一种多枪锅炉控制系统的制作方法

本发明涉及锅炉控制技术领域，具体涉及一种配置多枪燃烧的锅炉控制系统。

背景技术：

伴随着燃气锅炉越来越应用多，特别是吨位越来越大，单个阀组的流量与预混燃烧的安全性已不能满足需求，需要匹配多套阀组、多台燃烧器来满足锅炉负荷需求，然而现有带多台燃烧器的锅炉控制系统中，一台(一个枪)燃烧器需配一套阀组、一套控制系统，该一套控制系统实现部件的状态控制、参数的检测和故障的判断，若有n台燃烧器，则整个锅炉需要匹配n套控制系统和1个总控制器，每个控制系统均与总控制器连接，接线较为复杂，且彼此控制系统之间互不连接，当其中一套控制系统出现异常时，总控制器不能及时让其它燃烧器停机，其它燃烧器还是工作，具备一定的安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种多枪锅炉控制系统，通过一套控制系统实现对多台燃烧器的控制，不需要额外接线，节省了投资与故障率，锅炉的控制更加安全。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种多枪锅炉控制系统，所述锅炉包括多台并联的燃烧器，包括单片机以及与所述单片机连接的供电单元、信号采集单元、指令发出单元、路数选择单元、多路部件控制单元、多路信号检测单元和多路信号输出单元；每台燃烧器对应一路部件控制单元、一路信号检测单元和一路信号输出单元；每一路部件控制单元均连接有点火变压器、点火阀、风机和调节阀，每一路信号检测单元均包括阀组检测模块、火焰检测模块、气压检测模块和风压检测模块，每一路信号输出单元均包括开关量输出和模拟信号输出；

所述单片机根据指令发出单元和路数选择单元，控制信号采集单元和多路信号检测单元分别采集和检测相应路数的参数，根据采集和检测结果，控制相应路数中点火变压器、点火阀、风机和调节阀的工作状态，并输出相应信号。

作为本发明的优选方案之一，还包括故障判断单元，故障判断单元连接信号采集单元和多路信号检测单元，单片机根据故障判断单元的判断结果，控制整个锅炉是否停机并报警。

作为本发明的优选方案之一，所述故障判断单元连接每一路信号检测单元中的阀组检测模块、火焰检测模块、气压检测模块和风压检测模块；所述判断结果为其中一路的阀组、火焰情况、气压或风压出现异常时，单片机控制整个锅炉停机并报警。

作为本发明的优选方案之一，所述路数选择单元根据吨位大小自动或人工匹配相应路数，所述路数为2-16中的整数。

作为本发明的优选方案之一，所述锅炉包括n台并联的燃烧器，n为2-16中的整数，相应地，所述多枪锅炉控制系统包括n路部件控制单元、n路信号检测单元和n路信号输出单元。

作为本发明的优选方案之一，所述点火变压器、点火阀、调节阀、阀组检测模块、气压检测模块和风压检测模块均为n个；所述风机为1个，所述火焰检测模块为n+2个，其中2个火焰检测模块用于检测引导火。

作为本发明的优选方案之一，所述多路部件控制单元按照路数顺序分区点火。

作为本发明的优选方案之一，还包括点火反馈电路，点火反馈电路将当前点火阀的点火情况反馈至单片机；单片机根据所述点火情况控制下一路点火阀的打开或整个锅炉停机并报警。

作为本发明的优选方案之一，所述信号采集单元包括开关信号、开关量输入隔离电路、模拟信号和万能信号输入采集处理选通与隔离电路，所述指令发出单元包括台式电脑或智能移动终端以及通讯连接设备。

作为本发明的优选方案之一，所述单片机选用32位-m4内核微控制器。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)将每一路部件控制单元、信号检测单元和信号输出单元均直接与单片机连接，单片机根据指令发出单元和路数选择单元，控制信号采集单元和多路信号检测单元分别采集和检测相应路数的参数，根据采集和检测结果，控制相应路数中点火变压器、点火阀、风机和调节阀的状态，并输出相应信号。由此通过单片机即可控制整个锅炉的运行过程，相比于传统控制系统，更为安全，路线连接较为简单。

(2)按照路数顺序分区点火，设置一点火反馈电路，将当前点火阀的点火情况反馈至单片机；若点火成功，单片机根据所述点火情况控制下一路点火阀打开；若点火不成功，单片机则控制整个锅炉停机并报警，进行后吹扫。由此进一步提高了锅炉控制系统的安全性能。

