就開始被應用在電力管理方面。隨著經(jīng)濟的進步和科學技術的不斷發(fā)展,計算機信息管理系統(tǒng)功能和性能都更加優(yōu)良,從傳統(tǒng)的單功能模式過渡到現(xiàn)代的運行模式,開始朝著以人為本的方向發(fā)展,其應用范圍隨著功能的不斷增加和完善而逐步擴大。計算機信息管理系統(tǒng)的發(fā)展也帶動了計算機管理系統(tǒng)的不斷更新,其過程主要體現(xiàn)在三個主要環(huán)節(jié),即電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。
二、計算機信息管理在鍋爐控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)條件
1.硬件、軟件條件
(1)硬件條件
硬件主要是由主機、DDC、過程通道、I/O借口、常用外部設備和操作臺等部件組成。考慮到鍋爐燃燒現(xiàn)場的惡劣生產條件,一般在鍋爐計算機監(jiān)控系統(tǒng)中,下位機采用高性能的PLC機進行控制,上位機系統(tǒng)的各模板都用插件的方式安插在STD總線的主板上,該部分的系統(tǒng)由CPU板、顯示器/鍵盤接口板、總線匹配板、打印機接口板、開關量輸出和輸入板、D/A板、A/D板等組成。任何一個板材和接口的選擇都應該是在安全的基礎進行高效管理。
(2)軟件條件
系統(tǒng)軟件是采用的是混合編程,由各種高級語言和多任務實時操作系統(tǒng)組成,是利用組態(tài)軟件繪制的各種組態(tài)圖形。應用軟件的結構采用的是自上而下的多層模塊化結構,能夠控制對開關量、模擬量等,具有系統(tǒng)運行過程中的內部的巡回檢測、控制、參數(shù)越限報警、CRT畫面的顯示、容錯處理及軟件自我診斷等多種功能。
系統(tǒng)軟件的開發(fā)主要從系統(tǒng)組態(tài)畫面和系統(tǒng)策略圖的繪制方面進行。開發(fā)的方面包括:第一,控制鍋爐系統(tǒng)運行安全質量和運行效率的參數(shù)控制方面,主要是對汽包水位、熱蒸汽溫度和壓差、鍋爐蒸發(fā)量等方面的參數(shù)研究;第二,模擬量輸入/輸出模塊的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方面;第三,是報警顯示方面,即對鍋爐燃燒全過程的運行參數(shù)的集中檢測,通過畫面顯示的方式對運行出現(xiàn)安全狀況時及時報警;第四,設置趨勢畫面顯示的方面,通過對各工位點的歷史趨勢畫面和實時趨勢畫面的顯示,為現(xiàn)場的技術操作人員有效控制鍋爐燃燒中的控制調整提供依據(jù);第五,是報表記錄方面,通過設置報表的方式,記錄全天定時數(shù)據(jù),并打印報表存檔。
2.數(shù)據(jù)條件
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的核心部分,數(shù)據(jù)庫內有鍋爐設備運行燃燒過程中的各項控制數(shù)據(jù)及離線的生產管理數(shù)據(jù)。是影響計算機信息管理在鍋爐燃燒控制過程中的技術應用的管理效果關鍵因素,也是關系到其管理效率和運行安全與否的重要支撐。同時,SQL控制管理系統(tǒng)能夠保證與其他軟件部分的資源共享,已經(jīng)實現(xiàn)了與Widows98其他系統(tǒng)和應用軟件的兼容性,為鍋爐在燃燒過程中的控制技術的高科技管理奠定了基礎條件。
3.網(wǎng)絡條件
采用MODICON公司專有的總線型MB+網(wǎng)作為中心控制系統(tǒng),用以太網(wǎng)作為監(jiān)督管理系統(tǒng),當數(shù)據(jù)信息不多時,可用一臺計算機進行運行服務、信息交流和信息共享和調度管理方面的整個管理,如因距離問題導致信息不能有效傳輸,則應增加中繼器來解決。
三、計算機信息管理在鍋爐燃燒過程中的控制作用
