基于mcgs的課程設(shè)計(jì)--600mw循環(huán)流化床鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程考查論文</b></p><p>　　2013/2014學(xué)年 第一學(xué)期</p><p>　　600MW循環(huán)流化床鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)</p><p>　　課程名稱： 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) </p><p>　　任課教師： </p><p>

2、;　　學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　成 績(jī)： </p><p><

3、;b>　　1、問(wèn)題的提出：</b></p><p>　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展，高參數(shù)大容量的火力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)中所占的比例越來(lái)越大，電網(wǎng)因用電結(jié)構(gòu)變化，負(fù)荷峰谷逐差逐步加大，因此要求大型機(jī)組具有帶變動(dòng)負(fù)荷運(yùn)行的能力，以便迅速滿足負(fù)荷變化的需要及參加電網(wǎng)調(diào)頻。另外，機(jī)組容量不斷地增加，鍋爐的蓄熱量相對(duì)減少，采用機(jī)爐分別控制方式已不適應(yīng)外界負(fù)荷的要求和保持機(jī)爐之間的平衡，因此通常采用鍋爐汽輪發(fā)電機(jī)組的

4、單元制運(yùn)行方式。 </p><p>　　2、解決問(wèn)題總體方案：</p><p>　　我們采用循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制。</p><p>　　2.1、燃燒控制系統(tǒng)主要由鍋爐的燃燒室（爐膛）、送風(fēng)裝置、送煤裝置、灰渣排放裝置、引鳳裝置等組成。主要功能是完成燃料的燃燒過(guò)程，將燃料所含能量以熱能形式釋放出來(lái)，用于加熱鍋爐里的水。主要流程有煙氣流程、通風(fēng)流程、排灰出渣流程、給煤

5、控制流程等。</p><p>　　燃燒過(guò)程控制的根本任務(wù)是使燃料所提供的熱量適應(yīng)鍋爐蒸汽負(fù)荷的要求，保證鍋爐安全運(yùn)行。燃燒過(guò)程的具體任務(wù)及其控制策略因燃料種類(lèi)、制粉系統(tǒng)、燃燒設(shè)備及鍋爐的運(yùn)行方式的不同而有所不同。具體而言，燃燒控制的基本任務(wù)可歸納為以下幾點(diǎn)：</p><p>　　維持蒸汽壓力穩(wěn)定，（2）保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性，（3）維持爐膛</p><p><b

6、>　　壓力穩(wěn)定。</b></p><p>　　鍋爐燃燒過(guò)程的上述三項(xiàng)控制任務(wù)是不可分開(kāi)的，它的三個(gè)被控參數(shù)蒸汽壓力、過(guò)剩空氣系數(shù)或最佳含氧量、爐膛壓力與三個(gè)調(diào)節(jié)量燃料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量間存在著關(guān)聯(lián)。因此燃燒控制系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)應(yīng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，共同完成其控制任務(wù)。</p><p>　　2.2、燃燒過(guò)程的有關(guān)參數(shù)及其影響：</p><p>　　1）給煤。給煤

7、量影響送進(jìn)床料的熱量。</p><p>　　2）循環(huán)流化床風(fēng)速和風(fēng)量。</p><p>　　風(fēng)速影響床料流動(dòng)性、氣泡直徑及床內(nèi)燃燒率等，進(jìn)而影響液化質(zhì)量和燃燒效率。</p><p>　　3）床料高度。其高度的變化影響床溫。</p><p>　　4）過(guò)剩空氣系數(shù)。在一定范圍內(nèi)，提高過(guò)?？諝庀禂?shù)可改善燃燒效率，但其很高時(shí)，將導(dǎo)致床溫下降，CO濃度

8、升高，總的燃燒效率下降。</p><p>　　5）爐膛負(fù)壓。正常運(yùn)行時(shí)，一般控制流口處為常壓，爐膛出口為-20~30Pa。負(fù)壓太大，一方面影響正常溢流，另一方面易引起溢流口處向外噴火，影響安全運(yùn)行。</p><p>　　6）床溫。床溫是保證循環(huán)流化床正常運(yùn)行的必要條件。</p><p>　　7）負(fù)荷。負(fù)荷調(diào)節(jié)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在此變化過(guò)程中，要求鍋爐蒸汽參數(shù)穩(wěn)定，循

