JX—300XP在锅炉自控系统的改造应用

摘 要：针对某厂能源动力供蒸汽锅炉的实际状况，介绍了锅炉自控系统由EF网络控制系统更换为JX-300XP控制系统的应用情况。实践证明，该系统的改造提高了现场设备运行的自动化水平，在维护运行方面提高了速率。

关键词：JX-300XP 稳定可靠 自动控制系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0102-01

某厂锅炉自控系统原先采用国产南京东远的EF网络控制系统，它的控制模块为远程I/O站型，控制器为远程服务器。自2003年投运连续运行七年，系统硬件老化，在运行过程中经常出现服务器死机，控制室盘面操作站失灵的现象，导致全线停车；虽然及时重启服务器或重新装机等方法能使服务器运行，维持公司生产，但隐患一直存在。此外，EF网络控制系统元器件已过时淘汰，备品备件购买困难，I/O控制模块的采购价已经超过进口DCS系统的卡件价格，造成系统维护费用与日俱增。

除此之外，EF网络控制系统的处理能力、通讯速度、系统维护便捷度等已远远赶不上现今DCS发展脚步。因此，从安全生产和系统运行的长期考虑，公司决定对其更新，采用一套先进成熟、经济稳定的DCS系统，经过技术交流，选择了国内知名的自动化产品—— 中控JX-300XP系统。

1 JX-300XP控制系统

1.1 系统概述

JX-300XP系统是SUPCON在国内应用最广泛的JX-300X控制系统基础上，经优化设计和性能提升而推出的，该系统更加适应化工、石化、电力、冶金、建材等流程工业企业对过程控制的要求。它吸收了最新的网络通信技术、微电子技术，充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术，采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，成为了一个集全数字化、结构灵活、功能完善的开放式集散控制系统。

JX-300XP的基本组成包括工程师站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通信网络SCnet II。通过在JX-300XP的通信网络上挂接总线变换单元（BCU）可实现与JX-100、JX-200、JX-300、JX-300X等的互联；在通信网络上挂接通信接口单元（CIU）可实现JX-300XP与PLC等数字设备的连接；通过多功能计算站（MFS）和相应的应用软件Advantrol-PIMS或OPC接口可实现与企业管理计算机网的信息交换（ERP或MIS），实现企业网络（Intranet）环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。

1.2 系统构成

某厂锅炉自控系统有4台锅炉，公用工程为给水系统、除氧系统和减温减压，两台锅炉公用一个控制器，操作站一对一操作。通过通信网络SCnet II连接控制站与操作站。

2 锅炉供热系统的控制功能

锅炉是现代工业、企业、事业单位工作和生产的动力之源，为确保安全，稳定生产锅炉的自动控制是十分重要的。甘肃银光聚银化工有限公司能源动力厂使用的锅炉为煤粉锅炉，它是应用最为广泛、应用历史较长的一种锅炉。对于锅炉来说，主要环节和设备的运行状况直接影响着锅炉的安全运行。

2.1 锅炉给水自动控制

锅炉给水自动调节是锅炉应用最早、最成熟的经典控制方案。给水自动控制在锅炉供热自控系统中是一个很重要的组成部分，对汽包锅炉而言，它的任务是维持汽包水位在一定的范围内变化。汽包水位是锅炉运行中的一个重要监控参数，它间接地反映了锅炉负荷与给谁的的平衡关系。维持汽包水位是保证锅炉安全运行的重要条件。锅炉水位过高，影响汽包内汽水分离装置的正常工作，造成出口蒸汽中水分过多，从而使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热器温产生剧烈变化，直接影响锅炉运行的经济性和安全性；汽包液位过低，则可能使锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏（见图1、图2）。

在此系统中，给水自控调节采用串级回路的三冲量调节控制法，给水调节阀控制给水流量，进一步控制汽包水位的高低。锅炉汽包为双水位平衡容器控制，自此利用一个二选一模块将平衡容器的平均值作为汽包水位。

2.2 四大主机控制

对于锅炉来说，引风机、送风机、排粉机、球磨机是支柱，其运行状态的良好程度直接反应了锅炉运行状况的好坏。在JX-300XP中使用精灵管理器对其进行组态，不同状态时显示不同的颜色，当有两个状态同时过来或设备状态跳变时，会显示故障产生，使操作工对设备的运行监控变得简单明了（见图3、图4）。

3 优势

JX-300XP自控系统在此次改造中的优势有：

（1）JX—300XP系统，支持真正意义上的整体在线下载，下载过程中，不停止用户程序，主控卡按原有组态正常工作，下载结束后自动切换到新程序执行，整个过程支持无扰动切换。

（2）JX-300XP是中控的前端产品，中控针对锅炉安全有一套自己研发的主燃料跳闸（MFT）联锁保护硬件系统，而主燃料跳闸（MFT）联锁保护是锅炉安全保护的一项重要内容。

4 结语

JX-300XP自控系统已在该厂锅炉生产中调试投用，效果良好。系统的应用使得操作人员能够方便的控制各种参数，友好的中文人机界面使得操作变得舒适、简单。系统消除了旧系统频繁死机导致生产线全线停车的隐患，实现了降低操作人员的劳动强度，提高了锅炉自控系统自动化水平及工作效率，确保了生产线安全、高效、稳定运行达到了改造的预期目标。

参考文献

[1] 李素华.DCS在供热锅炉控制系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2009（4）.

[2] 于鹏娟，王付生.三冲量给水控制系统实际应用分析[J].山东电力技术，2003（2）：44-45.

[3] WebField JX-300XP使用手册[Z].

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