1、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    由于鍋爐、風(fēng)機(jī)、公輔設(shè)施之間相互關(guān)聯(lián)，需要實(shí)時(shí)快速傳輸數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性要求高，車間及廠級(jí)管理人員還要求實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)，因此，通過仔細(xì)對(duì)比各種網(wǎng)絡(luò)的性能，決定采用光纖自愈工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)。
    由于以太網(wǎng)具有傳輸速度高、低耗、易于安裝和兼容性好等方面的優(yōu)勢，支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以在商業(yè)系統(tǒng)中被廣泛采用。但是傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用總線式拓樸結(jié)構(gòu)和多路存取載波偵聽碰撞檢測(CS-MA/CD)通信方式，在實(shí)時(shí)性要求較高的場合下，重要數(shù)據(jù)的傳輸過程會(huì)產(chǎn)生傳輸延滯，這被稱為以太網(wǎng)的“不確定性”。
    工業(yè)以太網(wǎng)是近年來自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)展很快的互連通信網(wǎng)絡(luò)，具有協(xié)議簡單開放、容錯(cuò)能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高、安全性好、成本低、適于頻繁交換等特點(diǎn)。
    常規(guī)工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或鏈路的故障可能造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。為了提高光纖環(huán)網(wǎng)的生存性，應(yīng)構(gòu)成具有自愈功能的光纖自愈工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，這樣節(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障后，網(wǎng)絡(luò)仍然暢通，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。2、系統(tǒng)控制思想
    對(duì)于鍋爐群的控制，要求各個(gè)鍋爐之間負(fù)荷相互協(xié)調(diào)，工況平穩(wěn)，控制切換平滑，重要參數(shù)如汽包水位、蒸汽溫度、爐膛負(fù)壓等控制在工藝要求的范圍內(nèi)，以保證汽輪鼓風(fēng)機(jī)等使用蒸汽設(shè)備的正常工作，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
2.1模擬調(diào)節(jié)
    模擬調(diào)節(jié)控制要確保安全、實(shí)用、靈活。
    設(shè)置手動(dòng)、自動(dòng)控制方式。在手動(dòng)和自動(dòng)切換過程中，為了保證閥門無擾動(dòng)，在軟件中設(shè)計(jì)了無擾動(dòng)切換：自動(dòng)向手動(dòng)切換時(shí)，手動(dòng)控制值在沒改變的情況下為自動(dòng)控制時(shí)的控制輸出；手動(dòng)向自動(dòng)切換時(shí)，自動(dòng)控制的設(shè)定值在操作人員沒有改變的情況下為測量值。這樣既保證了閥門的穩(wěn)定，又保證了工況的穩(wěn)定。PID調(diào)節(jié)設(shè)置適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)，以確保閥門不頻繁動(dòng)作，延長閥門的使用壽命。
2.1.1汽包水位控制
    常規(guī)汽包水位控制采用三沖量PID控制。對(duì)于單臺(tái)鍋爐來說，這種控制較為簡單實(shí)用，但對(duì)于鍋爐群的控制卻不適用。在充分分析了現(xiàn)場實(shí)際情況后，決定采用模糊PID調(diào)節(jié)，控制流程如圖2所示。
    在模糊PID中，輸入隸屬度函數(shù)選用高斯函數(shù)，輸出隸屬度函數(shù)選用三角形函數(shù)，去模糊化采用Centroid方法，如圖3所示。
    ①當(dāng)汽包液位過高過低時(shí)輸出限幅值；
    ②當(dāng)蒸汽到達(dá)高負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥；當(dāng)蒸汽降到低負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)副調(diào)節(jié)閥；
    ③當(dāng)閥位和控制出現(xiàn)偏差、設(shè)定和測量出現(xiàn)偏差時(shí)都轉(zhuǎn)入手動(dòng)調(diào)節(jié)；
    ④當(dāng)某個(gè)鍋爐液位過高，調(diào)節(jié)給水閥門時(shí)，適當(dāng)減小其它鍋爐的給水閥門；當(dāng)某個(gè)鍋爐液位過低，調(diào)節(jié)給水閥門時(shí)，適當(dāng)開大其它鍋爐的給水閥門。
2.1.2蒸汽溫度控制
