基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统开发

摘要

燃烧清洁燃料，是降低空气污染的有效措施。考虑到中国可持续发展的战略，必须将原来工业和民用的取暖燃煤锅炉改造为燃气锅炉，原有的锅炉控制系统既不能与燃气锅炉的需求匹配，又不能满足高效率、低能耗、少污染的要求。基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统，是采用分布式控制结构、以组态软件为平台搭建的燃气锅炉控制系统。 建立分布式控制系统可以实现对各个锅炉的分散控制和集中操作、管理的目标。在基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统中，通常由一台上位机(工控机)、数台下位机(锅炉控制器)、传感器和信号采集转换模块构成。 上位机系统是由组态软件搭建的一个控制平台，采用主从控制方式，其功能是：一方面接收下位机上传的现场信号进行数据显示及报表和记录生成；另一方面，根据数据分析结果对下位机进行管理，实时监控锅炉系统运行状态。上位机主要控制对象为燃烧器、汽包水位等；上位机实现对下位机的启停、参数设置及管理，同时对下位机获得的所有参数进行收集、统计、分析，通过下位机实现对锅炉运行的自动控制、故障报警及处理等，使其能够实现无人值守，同时提高锅炉的运行效率和安全性。 下位机实现对锅炉运行状态的信号采集、对燃烧机和补水泵的控制。下位机的控制模块是以人机对话方式与用户交换信息，给操作者带来极大方便。下位机系统实现了蒸汽锅炉的手/自动控制、工况监控，同时具备丰富的故障检测、故障报警、故障处理等功能，最大限度的保证了锅炉的安全可靠运行。 上下位机之间通过RS-485接口进行通讯。 基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统共含有：系统管理、工况监控、工程报表、曲线显示、报警信息、系统帮助等6个功能模块，同时还具有上下位机的通讯功能。在用户方面，控制系统采用了各种对话框、菜单及提示，以实现良好的人机界面，提高工作效率，以降低对使用人员的专业知识要求；在安全方面，控制系统设计了良好的保护措施，以免发生意外故障时造成数据丢失，而且有保护程序以确认数据更改的准确性；系统具备联机、脱机运行模式，联机时完成多锅炉、多机组安全运行、科学管理、平衡机组的目的，脱机运行时各机组又能独立实现工况检测和全自动运行，多模式运行使用户操作更具可选择性。 基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统配有成熟的组态软件。这些软件采用模块化结构，具有面向过程的特征，且多基于图形方式，提高了锅炉监控的自动化程度；减少锅炉运行对操作人员的依赖，以降低操作和维护锅炉的劳动强度；保证锅炉的安全和提高锅炉运行效率。基于MCGS的分布式锅炉中央监控系统具有良好的可扩充性，下位机最大容量可达16台，系统为此预留了相应端口，用户根据需求可以实现自主扩充升级，实现其扩展性。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章 绪论

第2章硬件系统的建立

第3章控制系统软件的设计与实施

3.1系统概述

3.2上下位机的通讯

3.3锅炉控制系统模块结构

3.4锅炉控制系统功能模块

3.5系统运行数据流图

3.6系统控制流图

3.7现场安装与调试

3.8本章小结

结论

参考文献

攻读工学硕士学位期间所发表的学术论文

致谢