1.本实用新型属于锅炉控制技术领域，涉及一种蒸汽锅炉控制系统。


背景技术：

2.燃气锅炉指的是把水加热到一定参数并生产高温蒸汽的工业锅炉，火在炉膛中发出热量，通过辐射传热被水冷壁吸收，水冷壁的水沸腾汽化，产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量，并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。蒸汽锅炉属于特种设备，使用时需要对过路的温度、压力等工况进行检测，并且需要结合检测情况对锅炉的工作情况进行调节。现有的蒸汽锅炉是采用半自动化控制形式，锅炉的控制对人员依赖性比较强，一方面，如果出现人员懈怠的情况，就会造成安全隐患；另一方面，对锅炉的控制效率低。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提出了一种蒸汽锅炉控制系统，很好的解决了现有技术中锅炉控制安全性差、控制效率低的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种蒸汽锅炉控制系统，包括plc控制器以及ac380v三项电源，所述交换机与plc控制器通过网络连接，所述plc控制器电性连接有引风机变频器、鼓风机变频器、除氧泵变频器、炉排变频器、给水泵变频器、出渣电机、送料电机、炉排冷却风扇、散热风扇、引风冷却风扇、信号隔离栅，所述引风机变频器连接有引风机，所述鼓风机变频器连接有鼓风机，所述除氧泵变频器连接有除氧泵，所述炉排变频器连接有炉排电机，所述给水泵变频器连接有炉排电机，所述信号隔离栅连接有传感器，所述ac380v三项电源提供动力电源，所述ac380v三项电源的线路上还连接有电源转换模块，所述电源转换模块输出ac220v电源以及ac36v的低压照明电源，所述ac220v电源提供控制电源以及指示电源，所述ac220v电源的线路上还连接有开关电源，所述开关电源提供dc24v电源，所述dc24v电源为plc控制器以及信号隔离栅提供电源。
6.进一步，所述plc控制器包括cpu模块，以及与所处cpu模块电性连接的模拟量输入模块以及模拟量输出模块。
7.进一步，还包括通过rj45工业以太网与plc控制器连接的交换机，所述交换机通过rj45工业以太网连接有显示屏以及上位机。
8.进一步，所述传感器为多个，至少包括炉膛温度传感器、省煤器进烟温度传感器、省煤器出烟温度传感器、排烟温度传感器、省煤器进水温度传感器、省煤器出水温度传感器、除氧器温度传感器、锅炉蒸汽压力传感器，每个所述传感器均对应一个信号隔离栅。
9.进一步，所述传感器还包括除氧器液位传感器，所述除氧器液位传感器直接与plc控制器电性连接。
10.进一步，所述plc控制器通过rs485电缆连接有蒸汽流量计以及给水流量计，所述
蒸汽流量计与给水流量计通过ac220v电源提供工作电源。
11.进一步，所述plc控制器电性连接有水位控制变送器，所述水位控制变送器通过ac220v电源提供工作电源。
12.进一步，所述plc控制器电性连接有多个控制选择转换开关，多个所述控制选择转换开关分别用于控制引风机、鼓风机、给水泵、除氧泵、炉排电机、送料机、出渣机、锅炉的联排阀以及定排阀的工作模式，所述联排阀以及定排阀电性连接所述plc控制器。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
14.本实用新型通过plc控制器对整个锅炉的运行情况进行控制，并且plc控制器连接有交换机，可以通过交换机连接显示屏和上位机，从而实现对锅炉运行的远程控制；并且本实用新型中设置引风机变频器、鼓风机变频器、除氧泵变频器、炉排变频器、给水泵变频器，从而实现对引风机、鼓风机、除氧泵、炉排机一级给水泵的转速的控制，以使得各执行部件的运行适应当前的工况，有效提高锅炉控制的灵活性，从而有效提高锅炉的集中控制，有效降低人员的劳动符合。
附图说明
15.图1为本实用新型的系统架构图；
16.图2为本实用新型的plc控制器部分接线示意图；
17.图3为本实用新型的plc控制器另一部分接线示意图；
18.图4为本实用新型中引风变频控制柜线路连接原理示意图；
19.图5为本实用新型中鼓风给水泵变频控制柜线路连接原理示意图；
