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除尘设备中关于自动控制软件的设计

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除尘设备中关于自动控制软件的设计

—、软件功能任务书的编制

1.    编制依据

软件功能任务书是软件设计的纲领性文件,编制的主要依据是除尘工艺专业提出的检测 控制要求和软件功能设计的一般原则。为了便于今后的操作、维护和管理,也应充分征求操 作、维护、管理人员及用户计算机管理维护人员的意见。软件设计人员在充分理解上述要求 的基础上,结合自动控制系统硬件设计和软件设计的一般原则,提出软件功能任务书初稿, 经工艺设计人员、操作和维护管理人员、计算机管理人员共同研究确定。

2.    基本内容

(2)    硬件配置介绍说明配电系统、控制系统及检测系统的基本硬件设计和控制过程。

(3)    软件功能要求

1)清灰控制

①脉冲袋式除尘器设备

量)o

②反吹袋式除尘器设备

量、阀位检测方式)、过滤阀(型号规格、数量、阀位检测方式)。

d.                                                                                                                                                                      控制参数:反吹次数(调节范围、正常控制值)、反吹时间(调节范围、正常控制 值)、过滤时间(调节范围、正常控制值)、沉降时间(调节范围、正常控制值)、压差 (控制范围、报警值)、仓室个数、仓室选择方式》                              .

2)      系统风量调节

3)      温度控制

4)      卸、输灰控制

①控制对象:灰斗振动器或气动破拱器(型号规格、参数、数量)、卸灰阀(型号规 格、参数、数量)、螺旋输送机(型号规格、参数、数量)、埋刮板机(型号规格、参数、 数量)、斗式提升机(型号规格、参数、数量K

值)0

5)      除尘器设备工况检测,故障诊断

①运行参数在线检测:系统风量(监测点、检测方式、参数值)、粉尘排放浓度(监 测点、检测方式、浓度范围、正常值)、系统各点压力(监测点、检测方式、压力范围、正 常值)、除尘器设备阻力(监测点、检测方式、阻力范围、正常值)、系统各点温度(监测点、 检测方式、温度范围、正常值)、清灰气源压力(监测点、检测方式、压力范围、正常值)s

a.烟气温度高于上限或低于下限;

b.气源压力高于上限或低于下限;

C.除尘器设备阻力高于上限;

d.     出口粉尘排放浓度高于上限;

e.     灰斗高料位;

f.       清灰阀故障;

g.     停风阀不能开、关到位;

h.      灰斗振动器、卸灰阀、螺旋输送机、斗式提升机运行故障;

i.       混风阀、风量调节阀故障;

j.风机运行故障。

二、软件结构设计

软件结构设计是软件设计的重要环节,必须在充分理解控制系统硬件设计和软件功能任 务书的基础上进行。对于规模较小的除尘系统,这一环节往往被忽视,会给后续的程序设计 和软件调试、维护留下困难。

软件结构设计应遵循软件模块化结构的原则。一般情况下,采用按功能划分模块的方 法。根据软件功能任务书,对要实现的功能合理分解,将软件分解成若干个功能模块,编制 软件功能模块组成图表。标明每个模块的序号代码、名称、任务、输入条件、输出条件等, 对模块之间的逻辑关系要详细描述。

一般袋式除尘系统可按下述方法划分软件

1)     系统控制主程序模块;

2)     清灰控制子模块;

3)     烟气温度控制子模块;

4)     卸、输灰控制子模块;

5)     故障检测与自诊断子模块;

6)     人机对话子模块;

7)     通信子模块。

还可以根据需要在一级子模块的基础上进一步划分为二级、三级子模块。

三、程序设计

1.      合理分配和使用软件资源

主控制器(例如PLC)的软件资源很丰富,对于实现一般规模除尘系统的检测控制往 往多有富余。为便于今后的调试和功能扩展、维护,应仔细分析每一个程序模块需使用的程 序空间,定时器、计数器、继电器等的数量,合理分配,节约使用。为此,应编制一个软件 资源规划使用表。

2.      注意程序的可维护性

程序易读懂、可维护应成为程序设计追求的目标之一。由于现在计算机的处理速度很 髙,另外在除尘系统控制中,实时性与软件长度的矛盾并不突出,所以不要求程序短小精 焊,而要求结构简单,容易读懂。程序编制过程中应做好程序注释,这样就为软件的调试和

维护创造了有利条件A

3.充分利用软件在滤波抗干扰、分析判断等方面的功能

软件滤波是提高检测控制系统可靠性的有效方法,特别是对除尘系统的温度和压力检测 控制,采用软件滤波可以避免由于监测信号不稳定引起控制误动作。

四、软件调试

软件调试一般采用黑盒调试和白盒调试两种方法3

黑盒调试是根据软件功能调试,白盒 调试是根据软件结构调试。因为除坐系统控制软件规模一般不大,这两种方法都可行。需要 指出的是,软件调试应尽可能地穷尽实际运行中可能出现的各种工况条件。

设备加工制作

1)     制造厂商应具有相关资质,并有优异的业绩;

2)                                                                                        设备转化设计和加工制造严格贯彻GB/T   19001和ISO 9001: 1994《质量系统设计、 研制、生产、装配和维修的质量认证规范》;

