CN204987489U

CN204987489U - 电热水锅炉控制系统及包括该控制系统的电热水锅炉

Info

Publication number: CN204987489U
Application number: CN201520750104.4U
Authority: CN
Inventors: 胡真; 张振亮; 陈小容
Original assignee: HANGZHOU DELIAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU DELIAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2025-09-25

Abstract

本实用新型涉及一种控制系统，尤其是一种电热水锅炉控制系统。本实用新型涉及一种热水锅炉，尤其是一种电热水锅炉。本实用新型中的一种电热水锅炉控制系统包括控制器、供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器和流量监测器和人机界面模块，所述控制器包括主控CPU、无线通讯模块、扩展模块，所述供水温度警报器当出水温度超过设定值后发出报警信号，所述主控CPU内集成通讯接口和输入输出接口，无线通讯模块与控制器的通信接口相连，回水压力控制器和回水压力温度控制器与主控CPU的输入接口连接，所述供水温度控制器控制加热管启停。

Description

电热水锅炉控制系统及包括该控制系统的电热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，尤其是一种电热水锅炉控制系统。

本实用新型涉及一种热水锅炉，尤其是一种电热水锅炉。

背景技术

热水锅炉是工业和民用主要的能源动力设备。在国内很多电力充足的区域，如西南地区的水电、西北地区的风电等，由于电资源的不可存储性，电热水锅炉成为能源动力设备的一种补充形式。随着电热水锅炉的被人们的日益认可，对锅炉设备的自动化程度和安全性的要求也越来越高。

现有的电热水锅炉的控制系统多通过人工进行操作，需要不间断的实施人工监督和人为控制，对锅炉无法实时进行监控，对故障无法进行予判，且负荷控制不稳定容易造成锅炉电加热管频繁的启动和停止，即使增加人工干预，也起不到预期的效果。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种电热水锅炉控制系统。

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种包括控制系统的电热水锅炉。

本实用新型中的一种电热水锅炉控制系统，包括控制器、供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器和流量监测器和人机界面模块，所述控制器包括主控CPU、无线通讯模块、扩展模块，所述供水温度警报器当出水温度超过设定值后发出报警信号，所述主控CPU内集成通讯接口和输入输出接口，无线通讯模块与控制器的通信接口相连，回水压力控制器和回水压力温度控制器与主控CPU的输入接口连接，所述供水温度控制器控制加热管启停。CPU为中央处理器（CentralProcessingUnit）。用户可以根据锅炉的运行情况，随机设定电热管的投入组数，也可由锅炉根据日常运行状况自适应的设定投入组数。当选择了不参加自动控制的排队后，当系统运行到该组后，则自动跳过进行到下一组。

作为优选，所述供水温度控制器按照轮循的原则依次启停加热管。电热管则根据出水温度情况自动启停；电热管在启停时，为了维护电网的稳定，按照轮循的原则依次启停，保证电热管的运行周期基本相近，均衡运行，延长电热管的使用寿命。

作为优选，所述供水温度控制器采用PID控制，根据实际的出水温度进行负荷调节。当实际温度和目标温度相差越大，则间隔时间越短，则投入电热管数量增加；与目标温度越接近，则自适应软件根据动态的PID参数对电热管进行点接控制，间隔时间延长，保证负荷平稳到达，减少超调，达到最佳的控制效果，完全满足不同温度状态下的控制要求。当相距在一定范围之内时，则系统保持当前状态，电热管既不开启，也不关闭，保证锅炉出水温度稳定在目标值。系统这样的控制能减少因温度过高而导致的电热管的频繁启动和停止。

作为优选，所述主控CPU内部设置有联锁保护装置。电热水锅炉操作更安全。在联锁保护程序中，电热水锅炉的本体安全保护功能如下：

a)锅炉出水温度高时，产生报警信号，如果温度继续升高达到极高点，则进入紧急停炉状态；

b)水位极低故障：系统报警输出，屏幕故障提示，并关闭电热管设备，故障消除后手动复位；

c)当锅炉故障或紧急停车信号发出，则进入紧急停炉状态；

d)断电保护：当外部电源突然停电，则进入紧急停炉状态，来电时必须重新启动，锅炉才能运行；

e)电加热管保护：当电加热管出现故障报警时，系统提示定点报警，并指示故障维修，如果出现故障的电加热管超过20%，则切断锅炉电源，进入紧急停炉状态。

作为优选，还包括人机界面模块，所述人机界面模块与控制器的通信接口相连。作为优选，所述人机界面模块设有彩色触摸屏。这个系统在触摸屏上动态实时显示电热水锅炉、循环水系统工艺流程、各主要工艺设备的运行状态、运行趋势和电热管状态等数据。使生产管理人员掌握当前锅炉动力设备的生产运行情况，能从总图详图多层次检测。

作为优选，所述通讯接口为可与人机界面进行实时通讯和远程通讯的双通讯口。通讯接口设计是采用双通讯口设计，不仅可以与人机界面进行实时通讯，而且可以进行远程通讯，接口采用RS485接口，内嵌MODBUS通讯协议。

一种电热水锅炉包括循环泵、控制箱、电加热管、炉体、炉膛、和上述任一电热水锅炉控制系统，循环泵和电加热管与主控CPU的输出接口连接；供水管上设有供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器，供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器位于锅炉炉膛与用热设备之间，循环泵与锅炉炉膛连接的管道上设有回水压力控制器和回水压力温度控制器。电热水锅炉安全可靠，使用方便。

