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虹潤NHR-5600系列流量積算控制儀在電廠程控系統(tǒng)中的應用
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摘要
在整個電廠輸煤程控控制系統(tǒng)中，虹潤NHR-5600系列流量積算控制儀是一款集采集、測量、控制、積算、記錄、組網通信等功能于一體的主要儀表，它是依據(jù)GB/T 34049-2017國家標準開發(fā)的產品，它主要解決流量測量、流量計量、流量定量控制、流量組網以及流體研究、鍋爐自控而設計的產品。產品的EMC設計符合GB/T17626.2-11相關規(guī)定，同時產品取得了CE認證。
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產品的市場背景
90年代，世界的火電廠能把40％左右的熱能轉換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達到60％～70％。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，造成環(huán)境污染，也成為日益引人關注的問題。熱電廠為火力發(fā)電廠，采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術，向鍋爐輸送經處理過的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝浺淮渭訜嶂螅羝M入高壓缸。為了提高熱效率，應對水蒸汽進行二次加熱，水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。電廠輸煤程控控制系統(tǒng)是火電廠十分重要的支持系統(tǒng)，它是保證機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件，廠燃煤輸送過程的自動控制，包括卸煤、堆煤、上煤程控、筒倉監(jiān)控、自動/手動配煤加倉，分爐計量堆煤計量、統(tǒng)計報表管理等。為實現(xiàn)國家“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃，保證能源管理在能源生產中的節(jié)能、減排、降耗等指標都是目前廠礦企業(yè)在整個生產控制系統(tǒng)中需要解決的實際問題。
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產品的主要技術原理
1、軟件基于ARM處理器的中央處理器，采用嵌入式操作系統(tǒng)，外置內帶快閃存儲器。
2、硬件通過光耦繼電器對通道信號值隔離、切換，轉換成可識別的標準信號，經過基準電源、運算放大器、AD轉換器實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的線性轉換。
3、軟件算法根據(jù)流體、固體的性質，依據(jù)相應的GB標準，通過數(shù)學運算和數(shù)字離散化處理，實現(xiàn)液體流量、固體料位積算，將所取得累積量根據(jù)輸出模式（自動啟動、停止、清零）實現(xiàn)定量控制。
4、電源為閉環(huán)式開關電源，輔助電源為流量傳感器配電，整個電源功率不小于5W。
5、產品帶USB數(shù)據(jù)轉存功能，可隨時通過U盤和上位機分析軟件隨時調閱過程量變化的歷史曲線或相關的歷史數(shù)據(jù)，并可與多種流量傳感器配套使用。
6、產品在整個電廠輸煤程控系統(tǒng)中，負責產品的流量采集、控制、分析、記錄、通訊組網等功能。
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產品的利用
電廠輸煤程控控制控制系統(tǒng)具有完善友好的人機界面，采組態(tài)軟件上位機監(jiān)控作為主要的人機接口，取代傳統(tǒng)的操作盤和模擬盤控制方式，整個系統(tǒng)的運行操作和監(jiān)視全部在上位機實現(xiàn)，通過LCD畫面、鍵盤和鼠標對過程進行監(jiān)控。上位機上不僅能顯示風機、泵、閥門等系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)、過程參數(shù)、報警等，還可以進行各運行方式的選擇和切換，進行自動程控操作，同時還具有模擬量參數(shù)顯示、棒狀圖顯示、聲光報警、打印制表等功能。
1、顯示窗口配置：
1）工藝流程圖 2）報警畫面
3）歷史趨勢圖 4）指導畫面
5）控制畫面 6）故障診斷畫面
7）動態(tài)畫面 8）參數(shù)修改畫面
2、故障報警配置：
輸煤系統(tǒng)運行過程中產生的故障類型很多，但處理方法不同，有的故障只需報警，以提醒值班人員注意，如皮帶輕跑偏、皮帶電機電流越限、煤倉或筒倉高煤位等；對嚴重故障，如皮帶重跑偏、重打滑、撕裂、電動三通管堵煤等，則必須立即停止故障設備，并通過聯(lián)鎖停止其前級所有設備。故障報警采用聲(喇叭、警鈴、蜂鳴器)、光(模擬屏發(fā)光、光栓、光標)等手段實現(xiàn)。即利用多媒體技術合成語音通過揚聲器播放發(fā)生的故障類型，并在LCD顯示報警窗口顯示故障發(fā)生時間、故障類型及判斷的故障原因，故障信息上光帶閃爍，同時模擬屏上相應設備的燈光也閃爍，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的畫面自動切換至故障設備。
3、系統(tǒng)特點：
1）采用集散型結構，可提高系統(tǒng)的可靠性，分散系統(tǒng)風險；上位機由兩臺工控機組成，可同時工作，互為冗余。
2）上位機對整個工藝系進行集中監(jiān)視、管理和自動控制；當參數(shù)越限或控制對象故障狀態(tài)變化時，畫面上以不同顏色顯示，并實現(xiàn)語音報警。
3）通過自控儀表對整個系統(tǒng)實現(xiàn)遠程自動控制，并具有聯(lián)鎖保護功能。
4、虹潤儀表配置：
輸煤程控控制系統(tǒng)采用虹潤組態(tài)軟件和虹潤NHR全系列儀表，作為整個系統(tǒng)控制的核心，監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)工藝參數(shù)的實時采集顯示、系統(tǒng)操作、報警信息自動記錄、歷史趨勢顯示、系統(tǒng)聯(lián)網等功能。
1、虹潤NHR-5600系列流量積算控制儀（見下圖）
NHR-5600A-27/27/14-0-D1
實現(xiàn)定量控制給煤量
產品圖片1:
2、虹潤NHR-7700系列液晶多回路測量顯示控制儀
NHR-7720A-X-A-1-D1
實現(xiàn)爐溫、風機轉速等數(shù)值的測量、上傳
產品圖片2：
3、虹潤NHR-7300系列液晶人工智能溫控器
NHR-7330R-A-0-2-A-D1
設定調節(jié)閥開度值，
自動給出調節(jié)輸出百分比，
完成配煤加倉等流量大小控制
產品圖片3:
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結束語
經過對NHR系列產品現(xiàn)場的組裝、調試，運行效果良好。整個電廠輸煤程控控制系統(tǒng)能較好的解決生產過程中碰到的問題，降低企業(yè)生產管理能耗和成本，提高了企業(yè)自動化生產效率，保證生產安全順利的執(zhí)行。