3.2.2各子系统的工艺要求 1.燃烧系统
每台锅炉所对应的引风机、鼓风机和炉排机都要变频控制，同时还要求3个风机具有顺序控制功能，即按照引风机、鼓风机、炉排机的顺序进行启动，停机按逆序进行。此外，根据供热负荷的大小，把锅炉的运行状态划分为八个档位。程序根据供、回水温差与设定偏差值的大小关系自动调节锅炉的运行状态以进行负荷调节。
2.给水系统
其中循环泵专给锅炉供水，且要求变频控制、两用一备，故障时备用泵自动启动循环泵专给锅炉供水，要求变频控制、一用一备，故障时备用泵自动启动;补水泵启动后要求有PID控制以保证循环泵入口管网水压恒定，且要求变频控制、一用一备，故障时备用泵自动启动。
3.辅机系统
除渣机、除灰机、搅拌器、闸板阀及脱硫循环泵采用手动控制进行启动或停止;加压泵根据压力自动启/停，以保证离子交换器前端管网有足够的压力，通过对这些设备的运行控制以辅助燃烧系统及给水系统运行。
4.上煤系统
要求手动联锁控制以防止上煤时煤粉散落和堆积，其中斗提机是作为主皮带机故障时的备用系统。手动、停止设备的操作顺序如下:
当主皮带机良好时，设备联锁顺序为：水平皮带机—﹥主皮带机—﹥破碎机;设备联锁停止顺序为:破碎机—﹥主皮带机—﹥水平皮带机。
当主皮带机故障时，设备联锁顺序为：水平皮带机—﹥斗提机~破碎机;设备联锁停止顺序为:破碎机—﹥斗提机—﹥水平皮带机。
除了各子工艺要求之外，整个监控系统还有如下的联锁要求:即在循环泵运行之前必须手动开启除渣机，在循环泵运行之后，再开启燃烧系统;系统停止时按照逆序进行。这样做的目的是为了防止燃烧系统运行后因循环泵没有开启而导致锅炉缺水引起锅炉爆炸。
3.3系统总体性能及监控要求
3.3.1锅炉监控系统的总体性能
现代锅炉技术朝着大型、高速、高效、连续、集成与自动化方向发展，伴随这一发展趋势，对锅炉监控系统设计也提出了更高的要求，整个监控系统符合传统监控系统所必需的快速、准确和稳定的要求，同时还具备如下性能:
1.高度可靠性:监控系统运行过程的复杂性以及锅炉设备本身的危险性等 特点决定了任何因素导致的锅炉的非正常运行都有可能引起事故的发生。作为锅 炉系统的监控指挥中心，监控系统必须具备高度的可靠性。
2．高度智能化:作为锅炉系统的指挥中心，监控系统承担着对整个锅炉系统的指挥和协调功能，应能及时地对锅炉运行过程中出现的异常或故障进行检测、诊断和报警，以便让操作人员迅速做出处理。这就要求监控系统应具备一定的智能性。
3.实时性:监控系统除了完成对锅炉燃烧系统正常的监视与控制任务外，还必须对系统运行过程中的各种信息如各种过程变量、设备状态变量等进行实时综合的处理，将处理结果告诉操作者，并对相关过程变量及设备状态的变化趋势做出预测，对可能产生的异常和故障发出报警信号且给出相应处理策略供操作员参考，尽量避免各种可能故障所带来的损失。显然，上述功能的实现都必须建立在系统具备良好的实时性基础上，系统采集的数据和信息必须实时地、客观地反映当前设备运行状态。
3.3.2锅炉监控系统的总体功能
1.采集功能：主要是对生产过程的参数进行检测，并以一定的形式输出、为操作人员提供详实的数据，以便于他们分析、了解设备工作情况，监视工作过 程的进行。
2.监督功能：:根据实际生产过程的需求及生产进程的情况，进行工况分析、故障诊断、险情预测，用图、文、声等多种形式及时做出报道，以进行操作指导、事故报警。
3.控制功能：在检测的基础上进行信息加工，根据事先决定的控制策略形成控制输出，直接作用于生产过程。