9、環(huán)流化床狀態(tài)良好，床溫保持在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　8）循環(huán)倍率的變化。循環(huán)床燃燒技術(shù)延長(zhǎng)了細(xì)粒的停留時(shí)間，提高了燃燒效率，但同時(shí)卻增加了風(fēng)機(jī)電耗。應(yīng)保持鍋爐運(yùn)行在一個(gè)能量最有倍率下。</p><p>　　9）其他因素。例如，某些設(shè)計(jì)因素，非正常工況等。</p><p><b>　　2.3、控制策略：</b></p>

10、<p><b>　　1、燃燒控制系統(tǒng)</b></p><p>　　燃燒控制系統(tǒng)是有三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)即燃料控制系統(tǒng)、送風(fēng)控制系統(tǒng)、引鳳控制系統(tǒng)組成。</p><p>　　1.1燃料控制采用前饋+反饋的燃料控制系統(tǒng)</p><p>　　1．2送風(fēng)控制系統(tǒng)采用前饋+反饋的送風(fēng)控制系統(tǒng)</p><p>　　1.3引

11、風(fēng)控制系統(tǒng)采用前饋+反饋的引風(fēng)控制系統(tǒng)</p><p>　　2.4、爐膛的安全監(jiān)控：</p><p>　　執(zhí)行點(diǎn)火程序，并對(duì)供風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)、爐膛壓力、汽包水位等進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行報(bào)警、執(zhí)行相應(yīng)的聯(lián)鎖程序，記錄事故前后的相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　鍋爐起停和正常運(yùn)行時(shí)，一旦檢測(cè)到危及系統(tǒng)安全的條件時(shí)，立即進(jìn)行動(dòng)作，切斷主燃料，指出首次跳閘原因，并給

12、出聲光報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行有關(guān)的聯(lián)鎖和順控動(dòng)作，以保證鍋爐的安全。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，燃燒系統(tǒng)停止。  </p><p>　　a.燃燒用供風(fēng)故障； </p><p>　　b.引風(fēng)機(jī)故障或煙氣通道阻塞；    </p><p>　　c.爐膛壓力過(guò)高或過(guò)低；  </p>&l

13、t;p>　　d.汽包水位低于下限；   </p><p>　　e.過(guò)熱器出口溫度高于上限； </p><p>　　f.按下緊急按鈕（MFT）。</p><p>　　2.5、所用到的儀表：</p><p><b>　　表 1. 1</b></p><p>

14、;<b>　　具體過(guò)程如下：</b></p><p><b>　　分析流程：</b></p><p><b>　　變量的設(shè)置：</b></p><p><b>　　組態(tài)的建立：</b></p><p>　　MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口

15、、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行</p><p>　　策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。</p><p>　　􀁺 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備</p><p>　　窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開(kāi)或關(guān)閉。主要的組態(tài)操</p><p>　　作

16、包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗</p><p>　　口，設(shè)定動(dòng)畫(huà)刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤(pán)文件名稱及存盤(pán)時(shí)間等。</p><p>　　􀁺 設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采</p><p>　　集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。</p>&

17、lt;p>　　􀁺 用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各</p><p>　　種動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。</p><p>　　􀁺 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程</p><p>　　的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類(lèi)型和名稱的變量，作為

18、</p><p>　　數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫(huà)連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。</p><p>　　􀁺 運(yùn)行策略：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫(xiě)控制程序</p><p>　?。╥f…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、</p><p>　　配方操作、多媒體輸出等。</p>

19、<p>　　組建新工程的一般過(guò)程；</p><p>　　工程項(xiàng)目系統(tǒng)分析：分析工程項(xiàng)目的系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求和工藝流程，弄清系統(tǒng)的控制流程和監(jiān)控對(duì)象的特征，明確監(jiān)控要求和動(dòng)畫(huà)顯示方式，分析工程中的設(shè)備采集及輸出通道與軟件中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分清哪些變量是要求與設(shè)備連接的，哪些變量是軟件內(nèi)部用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)及動(dòng)畫(huà)顯示的。</p><p>　　工程立項(xiàng)搭建框架：MCGS 稱為建