    鍋爐過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用自制冷凝水噴水減溫裝置，根據(jù)集汽箱和減溫器出口蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)減溫水調(diào)節(jié)閥開度，控制減溫水量，以保證集汽箱中蒸汽溫度控制在430℃~ 450℃范圍內(nèi)。當(dāng)集汽箱出口蒸汽溫度降低時(shí)，自動(dòng)減少減溫水量；隨著汽溫升高，自動(dòng)增加減溫水量，保證集汽箱出口蒸汽溫度穩(wěn)度。在噴水減溫系統(tǒng)中，由鍋爐提供兩個(gè)噴水調(diào)節(jié)閥，其中DN50調(diào)節(jié)閥是主調(diào)節(jié)閥，在正常運(yùn)行時(shí)使用；旁通管設(shè)一個(gè)DN50的調(diào)節(jié)閥，作為主調(diào)節(jié)閥的備用閥。在自動(dòng)噴水狀態(tài)下，只允許其中之一自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水，另一調(diào)節(jié)閥備用；在程序投入之前，操作人員需要事先選定哪一個(gè)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)投入。如果此次未能設(shè)定，將按照上一次的設(shè)定執(zhí)行。在主噴水調(diào)節(jié)閥后設(shè)DN150的調(diào)節(jié)閥，根據(jù)所需要的冷凝水量調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)閥的開度。
2.1.3爐膛負(fù)壓控制
    爐膛負(fù)壓自動(dòng)控制通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門開度，保持爐膛負(fù)壓在(-20~-10)Pa的微負(fù)壓狀態(tài)，從而保證鍋爐安全燃燒。
    由于僅根據(jù)一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)爐膛負(fù)壓來調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)擋板，當(dāng)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，如何調(diào)節(jié)這兩個(gè)擋板。我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采取了并列或單列自由選擇功能，即在兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都運(yùn)行時(shí)，若選擇并列，則根據(jù)爐膛負(fù)壓同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)引風(fēng)機(jī)擋板；若選擇單列，則根據(jù)操作人員選擇固1調(diào)2還是固2調(diào)1選擇調(diào)節(jié)的擋板。固1調(diào)2就是根據(jù)負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)1#擋板，2#擋板可手動(dòng)隨意調(diào)節(jié)；固2調(diào)1同理。采用這種方式后，大大提高了操作的靈活性，方便了操作。
2.2順序控制
    順序控制實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的啟動(dòng)停止，考慮必要的聯(lián)鎖、時(shí)序和保護(hù)，保證設(shè)備安全順行。
2.2.1鍋爐本體
    燃?xì)忮仩t的電氣設(shè)備相對(duì)燃煤鍋爐的少，但危險(xiǎn)性比較高，因此在電氣聯(lián)鎖方面設(shè)計(jì)得比較嚴(yán)謹(jǐn)，以防出現(xiàn)意外事故�？偟碾姎饴�(lián)鎖圖如圖4所示。
2.2.2爐膛保護(hù)
    爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)是燃燒器管理和燃料安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，能在鍋爐正常工作和啟動(dòng)、停止等運(yùn)行方式下連續(xù)監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的參數(shù)與狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷，通過聯(lián)鎖使燃燒設(shè)備中的有關(guān)部件按照既定的合理程序完成必要的操作或處理未遂性事故，以保證鍋爐爐膛及燃燒系統(tǒng)的安全，在防止由于運(yùn)行人員誤操作及設(shè)備故障時(shí)引起鍋爐爐膛噴煙、爆炸而產(chǎn)生的人身傷害、設(shè)備損壞方面起重要的保障作用。
    FSSS包括燃燒器控制系統(tǒng)(BCS)和燃燒安全系統(tǒng)( FSS)，可對(duì)鍋爐運(yùn)行的主要參數(shù)和鍋爐輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測并對(duì)鍋爐燃燒器進(jìn)行管理，在操作人員來不及處理的危急情況下將燃料系統(tǒng)置安全狀態(tài)，保證鍋爐及所屬設(shè)備的安全。
    ①在吹掃完成及有關(guān)條件滿足之前，阻止任何燃料進(jìn)入爐膛；
    ②連續(xù)監(jiān)測鍋爐的運(yùn)行工況，在檢測到危害人員和設(shè)備安全的工況時(shí)，發(fā)出MFT(主燃料跳閘)信號(hào)；
    ③當(dāng)發(fā)現(xiàn)危害工況時(shí)，停運(yùn)全部或部分已投運(yùn)的鍋爐燃燒設(shè)備和有關(guān)輔機(jī)，快速切除進(jìn)入爐膛的燃料；
    ④MFT發(fā)生后維持鍋爐進(jìn)風(fēng)量，以清除爐膛和煙道中可能積聚的可燃混合物。
3、結(jié)束語
    本系統(tǒng)于2004年6月投入運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)通信正常，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確及時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，熱工參數(shù)都在工藝允許的范圍內(nèi)，負(fù)荷調(diào)節(jié)簡單易行，各個(gè)鍋爐之間負(fù)荷均衡，工況平穩(wěn)。