3)     转化设计人员严格按设计、评审、确认等程序要求进行产品设计,确保原理设计的 要求在转化设计中得以芷确体现;

4)     设计文件、工艺文件和检验文件等齐全,以确保产品制造过程中各项活动处于受控 之中;

5)     严格按图样要求选配元器件,在元器件采购中,确有困难需更换时,必须得到设计 人员认可;

6)     严格筛选合格的元器件供货商;

7)     进货检验人员应严格按照进货检验规范对采购物品的外观、证书v

通电性能、操作 等方面进行检验;

8)     设专职的设备管理维修人员,并有完善的设备管理控制程序,以保证生产加工满足 要求;

9)     在生产的各道工序,从下料到最后发货,均设兼职或专职质量检验员,对产品加工 过程和最终产品的符合性进行监督和控制;

10)   对每一道工序都有质量检验规范和相应的人员配备,确保不合格品不流入下道1; 序,并有完整的质量记录.9

调试

1.出厂前调试

1)     元器件检查;

2)     线路检査.;

3)     通电试验;

4)     输人信号模拟试验;

5)     输出信号模拟试验;

6)     控制功能模拟试验;

7)     与配电传动装置连动模拟试验;

8)     热态考机试验。

2.现场调试

设备在现场安装完成后,在投运前必须进行

如下检验调试。

(1)   准备与检査

1)     对照有关图样和规范,检查全部电控设备、检测元器件是否安装完毕,确认具备投 运条件。

2)     对照有关图样和规范,检查全部线路敷设和接线是否正确,确认具备投运条件。

3)     和工艺专业技术人员一起逐项检查所有用电设备,确认具备送电试运行条件。

4)     检查所有用电设备、按图样和规范要求须接地的设备及其他设施是否已可靠接地, 接地电阻必须达到设计要求值。

5)     会同前级供电部门一起检查为除尘器设备供电的电源线路和设备,确认正常电源和备用 电源均具备投运条件。

6)     会同上位机DCS或计算机系统管理、技术部门,一起检査除尘器设备控制柜与上位机、 DCS或计算机系统之间的硬线连接信号线路和数字通信线路,确认具备投运条件。

(2)   分项试验及操作步骤除尘器设备电控系统在冷态联合试验之前需按如下步骤进行分

1)

送电试验;

2)

配电柜、控制柜空载试验;

3)

各单体设备手动空负荷试验;

4)

各单体设备手动负荷试验;

5)

各单体设备自动空负荷试验;

6)

各单体设备自动负荷试验;

7)

一次、二次仪表的标定试验(压力、压差、

8)

PLC自动控制程序空负荷模拟运行试验;

9)

PLC自动控制程序负荷模拟运行试验;

10)

与上位机之间的硬线连接信号传送试验;

11)

与上位机之间的数字信号通信试验。

(3)冷态联合试验

①分项试验完成,检验合格,确认已具备冷态联合试运转条件。

②会同有关工艺人员,确认除尘器设备范围内的全部设备均已具备冷态联合试验条件。

③除尘器设备的附属设备,包括风机、压缩空气气源、供电系统、上位监控系统等已具备 冷态联合试验条件。

2)     除尘器设备的冷态联合试验必须在统一指挥与协调下进行,各岗位、各设备点必须由专 业人员监护或巡视,按下列步骤启动,并做好记录。

①启动电控系统;

②将设备及阀门控制方式设置为自动方式;

③将除尘器设备清灰控制方式设置为定时清灰;

④采用就地方式启动除尘器设备;

⑤j目动系统风机。

3)     在冷态联合试验过程中,应密切观察除尘器设备本体及电控系统工作是否正常,与上位 计算机系统的硬线连接信号和数字通信信号是否正确等a

若发现问题,应立即分析原因,排 除解决。

①通知有关部门停止系统风机;

②采用就地方式停止除尘器设备;

③间隔一段时间后,再停止电控系统;

④停机后,通知有关部门冷态联合试验结束。

5)     冷态联合试验结束后,应对试验记录进行分析讨论,对带负荷投运过程中可能出现 的问题进行分析研究,提出对策。

3.   带负荷投运

(1)    除尘器设备及其电控系统的带负荷投运要在整个工艺系统的统一协调与安排下进行, 对整个工艺流程的每一个环节都要作好相应的准备。

1)     启动电控系统;

2)     将设备及阀门控制方式设置为自动方式;

3)     将除尘器设备清灰控制方式设置为定压差方式;

4)                                                                                                                                                                                      通过DCS远方启动除尘器设备;                                                                                                                                 | 5 )启动系统风机。

①温度控制是否XE常,是否达到设计要求;

②压气系统是否达到要求;

③除尘器设备清灰、卸灰系统是否工作正常。

若有问题应立即分析原因,及时解决。

1)     通知有关部门停止工艺系统有关设备;

2)     通过DCS远方停止除尘器设备;

3)     间隔一段时间后,停止除尘器设备电控系统。

停机后,通知有关部门除尘器设备及电控系统带负荷投运试验结束9

在带负荷投运试验结束后,应对试验记录进行分析讨论,对正常生产时可能出现的问题 进行分析研究,提出对策。