20、立新工程。主要內(nèi)容包括：定義工程名稱、封面窗口名稱和啟動(dòng)窗口（封面窗口退出后接著顯示的窗口）名稱，指定存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)文件的名稱以及存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)定動(dòng)畫(huà)刷新的周期。經(jīng)過(guò)此步操作，即在MCGS 組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。封面窗口和啟動(dòng)窗口也可等到建立了用戶</p><p><b>　　窗口后，再行建立。</b></p><p>　　設(shè)計(jì)菜單基本體系：為了對(duì)

21、系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)及工作流程進(jìn)行有效地調(diào)度和控制，通常要在主控窗口內(nèi)編制菜單。編制菜單分兩步進(jìn)行，第一步首先搭建菜單的框架，第二步再對(duì)各級(jí)菜單命令進(jìn)行功能組態(tài)。在組態(tài)過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際需要，隨時(shí)對(duì)菜單的內(nèi)容進(jìn)行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。</p><p>　　制作動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面：動(dòng)畫(huà)制作分為靜態(tài)圖形設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)屬性設(shè)置兩個(gè)過(guò)程。前一部分類(lèi)似于“畫(huà)畫(huà)”，用戶通過(guò)MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動(dòng)畫(huà)構(gòu)件庫(kù)，在用戶

22、窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫(huà)面。后一部分則設(shè)置圖形的動(dòng)畫(huà)屬性，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動(dòng)畫(huà)圖形的驅(qū)動(dòng)源。</p><p>　　編寫(xiě)控制流程程序：在運(yùn)行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，</p><p>　　構(gòu)成各種功能模塊（稱為策略塊），由這些模塊實(shí)現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。MCGS 還為用戶提供了編程用的功能構(gòu)件（稱之為“腳本程序”功能構(gòu)件），使用簡(jiǎn)單

23、的編程語(yǔ)言，編寫(xiě)工程控制程序。</p><p>　　完善菜單按鈕功能：包括對(duì)菜單命令、監(jiān)控器件、操作按鈕的功能組態(tài)；實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警信息輸出等功能；建立工程安全機(jī)制等。</p><p>　　編寫(xiě)程序調(diào)試工程：利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動(dòng)畫(huà)顯示和控制流程是否正</p><p><b>　　確。</b><

24、/p><p>　　連接設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。此項(xiàng)操作在設(shè)備窗口內(nèi)進(jìn)行。</p><p>　　工程完工綜合測(cè)試：最后測(cè)試工程各部分的工作情況，完成整個(gè)工程的組態(tài)工作，實(shí)施工程交接。</p><p>　　注意：以上步驟只是按照組態(tài)工程的一般思路列出的。在實(shí)際組態(tài)中，有些過(guò)程是交織在一起進(jìn)行的，

25、用戶可根據(jù)工程的實(shí)際需要和自己的習(xí)慣，調(diào)整步驟的先后順序，而并沒(méi)有嚴(yán)格的限制與規(guī)定。這里，我們列出以上的步驟是為了幫助用戶了解MCGS 組態(tài)軟件使用的一般過(guò)程，以便于用戶快速學(xué)習(xí)和掌握MCGS 工控組態(tài)軟件。</p><p><b>　　具體組態(tài)畫(huà)面如下：</b></p><p><b>　　1.用戶窗口如下：</b></p>&l

26、t;p><b>　　2.登陸界面如下：</b></p><p>　　3.主界面和報(bào)警界面如下：</p><p>　　4.燃料控制界面如下：</p><p>　　5.送風(fēng)系統(tǒng)界面如下：</p><p>　　6.引風(fēng)系統(tǒng)界面如下：</p><p>　　7.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與曲線界面如下：</p&g

27、t;<p><b>　　運(yùn)行策略：</b></p><p>　　4.1循環(huán)流化床鍋爐DCS系統(tǒng)組成：</p><p>　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS) </p><p>　　模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)(MCS) </p><p>　　順序控制系統(tǒng)(SCS) </p><p>　　爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FS

28、SS)</p><p>　　4.2模擬量控制系統(tǒng)（MCS）組成：</p><p><b>　　主汽壓調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　床溫調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　給煤量調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　總風(fēng)量調(diào)

