電熱水鍋爐控制系統(tǒng)及包括該控制系統(tǒng)的電熱水鍋爐的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是一種電熱水鍋爐控制系統(tǒng)。
[0002]本實用新型涉及一種熱水鍋爐，尤其是一種電熱水鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0003]熱水鍋爐是工業(yè)和民用主要的能源動力設備。在國內(nèi)很多電力充足的區(qū)域，如西南地區(qū)的水電、西北地區(qū)的風電等，由于電資源的不可存儲性，電熱水鍋爐成為能源動力設備的一種補充形式。隨著電熱水鍋爐的被人們的日益認可，對鍋爐設備的自動化程度和安全性的要求也越來越高。
[0004]現(xiàn)有的電熱水鍋爐的控制系統(tǒng)多通過人工進行操作，需要不間斷的實施人工監(jiān)督和人為控制，對鍋爐無法實時進行監(jiān)控，對故障無法進行予判，且負荷控制不穩(wěn)定容易造成鍋爐電加熱管頻繁的啟動和停止，即使增加人工干預，也起不到預期的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種電熱水鍋爐控制系統(tǒng)。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種包括控制系統(tǒng)的電熱水鍋爐。
[0007]本實用新型中的一種電熱水鍋爐控制系統(tǒng)，包括控制器、供水壓力控制器、供水溫度警報器、供水溫度控制器和流量監(jiān)測器和人機界面模塊，所述控制器包括主控CPU、無線通訊模塊、擴展模塊，所述供水溫度警報器當出水溫度超過設定值后發(fā)出報警信號，所述主控CPU內(nèi)集成通訊接口和輸入輸出接口，無線通訊模塊與控制器的通信接口相連，回水壓力控制器和回水壓力溫度控制器與主控CPU的輸入接口連接，所述供水溫度控制器控制加熱管啟停。CPU為中央處理器(Central Processing Unit)。用戶可以根據(jù)鍋爐的運行情況，隨機設定電熱管的投入組數(shù)，也可由鍋爐根據(jù)日常運行狀況自適應的設定投入組數(shù)。當選擇了不參加自動控制的排隊后，當系統(tǒng)運行到該組后，則自動跳過進行到下一組。
[0008]作為優(yōu)選，所述供水溫度控制器按照輪循的原則依次啟停加熱管。電熱管則根據(jù)出水溫度情況自動啟停；電熱管在啟停時，為了維護電網(wǎng)的穩(wěn)定，按照輪循的原則依次啟停，保證電熱管的運行周期基本相近，均衡運行，延長電熱管的使用壽命。
[0009]作為優(yōu)選，所述供水溫度控制器采用PID控制，根據(jù)實際的出水溫度進行負荷調(diào)節(jié)。當實際溫度和目標溫度相差越大，則間隔時間越短，則投入電熱管數(shù)量增加；與目標溫度越接近，則自適應軟件根據(jù)動態(tài)的PID參數(shù)對電熱管進行點接控制，間隔時間延長，保證負荷平穩(wěn)到達，減少超調(diào)，達到最佳的控制效果，完全滿足不同溫度狀態(tài)下的控制要求。當相距在一定范圍之內(nèi)時，則系統(tǒng)保持當前狀態(tài)，電熱管既不開啟，也不關(guān)閉，保證鍋爐出水溫度穩(wěn)定在目標值。系統(tǒng)這樣的控制能減少因溫度過高而導致的電熱管的頻繁啟動和停止。
[0010]作為優(yōu)選，所述主控CPU內(nèi)部設置有聯(lián)鎖保護裝置。電熱水鍋爐操作更安全。在聯(lián)鎖保護程序中，電熱水鍋爐的本體安全保護功能如下:
[0011]a)鍋爐出水溫度高時，產(chǎn)生報警信號，如果溫度繼續(xù)升高達到極高點，則進入緊急停爐狀態(tài)；
[0012]b)水位極低故障:系統(tǒng)報警輸出，屏幕故障提示，并關(guān)閉電熱管設備，故障消除后手動復位；
[0013]c)當鍋爐故障或緊急停車信號發(fā)出，則進入緊急停爐狀態(tài)；
[0014]d)斷電保護:當外部電源突然停電，則進入緊急停爐狀態(tài)，來電時必須重新啟動，鍋爐才能運行；
[0015]e)電加熱管保護:當電加熱管出現(xiàn)故障報警時，系統(tǒng)提示定點報警，并指示故障維修，如果出現(xiàn)故障的電加熱管超過20%，則切斷鍋爐電源，進入緊急停爐狀態(tài)。
[0016]作為優(yōu)選，還包括人機界面模塊，所述人機界面模塊與控制器的通信接口相連。作為優(yōu)選，所述人機界面模塊設有彩色觸摸屏。這個系統(tǒng)在觸摸屏上動態(tài)實時顯示電熱水鍋爐、循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程、各主要工藝設備的運行狀態(tài)、運行趨勢和電熱管狀態(tài)等數(shù)據(jù)。使生產(chǎn)管理人員掌握當前鍋爐動力設備的生產(chǎn)運行情況，能從總圖詳圖多層次檢測。
[0017]作為優(yōu)選，所述通訊接口為可與人機界面進行實時通訊和遠程通訊的雙通訊口。通訊接口設計是采用雙通訊口設計，不僅可以與人機界面進行實時通訊，而且可以進行遠程通訊，接口采用RS485接口，內(nèi)嵌M0DBUS通訊協(xié)議。
[0018]一種電熱水鍋爐包括循環(huán)栗、控制箱、電加熱管、爐體、爐膛、和上述任一電熱水鍋爐控制系統(tǒng)，循環(huán)栗和電加熱管與主控CPU的輸出接口連接；供水管上設有供水壓力控制器、供水溫度警報器、供水溫度控制器、流量監(jiān)測器，供水壓力控制器、供水溫度警報器、供水溫度控制器、流量監(jiān)測器位于鍋爐爐膛與用熱設備之間，循環(huán)栗與鍋爐爐膛連接的管道上設有回水壓力控制器和回水壓力溫度控制器。電熱水鍋爐安全可靠，使用方便。
[0019]本實用新型的有益效果:電熱水鍋爐的控制系統(tǒng)控制整個電熱水鍋爐所有電熱管運行，由于電加熱管是非連續(xù)性的調(diào)節(jié)模式，因此采用停停走走算法，保證在達成預期目的的同時起到節(jié)能降耗的效果。另外考慮到電加熱的時間具有延時性的特征，在電加熱管組與組控制中間必須設定時間間隔，以免出現(xiàn)系統(tǒng)超調(diào)的現(xiàn)象。電熱管的控制主要包括:智能投入判斷、輪循控制、自適應時間控制三大部分。
[0020]1、用戶可以根據(jù)鍋爐的運行情況，隨機設定電熱管的投入組數(shù)，也可由鍋爐根據(jù)日常運行狀況自適應的設定投入組數(shù)。當選擇了不參加自動控制的排隊后，當系統(tǒng)運行到該組后，則自動跳過進行到下一組。
[0021]2、當投入數(shù)量確定后，電熱管則根據(jù)出水溫度情況自動啟停；電熱管在啟停時，為了維護電網(wǎng)的穩(wěn)定，按照輪循的原則依次啟停，保證電熱管的運行周期基本相近，均衡運行，延長電熱管的使用壽命。
[0022]3、電熱管的調(diào)節(jié)控制算法帶有自適應功能，用戶可以設定電熱管啟動間隔時間和停止間隔時間，一旦用戶輸入時間要求后，控制軟件將根據(jù)實際的出水溫度進行負荷調(diào)節(jié)