一种基于PLC控制的锅炉安全管理系统的制作方法

一种基于plc控制的锅炉安全管理系统
技术领域
1.本发明涉及锅炉安全管理技术领域，尤其涉及一种基于plc控制的锅炉安全管理系统。


背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业，为了确保锅炉运行的安全和正常，需要对锅炉的水位、压力和温度进行实时动态监测，防止意外情况的发生。
3.中国专利公告号：cn103017134a公开了《智能锅炉控制系统》，包括控制器、键盘模块，还包括检测模块、故障处理模块和报警提示模块，其中所述控制器用以接收、处理检测模块检测到的数据，并根据此数据控制故障处理模块、报警显示模块的动作；所述检测模块与控制器的输入端连接，用以检测锅炉内的气压、水位和温度，所述检测模块由压力传感器、水位传感器、温度传感器及放大器组成；所述故障处理模块包括继电器和电磁阀，所述继电器的一端与控制器连接、另一端与鼓风机相连，所述电磁阀的一端与控制器连接、另一端与加水电泵电连接；所述报警提示模块与控制器的输出端连接，由语音提示、led提示和扬声器提示组成。
4.目前大部分小型锅炉液位采集是用的是电极棒作为水位检测，根据水位电极棒导通来判断水位高低，还有少部分使用的是差压变送器检测汽包液位，并采用通用plc作为锅炉控制核心，由于水位电极信号是不能够直接进入通用plc里面的，所以必须使用液位继电器来转换成无源开关信号，由于ckc类型的水位继电器只是适合通用场合使用，而锅炉上水位电极是处于高温高压的环境处于水汽混合的介质中，所以时有误动作的情况发生，为了提高锅炉的正常且安全运行，就需要对锅炉进行安全管理控制。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供采用模拟运行的评估方式，发现锅炉运行状态当中潜在安全隐患，确保锅炉安全运行的一种基于plc控制的锅炉安全管理系统。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于plc控制的锅炉安全管理系统，包括plc控制模块：
7.所述plc控制模块的输入端连接有信号转换模块，且信号转换模块的输入端连接有用于接收锅炉水位、压力和温度数据的信号接收模块；
8.所述plc控制模块的输出端连接有远程调度模块和数据存储模块，且远程调度模
块和数据存储模块之间相互通信；
9.所述plc控制模块的输出端连接有安全自检模块，且安全自检模块由数据对比单元、异常标记单元和模型评估单元组成。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述信号接收模块由水位检测单元、压力检测单元和温度检测单元组成，水位监测单元用于检测锅炉内水位的数值，压力检测单元用于检测锅炉蒸汽压力的数值，温度监测单元用于检测锅炉内水流温度的数值。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述安全自检模块在系统自检中，会将检测到的水位、压力和温度数据与锅炉系统内预设的安全阈值进行对比，获得每一项检测数据状态的对比结果。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述安全自检模块在系统自检中，将获得的数据状态的对比结果中不满足锅炉系统内预设的安全阈值的数据进行标记，并定位异常数据的位置节点。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述安全自检模块在系统自检中，将被标记的异常数据进行整理，并建立以锅炉安全运行为基础的初始模型，当异常数据导入初始模型内模拟运行，模拟出异常数据潜在的危险隐患，并获得异常数据的风险评估结果。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述plc控制模块的输出端连接有安全报警模块，且安全报警模块由线下报警单元和线上报警单元组成，其中，线下报警单元为锅炉外壁上安装的报警灯和蜂鸣器，线上报警单元为与plc控制模块无线连接的app应用。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.所述plc控制模块的输出端连接有输出显示模块，且输出显示模块由机体显示单元和网络显示单元组成，其中，机体显示单元为锅炉外壁上的显示屏设备，网络显示单元为与plc控制模块无线连接的移动终端设备。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述plc控制模块的输出端连接有指令驱动模块，且指令驱动模块由水位执行单元、压力执行单元和温度执行单元组成，其中，水位执行单元为锅炉水流管道上的抽水泵和电磁阀设备，压力执行单元为锅炉蒸汽管道上的压力控制器和压力变送器，温度执行单元为设置在锅炉水流中的电热丝。