4.工作状态功能：本控制系统具有以下两种工作模式:试车和联动，试车模式下除了必要的安全保护外，系统设备之间不联锁，可以单独运行;联动模式下，设备之间具有联锁关系，必须按照顺序启动和停止。另外，联动模式下用户可以选择自动方式或者手动方式运行，自动方式时变频器运行频率由系统自动给定，手动方式时，变频器运行频率由模拟手操器给定。
3.3.3系统的监控要求 1．上位机要求
1)显示要求：:与下位机进行实时通信，接收下位机处理后的数据及设备运行状态，并储存到数据库中，同时把得到的模拟量数据以文本的方式、数字量状态以指示灯的方式显示在监控画面的相应位置。
2)报表要求：上位机中除了有运行数据的实时显示、现场监控画面外，还要求有数据报表、重要数据趋势图、报表打印输出等功能。
3)控制要求：在监控画面中还要有现场设备操作的各种按钮、开关、手动频率调节器等部件，操作员通过这些软部件可以对现场设备进行控制。
4)报警纪录要求:完成所有报警的记录与查询要求，每条报警记录的内容包括日
期、时间、确认时间、恢复正常时间、报警描述文本。查询时，最近的报警列在最上面，可以上下翻页查询所有记录。
5)参数设定要求：可以在线修改部分系统参数，主要包括:传感器量程零漂、报警门限、PID控制参数、运行频率表、各种顺序启动/停止的间隔时间等。
2．下位机要求
1)对现场锅炉及管网的模拟量参数，包括温度、压力、流量、液位等进行采集、处理并上传到上位机进行监控。
2)对工艺设备的运行状态，包括启动、停止、运行状态及故障报警等信号进行采集、处理并上传到上位机，通过对系统运行状态的判断进行后续的相应操作。
3)接收从上位机操作员发过来的控制信号，综合系统的运行状态根据用户程序进行分析判断并执行后续操作。
4) 系统要求实现双机冗余，当主系统故障时自动切换到备用系统，并保证切换时运行同步。
第四章 总结和展望
4.1 体会心得
本文简单阐述了基于西门子PLC锅炉触摸屏系统的关键技术、系统方案、以及上位机和下位机功能的实现的性能，并对系统中重要技术环节进行了深入研究。课题研究的PLC分布式锅炉监控系统以Siemens S7-200系列PLC和触摸屏及其配套硬件为主要器件，利用现场总线技术、先进的触摸屏通讯控制、双机软件上冗余等技术，结合上位机组态软件STEP 7 Micro WIN 4.0实现了2台工业热水锅炉的全面监控和集中管理。
该系统具有以下特点:
1.自动化程度高，稳定运行后，可以达到全天候无人(或少人)职守，节省了大 量劳动力。
2.由于采用了“一机多炉”、现场总线、PLC和触摸屏通讯联合控制等技术，跟同类系统比较，硬件成本大幅降低。
3.多项先进自动监控技术和冗余技术的综合应用以及全方位安全保护机制，极大 地提高了系统的可靠性。
4.系统自动负荷调节功能很大程度上提高了系统效率，减少了能源消耗和浪费。 5.可以在线修改参数，实时性好、数据记录准确可靠、操作简单、集成的信息管 理等特性给用户提供了很大的方便。
4.1 未来工作方向
由于本次进行的是工程训练，加之时间的限制，因此本课题没有深入对锅炉控制系统进行具体的设计，今后要研究的主要工作如下：
1. 系统软硬件配置及总体设计。主要包括:系统主要硬件的特性与功能、系统总体设计。
2. 系统下位机设计与实现。主要包括: 系统程序总体设计、触摸屏通讯控制和组态界面设计。
3. 系统调试。主要包括:系统网络通信调试、软件调试和系统冗余调试。
参考文献
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