鞍鋼礦業(yè)公司工業(yè)鍋爐測控系統(tǒng)的設計與應用.pdf

1、工業(yè)鍋爐在生產過程中發(fā)揮著重要作用，也消耗著大量的能源。對其進行優(yōu)化控制，可以節(jié)約大量生產經費，減輕工人勞動強度，符合現在的低碳節(jié)能發(fā)展方向。本項目結合現場需求，采用多種控制方案，克服眾多干擾信號，解決了系統(tǒng)非線性等技術問題。在關鍵環(huán)節(jié)上根據現場積累的典型數據和經驗值建立模糊控制規(guī)則表，采用不需要精確數學模型的模糊控制技術并結合經典自動控制理論，來實現對過程控制對象的有效實時控制，形成了一個典型的優(yōu)化控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)硬件方面，根據現場已

2、有的硬件基礎并按實際要求進行必要的擴展，組成完整的硬件系統(tǒng)配置。在軟件方面采用先進成熟的西門子PCS7過程控制系統(tǒng)，并將上面得到的模糊控制數學模型與其它控制策略結合，利用PCS7系統(tǒng)編制應用程序，實現對現場設備的優(yōu)化控制。
　　首先對工業(yè)燃煤鍋爐的工作原理、結構、具體工作過程、控制對象的特點和控制要求以及與鍋爐相關的附屬設備進行了介紹，分析了工業(yè)鍋爐的工藝需求，根據現場不同特點選擇相應控制策略，并提出了系統(tǒng)安全設計方案。
　

3、　然后詳細介紹了西門子S7300 PLC硬件系統(tǒng)的組成、模塊功能、硬件組態(tài)，對如何與第三方設備網絡連接、上位機組態(tài)軟件WinCC6.0的編制、變頻器控制回路和網絡拓撲組成等進行了詳細說明。為保證鍋爐安全運行，對關鍵設備進行了軟件聯鎖等程序設計。
　　其次針對鍋爐汽包水位的工藝特性，經過現場實際調研，決定采用串級給水三沖量“典型”控制方案。并對該方案進行了原理性說明，詳細分析了控制算法，構建了數學模型；針對串級PID控制系統(tǒng)特點，進

4、行了大量的參數調整，結合系統(tǒng)進行了局部和整體調試，并給出了程序的相應說明。
　　最后介紹了模糊控制在鍋爐給煤燃燒中的應用，分析了鍋爐燃燒控制特性，用Matlab計算軟件確定模糊關系控制表，設計了數學模型并將其轉換為PCS7編程語言，實現了鍋爐給煤燃燒的“優(yōu)化”控制。使整個系統(tǒng)在完成總體控制思想的同時，又解決了關鍵部位的復雜控制和疑難問題。經過現場的實際驗證，系統(tǒng)各項性能良好。本項目的有效實施，可以為改進其他單位的控制系統(tǒng)積累經驗。