附图说明

图1为多枪锅炉控制系统组成示意图

图2为多枪锅炉控制系统流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

如图1所示，本发明所述多枪锅炉控制系统，适用于包括多台并联的燃烧器的锅炉中，本实施例优选2-16台燃烧器，具体路数可由人工或自动在路数选择单元设置以匹配吨位大小。相应地，多枪锅炉控制系统包括2-16路部件控制单元、2-16路信号检测单元和2-16路信号输出单元。

所述点火变压器、点火阀、调节阀、阀组检测模块、气压检测模块和风压检测模块均为2-16个；所述风机为1个或2-16个，本实施例优选1个，所述火焰检测模块为2-16+2个，其中2个火焰检测模块用于检测引导火。

本发明所述多枪锅炉控制系统包括单片机、供电单元、信号采集单元、指令发出单元、路数选择单元、多路部件控制单元、多路信号检测单元和多路信号输出单元；每台燃烧器对应一路部件控制单元、一路信号检测单元和一路信号输出单元。

每一路部件控制单元均通过相应电路连接有点火变压器、点火阀、风机和调节阀，每一路信号检测单元均包括阀组检测模块、火焰检测模块、气压检测模块和风压检测模块，每一路信号输出单元均包括开关量输出和模拟信号输出。

信号采集单元包括开关信号、开关量输入隔离电路、模拟信号和万能信号输入采集处理选通与隔离电路，指令发出单元包括台式电脑或智能移动终端以及rs485&usb&蓝牙&wifi&can等通讯设备。供电单元包括开关电源和电源输入电路。

本专利所述控制系统中，每一路部件控制单元、信号检测单元和信号输出单元均直接与单片机连接，单片机根据指令发出单元和路数选择单元，控制信号采集单元和多路信号检测单元分别采集和检测相应路数的参数，根据采集和检测结果，控制相应路数中点火变压器、点火阀、风机和调节阀的状态，并输出相应信号。由此通过单片机即可控制整个锅炉的运行过程，相比于传统控制系统，更为安全，路线连接较为简单。

本实施例中单片机可采用内核的微控制器，本实施例优选32位-m4内核微控制器，以实现上述功能。

本发明所述控制系统还包括故障判断单元，故障判断单元连接信号采集单元和多路信号检测单元，单片机根据故障判断单元的判断结果，控制整个锅炉是否停机并报警。

本实施例中，故障判断单元连接每一路信号检测单元中的阀组检测模块、火焰检测模块、气压检测模块和风压检测模块；当判断结果为其中一路的阀组、火焰情况、气压或风压出现异常时，单片机控制整个锅炉停机并报警，进行后吹扫。也即，只要其中一路的一个参数出现异常，锅炉便停机并报警，保证了整个锅炉的安全运行。

多枪锅炉在控制过程中，若同时点火会存在一定的安全隐患，本实施例按照路数顺序分区点火，例如选择了3路以上，优选从最中间的一路所在区域开始点火，依次往左右顺序点火。在下一路点火前，需检测前一路的区域有火焰，否则下一路不进行点火。因此，本实施例在控制系统中还设置一点火反馈电路，点火反馈电路将当前点火阀的点火情况反馈至单片机；若点火成功，单片机根据所述点火情况控制下一路点火阀打开；若点火不成功，单片机则控制整个锅炉停机并报警，进行后吹扫。

如图2所示，本发明所述多枪锅炉控制系统的控制流程如下：

供电单元为整个锅炉上电并进行初始化，人工输入相应路数和相应指令，单片机控制信息采集单元进行数据读取；

故障判断单元比较开关信号、模拟信号灯是否有异常；若有异常，停机报警检修，若无异常，判断所选路数，

多路信号检测单元检测阀组是否断开、火焰模块状态、阀组泄露、气压、风压等，并传输至故障判断单元；

若任意一处异常，锅炉停机报警；

若无异常，相应路数的风机打开进行前吹扫，1区进入点火状态，打开v1阀，打开点火变压器和点火阀进行点火，

点火反馈电路对该点火阀区域进行检测，若3次以内点火不成功，报警停机，进行后吹扫，若3次以内点火成功，则继续打开v2阀；

2区进入点火状态，其v1阀打开，点火变压器和点火阀均打开进行点火，点火反馈电路继续对该区域的火焰进行检测，若点火成功继续下一区的点火，

以此类推，完成所有路数的点火，单片机根据多路信号输出单元，将所有路数的负荷进行加减，调节风阀、风机频率等，以完成对锅炉的控制过程。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。