磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)論文
1 概述
電廠的燃煤制粉系統(tǒng)——磨煤機(jī)是一種典型的燃料粉碎系統(tǒng)。自然狀態(tài)下化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定的塊狀煤炭經(jīng)過研磨并與空氣混合之后，就形成一種氧化劑(空氣中的氧氣)與還原劑(煤粉中的炭)的混合體——煤粉流。為了提高燃料的使用效率，技術(shù)人員總是在不斷嘗試著將煤粉研磨得盡可能細(xì)小。目前的加工水平已經(jīng)將煤粉直徑減小到微米以下。
這樣就大大提高了煤粉流中氧化劑與還原劑的接觸面積，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N對明火極其敏感的易燃易爆性混合體。在這種情況下，一旦煤粉流接觸到明火或者磨煤機(jī)的某一局部溫度升高到煤粉的燃點(diǎn)以上，制粉系統(tǒng)中最常見的現(xiàn)象——閃爆就發(fā)生了。輕者將造成設(shè)備破壞、生產(chǎn)過程中斷;重者將有可能造成機(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故。
早期的磨煤機(jī)保護(hù)系統(tǒng)都是利用溫度傳感器來發(fā)出警報，而這樣的系統(tǒng)需要布置的監(jiān)測點(diǎn)太多、可靠性差且誤報率大反應(yīng)慢。所以早期的磨煤機(jī)系統(tǒng)難以達(dá)到對機(jī)組各方面的協(xié)調(diào)需求。故欲設(shè)計與開發(fā)一款磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)。該新系統(tǒng)通過分析磨煤機(jī)中CO的濃度，提前預(yù)警可能的爆炸事故發(fā)生，從而保證磨煤機(jī)的安全。系統(tǒng)有PLC控制，自成一個獨(dú)立的小系統(tǒng)。是火電廠、儲煤場生產(chǎn)過程工藝監(jiān)控、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的有效手段。
2 設(shè)計方案
本磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)的項目針對于上述不足，旨在以分析實時監(jiān)測的磨煤機(jī)中CO的濃度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，建立一套綜合考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性的評價體系以此來指導(dǎo)防爆預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)驅(qū)動研究，從而設(shè)計與開發(fā)一款符合生產(chǎn)需求的磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計流程如圖1所示：
2.1 設(shè)計監(jiān)測程控原理
本設(shè)計主要采用PLC程序控制，并以探頭輔助分析磨煤機(jī)中CO濃度來進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。該程序遵循串行工作方式，每次執(zhí)行一個操作逐步執(zhí)行。
(1)按下開關(guān)sb1，觸點(diǎn)0.01閉合并自鎖，常開觸點(diǎn)10.00閉合;(2)達(dá)到一級預(yù)警時，開關(guān)sb2閉合，觸點(diǎn)0.02閉合并自鎖，常開觸點(diǎn)10.01閉合，黃燈亮;(3)達(dá)到二級預(yù)警時，開關(guān)sb3閉合，觸點(diǎn)0.03閉合并自鎖，觸點(diǎn)10.02常閉開關(guān)斷開，黃燈滅，紅燈亮，并反吹氮?dú)?(4)達(dá)到三級預(yù)警時，開關(guān)sb4閉合，觸點(diǎn)0.04閉合并自鎖，觸點(diǎn)10.03常閉觸點(diǎn)斷開紅燈滅，并關(guān)閉反吹裝置，同時關(guān)閉主程序。
2.2 PLC實現(xiàn)的主要功能
首先，智能化監(jiān)控，根據(jù)設(shè)計可分為三級預(yù)警：(1)當(dāng)達(dá)到一級預(yù)警時黃燈亮;(2)達(dá)到二級預(yù)警時黃燈亮;(3)達(dá)到三級預(yù)警時自動斷開主回路;從而實現(xiàn)智能化監(jiān)測預(yù)警的目的。
3 軟件系統(tǒng)開發(fā)
在磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)中，需要進(jìn)行大量的實時數(shù)據(jù)采集和可視化顯示，經(jīng)過軟件處理后形成的曲線比原始數(shù)據(jù)更能給人直觀的印象。該軟件在Windows操作系統(tǒng)下以C++ Builder為開發(fā)平臺，應(yīng)用于磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)繪圖。C++ Builder是一種面向?qū)ο蟮目梢暬瘧?yīng)用程序開發(fā)工具，開發(fā)環(huán)境輕松快捷，界面友好，方便實現(xiàn)。