鍋爐在國民經(jīng)濟建設以及人民生活中發(fā)揮著極其重要的作用。作為三大火力發(fā)電設備之一,占到我國現(xiàn)有發(fā)電裝機容量的3/4,它同樣是我國工業(yè)生產能源動力供應的主要設備,對人們的生活也有重大影響。但鍋爐作為一種特種設備,其危險性也很大,一旦發(fā)生事故將會造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此,建立鍋爐在燃燒過程中的安全管理模式非常重要,及時引進以計算機信息管為基礎的先進科學技術就是一種有效的安全控制管理方法。
1.有效節(jié)約時間,提高控制精度
燃煤鍋爐本身就是一個滯后的慣性環(huán)節(jié),在其燃燒過程中,相關技術人員對其進行的參數(shù)檢測往往是比較遲緩和滯后的,這給自動控制造成很大的障礙,調節(jié)起來麻煩也很多。而計算機具有運算速度快、精度高的特點,在鍋爐系統(tǒng)中應用計算機控制技術,能有效的節(jié)約時間,減少調節(jié)技術人員的麻煩,只需要將事先測出的參數(shù)錄入電腦,就可以有效的控制鍋爐燃燒的全過程,且其精確度大大提高。
2.改變給定值,維持正常燃燒
在傳統(tǒng)的鍋爐燃燒控制過程中,很容易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象,這主要是由于外界負荷較低,排煙的溫度也會隨之降低,甚至會使得煙氣中的SO3達到露點以下并形成硫酸,從而腐蝕鍋爐設備。通過計算機及信息管理的編程管理,可以實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的自動化控制,不但能維持原有儀表的報警功能,而且還能隨時改變煤和風的給定值。在需要的情況下,就可以維持正常的燃燒。
3. 解決間歇調節(jié)問題,實現(xiàn)定時輸出
工業(yè)鍋爐是一個多輸入/輸出的復雜過程,其燃燒過程不但很慢,而且在燃燒中所需要的風量和煤量變化都很快,在傳統(tǒng)的管理模式中,很難對這一情況做到及時了解,管理技術人員也很難第一時間進行矯正,往往問題的發(fā)現(xiàn)與解決之間還需要一定的時間,當前的儀表很難滿足這一間歇性生產的工作需要。而計算機可以讓各種檢測信號通過濾波后再參與到系統(tǒng)的運算和調節(jié)中,通常采用程序的輸出信號控制方式來定時輸出,有效解決間歇調節(jié)問題。
4. 修正含氧量最佳值,實現(xiàn)燃燒經(jīng)濟控制
衡量鍋爐的燃燒過程中經(jīng)濟控制程度的一個重要標準,就是其在燃燒全過程中所產生的煙氣中含氧量,它也是作為燃燒過程控制效果的一項重要參考參數(shù)。我們都知道,鍋爐燃燒中產生的煙氣中的含氧量,受到煤質、爐膛結構等不同因素的影響。而目前普遍采用的鍋爐系統(tǒng)中的自動化儀表,很難實現(xiàn)快速、準確的給出最佳含氧量的給定值,計算機控制技術則通過在變成中設定函數(shù)發(fā)生器的方式,有效地解決了這一現(xiàn)實問題。使鍋爐在燃燒過程中能隨時修正,自動調節(jié),使其含氧量達到最佳值。
四、結束語
總之,計算機信息管理在工業(yè)鍋爐上的技術應用,推動了鍋爐行業(yè)乃至整個工業(yè)企業(yè)的信息化發(fā)展,產生了巨大的經(jīng)濟效益和技術效益,對建設節(jié)約型社會、實現(xiàn)社會主義工業(yè)現(xiàn)代化具有重大的意義。雖然這種新型的控制技術既環(huán)保又節(jié)能,極大的提高了鍋爐運行的控制管理水平,但隨著科學技術日新月異的發(fā)展和計算機信息管理的不斷推進,該技術也應該在具體的應用中不斷完善和提高,才能滿足現(xiàn)代化企業(yè)鍋爐系統(tǒng)發(fā)展的需要。但需要提醒企業(yè)的是,在現(xiàn)實的應用中,要根據(jù)企業(yè)自身的需要和具體情況來建立數(shù)據(jù)庫并進行設置,不能盲目的照搬。
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