20.图6为本实用新型中锅炉操作控制台的部分线路连接原理示意图；
21.图7为本实用新型中锅炉操作控制台的电源转换模块及送料机和除渣机部分的线路连接原理示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1-3所示，一种蒸汽锅炉控制系统，包括plc控制器以及ac380v三项电源，所述交换机与plc控制器通过网络连接，所述plc控制器电性连接有引风机变频器、鼓风机变频器、除氧泵变频器、炉排变频器、给水泵变频器、出渣电机、送料电机、炉排冷却风扇、散热风扇、引风冷却风扇、信号隔离栅，所述引风机变频器连接有引风机，所述鼓风机变频器连接有鼓风机，所述除氧泵变频器连接有除氧泵，所述炉排变频器连接有炉排电机，所述给水泵变频器连接有炉排电机，所述信号隔离栅连接有传感器，所述ac380v三项电源提供动力电源，所述ac380v三项电源的线路上还连接有电源转换模块，所述电源转换模块输出ac220v电源以及ac36v的低压照明电源，所述ac220v电源提供控制电源以及指示电源，所述ac220v电源的线路上还连接有开关电源，所述开关电源提供dc24v电源，所述dc24v电源为plc控制器以及信号隔离栅提供电源。
24.上述技术方案中，所述plc控制器通过传感器的检测数据，向引风机变频器、鼓风机变频器、除氧泵变频器、炉排变频器、给水泵变频器发出控制信号，引风机变频器、鼓风机变频器、除氧泵变频器、炉排变频器、给水泵变频器根据接收到的plc控制器的控制指令调节引风机、鼓风机、除氧泵、炉排泵、给水泵的转速，进而调节锅炉的工况；其中，引风机、鼓风机、除氧泵、炉排泵、给水泵、出渣电机、送料电机、炉排冷却风扇、散热风扇、引风冷却风扇均由ac380v三项电源提供动力电源。
25.本实施例中，所述plc控制器包括cpu模块，以及与所处cpu模块电性连接的模拟量输入模块以及模拟量输出模块；所述cpu模块的型号采用sr40，作为plc控制器的核心，用于控制整个系统的运行控制，所述模拟输入量模块的型号采用em ae08，用于接收传感器反馈的检测信号以及相应执行部件执行情况的信号反馈；所述模拟输出量模块采用的型号采用em aq04，用于给水泵、引风机、除氧泵、鼓风机、炉排泵发出速度给定信号。
26.本实施例中，还包括通过rj45工业以太网与plc控制器连接的交换机，所述交换机通过rj45工业以太网连接有显示屏以及上位机；所述显示屏可采用10寸液晶显示屏幕，所述上位机为pc终端，通过显示屏显示锅炉系统的运行状态，通过上位机实现锅炉系统个运行参数的远程设定，由交换机将上位机的数据解析后发送至plc控制器，最终由plc控制器进行执行。
27.本实施例中，所述传感器为多个，至少包括炉膛温度传感器、省煤器进烟温度传感器、省煤器出烟温度传感器、排烟温度传感器、省煤器进水温度传感器、省煤器出水温度传感器、除氧器温度传感器、锅炉蒸汽压力传感器，每个所述传感器均对应一个信号隔离栅；
28.其中，炉膛温度传感器实时检测炉膛的温度，并将检测的数据反馈至plc控制器；锅炉蒸汽压力传感器实时检测锅炉内的蒸汽压力，并将检测数据反馈至plc控制器；省煤器进、出烟温度传感器用于检测省煤器进出烟的温度，并将检测的数据反馈至plc控制器；排烟温度传感器用于检测锅炉排烟的温度，并反馈至plc控制器；plc控制器根据设定的温度或压力的安全阈值，判断相应温度或压力是否低于或高于安全阈值，当检测数值低于安全阈值的下限时，锅炉正常运行，当任一检测的数值高于设定的安全阈值时，plc控制器将控制整个锅炉停止运行；
29.其中，除氧器温度传感器用于检测除氧器的温度，并将检测数据反馈至plc控制器，plc控制器根据设定的除氧器目标温度，判断检测温度与目标温度之间的差距，如果检测温度低于目标温度，plc控制器向与其电连接的除氧加热电动控制阀发出开启指令，温度越低，除氧加热电动阀的开启度越大，具体开启情况可通过plc控制器进行设定，随着除氧器温度升高，检测温度不断接近与目标温度，plc控制器控制除氧加热电动阀不断减小开启度，直至检测温度与目标温度一致，plc控制器关闭除氧加热电动阀。
30.本实施中，所述传感器还包括除氧器液位传感器以及炉膛压力传感器，所述除氧器液位传感器以及炉膛压力传感器直接与plc控制器电性连接；
