一种燃烧器管理和控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃烧器管理和控制系统，包括控制柜体、底座和现场点火单元，所述控制柜体外侧正面设有按钮及指示装置和显示装置；所述控制柜体内设有数据采集与输出模块；所述控制柜体内设有冗余CPU和冗余直流电源。本实用新型的有益效果为：集控制、显示、报警于一个控制柜内，极大的方便了工作人员监控及维护，该控制系统严格遵循石油石化工业相关标准设计，具有功能齐全、扩展方便、性能可靠、抗干扰能力强等优点，此外该系统还可按用户特殊要求灵活设计，能确保加热炉高效平稳运行，延长加热炉使用寿命。
【专利说明】一种燃烧器管理和控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制系统，尤其涉及一种燃烧器管理和控制系统。
【背景技术】
[0002]燃烧器管理和控制系统BMS (burner management control system),这是一个综合性多功能的控制系统，主要包括燃烧器点火准备、点火器自动熄火、燃烧器自动熄火、燃烧切换、火焰检测、风门控制、燃烧器投运数控制、工况信号显示、报警信号显示、事故时自动缩减燃料量等多方面的功能。BMS燃烧器管理和控制系统主要用与加热炉(包括管式加热炉、热媒炉和水套炉)的控制。
[0003]该系统同时将其控制功能扩大到炉膛安全保护方面(如炉膛吹扫、炉膛压力保护、灭火保护等)的综合性控制系统。也称为锅炉炉膛安全监控系统FSSS，即炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System)。
[0004]到目前为止，国内还没有专门针对加热炉的BMS燃烧器管理和控制系统，国内一些厂商对加热炉最普遍的设计是传统的半自动控制，控制系统硬件配置简单、联锁条件简单，控制多采用手动、半自动控制或集成到DCS控制，自动化程度及安全度都不高；另外国内的BMS燃烧器管理和控制系统是用于现代大型火电机组锅炉，燃料以煤为主，控制系统复杂，安全性差，无法用于加热炉控制。而加热炉的事故大部分是由于控制系统引起的，因此开发一套应用于加热炉的控制的燃烧器管理与控制系统以满足安全生产与自动化控制的需要，成为了当前亟待解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种燃烧器管理和控制系统，以满足安全生产与自动化控制的需要，确保加热炉高效平稳运行，延长加热炉使用寿命。
[0006]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种燃烧器管理和控制系统，包括控制柜体、底座和现场点火单元，所述控制柜体包括控制单元和人机界面单元；所述控制柜体内设有直流电源和通讯单元；所述控制单元包括安全采集模块和冗余CPU。
[0008]进一步的，控制柜体内设有与控制单元相连接的冗余直流电源和冗余通讯单元。
[0009]进一步的，所述人机界面单元设于控制柜体外侧正面，包括按钮及指示装置和显
示装置。
[0010]进一步的，所述控制柜体外侧设有正压防爆控制装置，包括正压控制装置、仪表风减压阀和防爆接线箱。
[0011]进一步的，所述控制柜体内部正面下方设有水平设置的前置接线端子，控制柜体内部背面下方设有垂直设置的后置接线端子；所述前置接线端子上方设有空气开关和安全采集模块。
[0012]优选的，所述控制柜体内部柜顶设有照明装置，所述控制柜体顶部设有冷却空调。[0013]优选的，所述显示装置位于所述按钮及指示装置的中央。
[0014]优选的，所述数据采集与输出模块为安全型模块。
[0015]优选的，所述冗余CPU为故障安全型。
[0016]本实用新型的有益效果为:集控制、显示、报警于一个控制柜内，极大的方便了工作人员监控及维护，该控制系统严格遵循石油石化工业相关标准设计，具有功能齐全、扩展方便、性能可靠、抗干扰能力强等优点，此外该系统还可按用户特殊要求灵活设计，能确保加热炉高效平稳运行，延长加热炉使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的正面状态结构示意图；
[0018]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的电路结构示意图；
[0019]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的正面内部状态结构示意图；
[0020]图4是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的背面状态结构示意图。
[0021]图中:
[0022]1、控制柜体；2、底座；3、防爆接线箱；4、仪表风减压阀；5、正压控制装置；6、冷却空调；7、按钮及指示装置；8、显示装置；9、前置接线端子；10、安全采集模块；11、空气开关；
12、照明装置；13、冗余CPU ;14、冗余直流电源；15、后置接线端子。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0024]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的正面结构示意图，图2是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的电路结构示意图。
[0025]如图1和图2所示，本实用新型实施例所示的一种燃烧器管理和控制系统，包括控制柜体1、底座2和现场点火单元，所述控制柜体I包括控制单元和人机界面单元；所述控制柜体I内设有直流电源和通讯单元；所述控制单元包括安全采集模块10和冗余CPU13。控制柜体I内设有与控制单元相连接的冗余直流电源14和冗余通讯单元。
[0026]冗余CPU13的设置采用“热备用”模式的主动冗余原理，在发生故障时，无扰动的自动切换，使系统的功能更加强大，扩展性很好，适用于中高性能领域，能够简单方便的实现分布式系统并扩展通讯能力，组成系统灵活自如；用户友好性强，操作简单，免风扇设计，有很高的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，模板能带电插拔。
