论文部分内容阅读
锅炉是石油,电力,化工等行业中重要的动力设备。当今社会资源紧张,环境破坏日益严重,因此锅炉作为将一次能源转化为二次能源的设备,在集中供热过程中起着极其重要的作用,应不断提高对其的控制与管理水平,进而提高资源的利用率,减少环境破坏。锅炉系统复杂而庞大,对其各部分进行合理控制在实际应用中具有极其重要的意义,而汽包液位控制和锅炉燃烧控制在锅炉的整体控制中显得尤为重要。本文对锅炉汽包液位进行了仿真,采用变频器、工控机及PLC控制相结合的方式实现了锅炉液位的自动控制。本文主要做了以下工作:(1)对汽包液位控制进行研究后得出:要保证锅炉安全的运行,其中很主要的一个因素是要保证汽包水位在合适的范围内。过高的水位,会使锅炉产生的蒸汽中带水增多,使汽包出口的蒸汽带水量增加;而水位过低,可能导致锅炉缺水,使得循环管局部过热而爆裂。进而提出采用模糊自适应PID控制的方法,并通过仿真证明该方法在汽包液位控制中的优越性。(2)介绍了锅炉的工作过程,对锅炉汽包水位和燃烧自动控制部分做了深入研究。着重研究了模糊PID控制在汽包水位控制中的应用,搭建模糊控制器,并对锅炉汽包水位系统进行数学模型建立,对其进行仿真。(3)在对相关理论学习的基础上,对控制系统进行了硬件和软件的设计。工控机采用研华IPC610系列,现场控制系统中应用西门子S7-300系列PLC以及相应的软件对系统进行编程和组态。对控制过程中的数据进行采集和处理,实现锅炉的自动控制。应用“组态王”6.52版本组态软件制作上位机监控界面,实现系统实时监控,历史数据查询,数据管理等功能,并对重要数据进行保存和打印。通过应用模糊控制的手段可以更好地实现蒸汽锅炉汽包液位控制。控制效果无论从静态稳定性上还是动态稳定性上,都有了大大的提高。引入模糊控制,使得蒸汽锅炉对汽包水位的控制更加精确,动态性能更好,自适应能力更强。