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随着国家经济的发展,工业锅炉运行水平亟待提高。据调查研究,国内现有大部分工业燃气控制系统运行控制水平较低,不能实现远程有效的监管。具体表现为:工业锅炉安全经济运行完全由用户掌控,安全、环保、能效的监控无法在同一平台实现,锅炉运行水平难以迅速提高,难以实现有效监管。因此锅炉监控系统的开发设计显得颇为重要。
本文以锅炉改造为例,介绍基于VB6.0的锅炉监控系统对传统仪表锅炉的改造。改造后的锅炉系统采用数字PID控制,可以根据需要在线修改控制参数,系统实时监测,并且集成了数据库管理系统,结束了老式仪表锅炉控制分散、无数据记录或需人工记录的历史。
1.系统的组成
系统以Visual Basic 6.0作为开发平台,是集数据采集、实时控制、在线查询、通信打印等功能为一体的锅炉监控系统。系统由4个子系统构成,分别是数据采集反馈子系统、锅炉调节子系统、显示操作子系统、数据库管理子系统。各个子系统之间界限明晰,通过标准的接口协议对数据进行传输。
1.1硬件设计
锅炉监控系统所处的工作环境恶劣,且直接关系到锅炉的安全运行,因此选择抗干扰能力强、稳定性能好的工控机作为主机。在保留原有的执行机构及传感器的基础上,由传感器从现场采集被测的物理量响应,通过PCI总线卡(PCI-8320输入输出总线卡)实现数据的采集。
1.2软件设计
目前市场上存在各种各样的监控软件。国外的组态软件功能强大价格高,国内的组态软件价格较低,但功能上也稍逊。例如数据库功能就不足。考虑各方面因素,采用通用性强、功能强大的VB6.0作为开发平台设计的锅炉监控系统和专业的工控软件比较,具有实现灵活、成本低的优点。
2.关键技术与算法
锅炉监控系统的技术难点主要体现在3个方面:利用VB6.0进行工控软件的编程、锅炉控制算法的实现及数字滤波技术。
基于VB 6.0的锅炉监控系统与原老式模拟仪表控制系统相比具有以下的几个特点:
(1)控制功能完善。
新系统不仅能完成更加复杂的运算、逻辑控制,还加入锅炉信息控制系统,保留完整的历史、报警数据,为锅炉的运行、维修、技术改造提供了依据;
(2)集中显示操作。微机显示屏和键盘取代了庞大的显示操作盘,过程信号以多种画面或数据形式显示,运行员利用键盘操作,实现集中管理,提高了工作效率,减少了误操作;
(3)系统扩展灵活。应用微机技术,各种功能实现主要依靠软件通过公用硬件完成,修改控制方案只要修改软接线即可,系统升级更加灵活。综上所述,基于VB 6.0的锅炉监控系统的设计对其他工控系统设计有一定的参考价值。
燃气锅炉采用的是清洁的燃料,有利于保护城市的大气环境,借助锅炉SCADA系统有利于保障锅炉运行安全问题。无论从经济角度还是环保方向上来看,大力发展燃气锅炉是目前的发展趋势,我科学城天然气输配量较为充足,完全可以满足热力厂煤改气后对天然气的需求而无须另外大投入建设天然气输配管网。