[0027]冗余直流电源14可针对各种安全隐患提供保护，冗余模块使用二极管对并行连接的基本单元进行去耦操作，一个电源组的故障不会影响到其他电源组的工作，可以始终确保24VDC的正常供电。
[0028]所述冗余通讯单元的设计，进一步的增加了控制系统的安全防护。实际使用中，程序可自动检测模块的状态，当其中一个模块故障，自动切换到另一个通讯模块，且一个通讯模块故障，不影响另一个通讯模块的工作。
[0029]如图1所示，所述控制柜体I外侧正面设有按钮及指示装置7和显示装置8 ;所述控制柜体I内设有数据采集与输出模块。
[0030]其中显示装置8采用彩色触摸屏，并搭配Windows CE操作系统，提供了创新性的操作和监视功能，同时还保留操作面板和触摸式面板的优点:坚固、稳定且操作简单，可以实现大量创新性的自动化和操作理念。按钮及指示装置7上可以进一步设置标准硬件和软件接口确保更大的灵活性和开放性，使其易于与办公软件相连，如:多媒体卡插槽用于内存扩展或附加接口、PROFINET/Ethernet接口、集成USB端口，连接Windows CE兼容的输入/输出设备(键盘、鼠标、打印机)。
[0031]实际使用时，本控制系统的控制程序可结合用户要求和相关标准编制，模块化程序更容易程序升级、优化和扩展；控制系统操作单可靠，减少了不必要繁琐；可根据实际情况进行PID调节，可实现单级PID调节或多级PID调节，且可手自动调节转换，使用极其方便。
[0032]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的正面内部状态结构示意图；图4是本实用新型【具体实施方式】提供的一种燃烧器管理和控制系统的背面状态结构示意图。
[0033]如图3和图4所示，所述控制柜体I外侧设有正压防爆控制装置，包括正压控制装置5、仪表风减压阀4和防爆接线箱3。所述控制柜体I内部正面下方设有水平设置的前置接线端子9，控制柜体I内部背面下方设有垂直设置的后置接线端子15。所述前置接线端子9上方设有空气开关11和安全采集模块10。
[0034]所述控制柜体I内部柜顶设有照明装置12。所述控制柜体I顶部设有冷却空调
6。所述显示装置8位于所述按钮及指示装置7的中央。所述数据采集与输出模块为安全型模块。
[0035]此种设计采用“热备用”模式的主动冗余原理，在发生故障时，无扰动的自动切换，使系统的功能更加强大，扩展性很好，适用于中高性能领域，实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如；用户友好性强，操作简单，免风扇设计，有很高的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，模板能带电插、拔。
[0036]使用时可结合用户要求和相关标准编制配套使用控制程序，模块化程序更利于程序的升级、优化和扩展；控制系统操作单可靠，减少了不必要繁琐；可根据实际情况进行PID调节，可实现单级PID调节或多级PID调节，且可手自动调节转换，使用极其方便。
[0037]本实用新型实施例所示的一种燃烧器管理和控制系统，系统高度可靠、高度冗余，其本身的局部故障不会影响现场设备的正常运行。并且集控制、显示、报警于一个控制柜内，极大的方便了工作人员监控及维护，该控制系统严格遵循石油石化工业相关标准设计，具有功能齐全、扩展方便、性能可靠、抗干扰能力强等优点，此外该系统还可按用户特殊要求灵活设计，能确保加热炉高效平稳运行，延长加热炉使用寿命。
[0038]本实用新型是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的指导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种燃烧器管理和控制系统，包括控制柜体(I)、底座(2)和现场点火单元，其特征在于:所述控制柜体(I)包括控制单元和人机界面单元；所述控制柜体(I)内设有直流电源和通讯单元；所述控制单元包括安全采集模块(10)和冗余CPU (13)。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:控制柜体(I)内设有与控制单元相连接的冗余直流电源(14)和冗余通讯单元。
3.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述人机界面单元设于控制柜体(I)外侧正面，包括按钮及指示装置(7 )和显示装置(8 )。
4.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述控制柜体(I)外侧设有正压防爆控制装置，包括正压控制装置(5)、仪表风减压阀(4)和防爆接线箱(3)。
5.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述控制柜体(I)内部正面下方设有水平设置的前置接线端子(9)，控制柜体(I)内部背面下方设有垂直设置的后置接线端子(15);所述前置接线端子(9)上方设有空气开关(11)和安全采集模块(10)。
6.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述控制柜体(I)内部柜顶设有照明装置(12)，所述控制柜体(I)顶部设有冷却空调(6)。
7.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述显示装置(8)位于所述按钮及指示装置(7)的中央。
8.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述数据采集与输出模块为安全型模块。
9.根据权利要求1所述的一种燃烧器管理和控制系统，其特征在于:所述冗余CPU(13)为故障安全型CPU。
【文档编号】F27D19/00GK203518649SQ201320409952
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】曹进丰, 沈懿桐, 樊学杰, 邸建军 申请人:碧海舟（北京）石油化工设备有限公司