24.在上述技术方案中，本发明提供的一种基于plc控制的锅炉安全管理系统，具有以下有益效果：
25.该安全管理系统采用安全自检的模式，可以对锅炉运行过程当中的水位、压力和温度数据进行实时且准确的检测，并将检测到的数据进行及时的分析处理，使得存在异常的检测数据在自检的锅炉模型中模拟运行，即可判断出异常数据的发展趋势，从而对锅炉的实际运行状态的潜在隐患进行安全管理，进而提高锅炉运行的安全性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例提供的一种基于plc控制的锅炉安全管理系统的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
29.如图1所示，一种基于plc控制的锅炉安全管理系统，包括plc控制模块：
30.plc控制模块的输入端连接有信号转换模块，且信号转换模块的输入端连接有用于接收锅炉水位、压力和温度数据的信号接收模块；
31.plc控制模块的输出端连接有远程调度模块和数据存储模块，且远程调度模块和数据存储模块之间相互通信；
32.plc控制模块的输出端连接有安全自检模块，且安全自检模块由数据对比单元、异常标记单元和模型评估单元组成，数据对比单元用于将检测到的水位、压力和温度数据与锅炉系统内预设的安全阈值进行对比，获得每一项检测数据状态的对比结果，异常标记单元用于将获得的数据状态的对比结果中不满足锅炉系统内预设的安全阈值的数据进行标记，并定位异常数据的实时位置，模型评估单元用于将被标记的异常数据进行整理，并建立以锅炉安全运行为基础的初始模型，当异常数据导入初始模型内模拟运行，模拟出异常数据潜在的危险隐患，获得异常数据的风险评估结果。
33.该安全管理系统采用安全自检的模式，可以对锅炉运行过程当中的水位、压力和温度数据进行实时且准确的检测，并将检测到的数据进行及时的分析处理，使得存在异常的检测数据在自检的锅炉模型中模拟运行，即可判断出异常数据的发展趋势，从而对锅炉的实际运行状态的潜在隐患进行安全管理，进而提高锅炉运行的安全性。
34.信号接收模块由水位检测单元、压力检测单元和温度检测单元组成，水位监测单元用于检测锅炉内水位的数值，压力检测单元用于检测锅炉蒸汽压力的数值，温度监测单元用于检测锅炉内水流温度的数值。
35.安全自检模块在系统自检中，会将检测到的水位、压力和温度数据与锅炉系统内预设的安全阈值进行对比，获得每一项检测数据状态的对比结果。
36.安全自检模块在系统自检中，将获得的数据状态的对比结果中不满足锅炉系统内预设的安全阈值的数据进行标记，并定位异常数据的位置节点，使得这些异常数据的位置节点能够在锅炉上进行实体的对应，从而实现异常数据与锅炉实体结构之间的相互关联。
37.安全自检模块在系统自检中，将被标记的异常数据进行整理，并建立以锅炉安全运行为基础的初始模型，当异常数据导入初始模型内模拟运行，模拟出异常数据潜在的危险隐患，并获得异常数据的风险评估结果，初始模型的建立和评估包含三个步骤，一：预设锅炉安全运行的基础数据，建立空白模型；二：将异常数据添加到空白模型对应位置节点，并自动填补其他位置节点数据；三：运行锅炉模型，模拟运行状态，并发现和评估安全隐患。
38.plc控制模块的输出端连接有安全报警模块，且安全报警模块由线下报警单元和线上报警单元组成，其中，线下报警单元为锅炉外壁上安装的报警灯和蜂鸣器，线上报警单元为与plc控制模块无线连接的app应用。
39.plc控制模块的输出端连接有输出显示模块，且输出显示模块由机体显示单元和网络显示单元组成，其中，机体显示单元为锅炉外壁上的显示屏设备，网络显示单元为与plc控制模块无线连接的移动终端设备。
40.plc控制模块的输出端连接有指令驱动模块，且指令驱动模块由水位执行单元、压力执行单元和温度执行单元组成，其中，水位执行单元为锅炉水流管道上的抽水泵和电磁阀设备，压力执行单元为锅炉蒸汽管道上的压力控制器和压力变送器，温度执行单元为设置在锅炉水流中的电热丝。
41.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。