鞍鋼礦業(yè)公司工業(yè)鍋爐測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，也消耗著大量的能源。對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制，可以節(jié)約大量生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，符合現(xiàn)在的低碳節(jié)能發(fā)展方向。本項(xiàng)目結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)需求，采用多種控制方案，克服眾多干擾信號(hào)，解決了系統(tǒng)非線性等技術(shù)問(wèn)題。在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)積累的典型數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)值建立模糊控制規(guī)則表，采用不需要精確數(shù)學(xué)模型的模糊控制技術(shù)并結(jié)合經(jīng)典自動(dòng)控制理論，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程控制對(duì)象的有效實(shí)時(shí)控制，形成了一個(gè)典型的優(yōu)化控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)硬件方面，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已

2、有的硬件基礎(chǔ)并按實(shí)際要求進(jìn)行必要的擴(kuò)展，組成完整的硬件系統(tǒng)配置。在軟件方面采用先進(jìn)成熟的西門子PCS7過(guò)程控制系統(tǒng)，并將上面得到的模糊控制數(shù)學(xué)模型與其它控制策略結(jié)合，利用PCS7系統(tǒng)編制應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的優(yōu)化控制。
　　首先對(duì)工業(yè)燃煤鍋爐的工作原理、結(jié)構(gòu)、具體工作過(guò)程、控制對(duì)象的特點(diǎn)和控制要求以及與鍋爐相關(guān)的附屬設(shè)備進(jìn)行了介紹，分析了工業(yè)鍋爐的工藝需求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同特點(diǎn)選擇相應(yīng)控制策略，并提出了系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)方案。
　

3、　然后詳細(xì)介紹了西門子S7300 PLC硬件系統(tǒng)的組成、模塊功能、硬件組態(tài)，對(duì)如何與第三方設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接、上位機(jī)組態(tài)軟件WinCC6.0的編制、變頻器控制回路和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M成等進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。為保證鍋爐安全運(yùn)行，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了軟件聯(lián)鎖等程序設(shè)計(jì)。
　　其次針對(duì)鍋爐汽包水位的工藝特性，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研，決定采用串級(jí)給水三沖量“典型”控制方案。并對(duì)該方案進(jìn)行了原理性說(shuō)明，詳細(xì)分析了控制算法，構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型；針對(duì)串級(jí)PID控制系統(tǒng)特點(diǎn)，進(jìn)

4、行了大量的參數(shù)調(diào)整，結(jié)合系統(tǒng)進(jìn)行了局部和整體調(diào)試，并給出了程序的相應(yīng)說(shuō)明。
　　最后介紹了模糊控制在鍋爐給煤燃燒中的應(yīng)用，分析了鍋爐燃燒控制特性，用Matlab計(jì)算軟件確定模糊關(guān)系控制表，設(shè)計(jì)了數(shù)學(xué)模型并將其轉(zhuǎn)換為PCS7編程語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了鍋爐給煤燃燒的“優(yōu)化”控制。使整個(gè)系統(tǒng)在完成總體控制思想的同時(shí)，又解決了關(guān)鍵部位的復(fù)雜控制和疑難問(wèn)題。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際驗(yàn)證，系統(tǒng)各項(xiàng)性能良好。本項(xiàng)目的有效實(shí)施，可以為改進(jìn)其他單位的控制系統(tǒng)積累經(jīng)驗(yàn)。