兼容WinXp/7/8/Vista等主流操作系統(tǒng)。此外，使用HTML開發(fā)人性化使用界面，對軟件構(gòu)成以及系統(tǒng)原理進(jìn)行說明。啟動軟件后，操作人員只需點(diǎn)擊開始測試，軟件便可以自動獲取實際數(shù)據(jù)，并同時繪出曲線，直觀的反饋給操作人員。界面友好，操作簡單。
3.1 設(shè)計運(yùn)行架構(gòu)
設(shè)計運(yùn)行架構(gòu)如圖2所示，軟件操作界面可以提供一個實時觀測數(shù)據(jù)和監(jiān)測預(yù)警的人機(jī)交互界面。主要分為兩大部分：人性化服務(wù)界面。用戶可進(jìn)行注冊、登錄，并了解系統(tǒng)說明與磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行原理;可視化觀測界面。用戶進(jìn)入數(shù)據(jù)測試部分后，頁面會顯示出該燃燒情況下CO濃度的實時觀測值，安全范圍以紅線標(biāo)明，如若超出安全范圍，則會產(chǎn)生相應(yīng)的`報警措施。
軟件操作界面如圖3所示，可以提供一個實時觀測數(shù)據(jù)和監(jiān)測預(yù)警的一個人機(jī)交互界面。主要分為兩大部分：(1)人性化服務(wù)界面;用戶可進(jìn)行注冊、登錄，并了解系統(tǒng)說明與磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行原理;(2)可視化觀測界面;用戶進(jìn)入數(shù)據(jù)測試部分后，頁面會顯示出該燃燒情況下CO濃度的實時觀測值，安全范圍以紅線標(biāo)明，如若超出安全范圍，則會由PLC程序啟動預(yù)警裝置，產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)警措施或斷開回路。
3.2 本系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)采用CO監(jiān)測可靠性高，誤報率低。不會因為其他原因引起的局部溫度升高而錯誤發(fā)出報警信號，避免可能發(fā)生爆炸的磨煤機(jī)報警系統(tǒng)，對磨煤機(jī)起到綜合控制和監(jiān)測的保障作用。
(2)反應(yīng)迅速，與溫度報警系統(tǒng)相比能夠提前1-1.5小時發(fā)出報警信號，能夠預(yù)留給維護(hù)人員足夠長的故障反應(yīng)時間，并且有較為充足的時間來選擇排除危險的方式，以及排除危險。
(3)本系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)通過對采樣探頭的設(shè)計、PLC編程實現(xiàn)邏輯控制、測CO傳感器的選用等綜合應(yīng)用，可以做到對傳感器端傳來的信號進(jìn)行快速準(zhǔn)確處理，具有良好的自診斷功能，系統(tǒng)配置簡單靈活，控制系統(tǒng)模塊化，性價比高，維修方便等優(yōu)點(diǎn)與特色。
4 結(jié)束語
研究磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)，可以提高工作安全性。本項目在大量分析運(yùn)行模擬數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了防爆預(yù)警的關(guān)鍵性指標(biāo)，同時為工作人員提供了有效的實際操作方案，對提高磨煤機(jī)組運(yùn)行安全性和高效性的意義重大。隨著研究的深入，有以下問題有待進(jìn)一步解決：根據(jù)現(xiàn)有機(jī)組模擬運(yùn)行數(shù)據(jù)，將其與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比參考的算法有待完善;進(jìn)行PLC程序設(shè)計時，其內(nèi)部自成的獨(dú)立系統(tǒng)功能的多樣性有待提高;在實際工作運(yùn)行中建議工作人員根據(jù)其工作場地的實際情況，考慮煤種差異、環(huán)境溫度和實際工況等因素對本軟件進(jìn)行相應(yīng)的局部調(diào)整。
【磨煤機(jī)防爆監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)論文】相關(guān)文章：
注射機(jī)仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計與開發(fā)論文11-08
輔修專業(yè)管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)與應(yīng)用論文10-31
監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計管理的論文10-17
無人飛艇監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計論文11-16
系統(tǒng)軟件設(shè)計的鐵路運(yùn)輸論文11-21
種子檢驗信息管理系統(tǒng)軟件開發(fā)論文10-25
供電企業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)相關(guān)問題論文02-17