31.其中，除氧器液位传感器实时检测除氧器的液位，并将检测数据反馈至plc控制器，plc控制器根据设定的目标液位高度，判断检测液位与目标液位之间的差距，除氧器液位越低，除氧泵的转速越快，如果检测的除氧器液位与目标液位差距越小，除氧泵转速越低，除氧器的目标液位可根据现场实际情况进行设定；
32.其中，炉膛压力传感器实施检测炉膛内的压力，并将检测数据反馈至plc控制器，
plc控制器根据设定的目标压力，判断检测压力与目标压力之间的差距，检测压力与目标压力差距越大，plc控制器控制引风机的转速越低，检测压力与目标压力越小，plc控制器控制引风机的转速越高，当检测压力与目标压力一致时，引风机以设定的下限频率运行；另一方面，当检测压力低于设定目标压力时，plc控制器启动鼓风机，当检测压力达到设定目标压力或退出运行状态后，plc控制器停止鼓风机的运行。
33.本实施例中，所述plc控制器通过rs485电缆连接有蒸汽流量计以及给水流量计，所述蒸汽流量计与给水流量计通过ac220v电源提供工作电源；蒸汽流量计用于检测锅炉的蒸汽流量，给水流量计用于检测锅炉的供水流量，各流量计实时将检测数据反馈至plc控制器。
34.本实施例中，所述plc控制器电性连接有水位控制变送器，所述水位控制变送器通过ac220v电源提供工作电源；所述水位控制变送器实时检测锅炉内的液位，并将检测数据反馈至plc控制器，plc控制器根据设定的启动目标水位和停泵目标水位(启动目标水位低于停泵目标水位)，判断检测水位与目标水位的差距，当检测水位低于设定的启动目标水位时，plc控制器启动给水泵，当检测水位略高于设定的停泵目标水位时，plc控制器停止给水泵。
35.本实施例中，所述plc控制器电性连接有多个控制选择转换开关，多个所述控制选择转换开关分别用于控制引风机、鼓风机、给水泵、除氧泵、炉排电机、送料机、出渣机、锅炉的联排阀以及定排阀的工作模式，所述联排阀以及定排阀电性连接所述plc控制器；多个控制选择转换开关分别用于控制炉排电机、除渣机锅炉的联排阀以及定排阀的手动和自动工作模式，另外的多个控制选择转换开关分别控制给水泵、引风机、鼓风机、除氧泵的手动、自动工作模式，以及进行变频和工频工作状态的转换控制。
36.本实用新型在具体实施时，设置有引风机变频控制柜、鼓风及给水变频控制柜以及锅炉操作控制台，每个所述控制柜以及控制台内均设置有散热风扇；
37.如图4所示，所述引风机变频器、引风机变频控制柜的散热风扇均设置在引风机变频控制柜内，引风机变频器以及引风冷却风扇供电端连接在三项ac380v电源上，引风冷却风扇与电源连接的线路上按着电流流向方向依次设置有断路器及接触器，所述引风机变频器的输出端以及控制线路、以及引风冷却风扇的连接线路均连接至引风机变频控制柜内的端子排上，再由端子排通过线路连接至引风机、引风冷却风扇及设置有锅炉操作控制台内的plc控制器上；
38.如图5所示，所述鼓风机变频器、给水泵变频器、鼓风及给水变频控制柜的散热风扇安装在鼓风及给水变频控制柜内，鼓风机变频器、给水泵变频器鼓风冷却风扇的供电端直接连接在三项ac380v电源上，变频器、给水泵、鼓风冷却风扇、散热风扇的电源线路上均设置有断路器，并且部分连接线路上还设置有接触器以及热继电器；所述鼓风机变频器、给水泵变频器的输出端以及控制线路、以及鼓风冷却风扇的连接线路均连接至鼓风机给水变频控制柜内的端子排上，再由端子排通过线路连接至鼓风机、给水泵、鼓风冷却风扇以及设置有锅炉操作控制台内的plc控制器；
39.如图6-7所示，所述除氧泵变频器、炉排变频器、锅炉操作控制台散热风扇、电源转换模块、开关电源、控制选择转换开关、信号隔离栅、plc控制器均设置在锅炉操作控制台上，除氧泵变频器、炉排变频器、炉排冷却风扇、电源转换模块的供电端均连接在三项
ac380v的电源上，相应线路上设置有断路器、断路器、接触器；送料机、除渣机直接通过线路连接在三项ac380v的电源上，同样的，锅炉操作控制台内的电器元件与外部执行部件及传感器的连接均通过设置在锅炉操作控制台内的端子排连接；
40.本实施例中，每个控制柜或控制台内的端子排的接线端编号均从0开始进行编号，然后根据需要设置不同数量的端子，再根据需要进行线路连接即可。
41.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。