李 磊

(西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089)

随着现代控制理论与计算机技术的不断发展，以物联网技术为基础的远程监控体积开始大范围应用于工业监控中，在工业锅炉管理工作中引入远程监测系统，能够显著提高管理者对于锅炉的控制精度，同时也有助于降低管理成本，现已成为提高工业企业管理效率的一项重要手段[1-3]。

1 工业锅炉系统概述

本次研究针对某化工厂的2×14MW燃水煤浆热水锅炉专门设计一套DCS系统。该锅炉系统由锅炉主体、供浆及储浆系统、管道吹扫及冲洗系统、燃烧系统、水系统、除尘脱硫系统六个部分所组成，工作流程如图1所示。

2 计算机控制方案设计

本次研究所设计的水煤浆锅炉监控DCS系统具体包含三层结构，即工业现场级、过程控制级与过程管理级。

图1 水煤浆锅炉系统工作流程图

1)工业现场级

工业现场级设备具体负责数据的传送与采集，相关硬件为各种变送器和传感器，可以将所采集到的非控变量转换为供计算机分析的可控变量信号[4-5]。本次研究所采用的仪器仪表输出信号为DC 4～20 mA，以满足PLC控制模块在信号输入方面的要求。

2)过程控制级

水煤浆锅炉监控DCS系统过程中控制级的核心元件为西门子S7-300型PLC可编程序控制器，该元件由接口模块、CPU模块、通信模块、内存储卡等模块所组成，单个机架上最多可以安装8个模块，具有调试工作量小、抗干扰能力强、使用方便等特点[6-8]。

3)过程管理级

过程管理级主要由操作员站和工程师站两部分组成，负责整个系统的数据管理、控制管理、图形显示与指令下达，其硬件结构与常规的工业控制系统相类似。……