本实用新型的有益效果：电热水锅炉的控制系统控制整个电热水锅炉所有电热管运行，由于电加热管是非连续性的调节模式，因此采用停停走走算法，保证在达成预期目的的同时起到节能降耗的效果。另外考虑到电加热的时间具有延时性的特征，在电加热管组与组控制中间必须设定时间间隔，以免出现系统超调的现象。电热管的控制主要包括:智能投入判断、轮循控制、自适应时间控制三大部分。

1、用户可以根据锅炉的运行情况，随机设定电热管的投入组数，也可由锅炉根据日常运行状况自适应的设定投入组数。当选择了不参加自动控制的排队后，当系统运行到该组后，则自动跳过进行到下一组。

2、当投入数量确定后，电热管则根据出水温度情况自动启停；电热管在启停时，为了维护电网的稳定，按照轮循的原则依次启停，保证电热管的运行周期基本相近，均衡运行，延长电热管的使用寿命。

3、电热管的调节控制算法带有自适应功能，用户可以设定电热管启动间隔时间和停止间隔时间，一旦用户输入时间要求后，控制软件将根据实际的出水温度进行负荷调节，当实际温度和目标温度相差越大，则间隔时间越短，则投入电热管数量增加；与目标温度越接近，则自适应软件根据动态的PID参数对电热管进行点接控制，间隔时间延长，保证负荷平稳到达，减少超调，达到最佳的控制效果，完全满足不同温度状态下的控制要求。当相距在一定范围之内时，则系统保持当前状态，电热管既不开启，也不关闭，保证锅炉出水温度稳定在目标值。系统这样的控制能减少因温度过高而导致的电热管的频繁启动和停止。

在联锁保护程序中，电热水锅炉的本体安全保护功能如下：

锅炉出水温度高时，产生报警信号，如果温度继续升高达到极高点，则进入紧急停炉状态；

水位极低故障：系统报警输出，屏幕故障提示，并关闭电热管设备，故障消除后手动复位。

当锅炉故障或紧急停车信号发出，则进入紧急停炉状态；

断电保护：当外部电源突然停电，则进入紧急停炉状态，来电时必须重新启动，锅炉才能运行；

电加热管保护：当电加热管出现故障报警时，系统提示定点报警，并指示故障维修，如果出现故障的电加热管超过20%，则切断锅炉电源，进入紧急停炉状态。

通讯接口设计是采用双通讯口设计，不仅可以与人机界面进行实时通讯，而且可以进行远程通讯，接口采用RS485接口，内嵌MODBUS通讯协议。

人机界面设计有高分辨率（1024*768像素）的人机界面，傻瓜化设计，一键式触摸启停锅炉，故障报警和数据记录海量存储。

附图说明

图1为电热水锅炉控制系统示意图。

图2为图1中电热水锅炉示意图。

图中标记：1、循环水泵，2、控制箱，3、电加热管，4、供水温度检测器，5、供水压力检测器，6、供水压力报警器，7、供水压力检测器，8、供水温度控制器，9、供水温度报警器，10、控制器，11、扩展模块，12、人机界面模块，13、无线通讯模块，14、供水流量检测器，15、用热设备，16、炉膛，17、电热水锅炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不应将此理解为本实用新型的上述主题的范围仅限于上述实施例。

如图1所示，电热水锅炉包括循环泵1、控制箱2、电加热管3、炉体、炉膛、用热设备、控制系统还包括控制器10以及人机界面模块12，电加热管3给炉膛加热，锅炉炉膛的供水管与用热设备接,回水管与循环泵1接；控制器包括了主控CPU10、无线通讯模块13和扩展模块11，主控CPU内集成通讯接口和输入输出接口，无线通讯模块,人机界面模块与控制器的通信接口相连，该人机界面模块设有彩色触摸屏，循环泵1和电加热管3与主控CPU的输出接口连接；供水管上还设有供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器，供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器位于锅炉炉膛与用热设备之间，供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器与控制器的输入接口相连；循环泵1与锅炉炉膛连接的管道上设有回水压力控制器和回水压力温度控制器，回水压力控制器和回水压力温度控制器与主控CPU的输入接口连接；主控CPU内部设置有联锁保护装置。

Claims

1.一种电热水锅炉控制系统，包括控制器、供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器和流量监测器和人机界面模块，其特征在于，所述控制器包括主控CPU、无线通讯模块、扩展模块，所述供水温度警报器当出水温度超过设定值后发出报警信号，所述主控CPU内集成通讯接口和输入输出接口，无线通讯模块与控制器的通信接口相连，回水压力控制器和回水压力温度控制器与主控CPU的输入接口连接，所述供水温度控制器控制加热管启停。

2.一种如权利要求1所述的电热水锅炉控制系统，其特征在于，所述供水温度控制器按照轮循的原则依次启停加热管。

3.一种如权利要求1所述的电热水锅炉控制系统，其特征在于，所述供水温度控制器采用PID控制，根据实际的出水温度进行负荷调节。

4.一种如权利要求1所述的电热水锅炉控制系统，其特征在于，所述主控CPU内部设置有联锁保护装置。

5.一种如权利要求1所述的电热水锅炉控制系统，其特征在于，还包括人机界面模块，所述人机界面模块与控制器的通信接口相连。

6.一种如权利要求1所述的电热水锅炉控制系统，其特征在于，所述通讯接口为可与人机界面进行实时通讯和远程通讯的双通讯口。

7.一种电热水锅炉包括循环泵、控制箱、电加热管、炉体、炉膛、和权利要求1~6所述任一电热水锅炉控制系统，循环泵和电加热管与主控CPU的输出接口连接；供水管上设有供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器，供水压力控制器、供水温度警报器、供水温度控制器、流量监测器位于锅炉炉膛与用热设备之间，循环泵与锅炉炉膛连接的管道上设有回水压力控制器和回水压力温度控制器。