29、節(jié)</b></p><p><b>　　石灰石量調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　一次風(fēng)量調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　二次風(fēng)量調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　二次風(fēng)壓調(diào)節(jié)</b></p><p

30、><b>　　高壓風(fēng)壓力調(diào)節(jié)</b></p><p>　　4.3循環(huán)流化床（CFB）床溫控制：</p><p>　　CFB床溫控制目標(biāo)：850-920℃ </p><p><b>　　過(guò)高：容易結(jié)焦 </b></p><p>　　過(guò)低：影響燃燒效果甚至導(dǎo)致熄火</p><p

31、><b>　　影響床溫的因素：</b></p><p>　　煤種變化或燃用煤矸石和好煤時(shí)混合不均勻 －波動(dòng)</p><p>　　給煤量控制不均勻－波動(dòng)</p><p>　　煤粒直徑控制不嚴(yán)或排渣不及時(shí)－降低 </p><p>　　料床（密相區(qū)）高度，特別是間歇放渣 －波動(dòng)</p><p>　

32、　負(fù)荷增加時(shí)加大給煤量加風(fēng)不夠?qū)е氯紵涣迹档?lt;/p><p><b>　　負(fù)荷變化</b></p><p><b>　　風(fēng)煤配比不當(dāng)</b></p><p>　　4.3.1床溫控制的SAMA圖：</p><p>　　4.4燃料控制方案：</p><p>　　燃料與空氣采取

33、比值控制方式和氧量校正方案，并用煙氣含氧量進(jìn)行微調(diào)，風(fēng)/煤交叉聯(lián)鎖邏輯保證鍋爐在任何負(fù)荷時(shí)都處于安全燃燒的“富氧”工況。即控制任何燃燒工況下的鍋爐奉均大于燃料量。在靜態(tài)時(shí)，風(fēng)量指令為鍋爐指令和鍋爐燃料總量的高選信號(hào)；而燃料指令為鍋爐指令與總風(fēng)量的低選信號(hào)。在負(fù)荷變化時(shí)，則通過(guò)先加風(fēng)，后加燃料；先減燃料，后減風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。過(guò)?？諝庀禂?shù)校正回路也保證了鍋爐在任何負(fù)荷時(shí)，都處于安全燃燒的“富氧”工況。在低負(fù)荷試，為了保證穩(wěn)定燃燒，過(guò)剩空氣

34、系數(shù)較大。在高負(fù)荷時(shí)，為了獲得較高的燃燒經(jīng)濟(jì)性，必須維持較低的過(guò)?？諝庀禂?shù)。過(guò)?？諝庀禂?shù)校正回路有如下功能：</p><p>　　● 運(yùn)行人員可改變回路中的補(bǔ)償系數(shù)，調(diào)節(jié)氧量設(shè)定值。</p><p>　　● 通過(guò)氧量校正信號(hào)的高低限值，可改變總的過(guò)?？諝饬?。</p><p>　　● 可根據(jù)開(kāi)啟風(fēng)門(mén)的數(shù)量和狀態(tài)調(diào)整氧量修正信號(hào)。</p><p>

35、;　　● 運(yùn)行可根據(jù)氧量指示退出氧量校正回路，受凍調(diào)整過(guò)?？諝庠O(shè)定值。</p><p>　　爐膛負(fù)壓控制采取引風(fēng)調(diào)節(jié)和送風(fēng)調(diào)節(jié)組成前饋——反饋控制。</p><p>　　4.4.1燃料控制SAMA圖：</p><p>　　4.5 CFB總風(fēng)量控制：</p><p>　　總風(fēng)量控制系統(tǒng)的主要作用是使鍋爐總風(fēng)量和負(fù)荷指令以及與負(fù)荷相匹配的燃料量相

36、平衡。通過(guò)一次風(fēng)、二次風(fēng)和氧量的實(shí)際測(cè)量，結(jié)合鍋爐設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)量及配比的要求來(lái)產(chǎn)生控制一次風(fēng)量、二次風(fēng)量的信號(hào)。風(fēng)量設(shè)定取負(fù)荷指令與燃料量?jī)烧咧械拇笳撸员ＷC升負(fù)荷時(shí)先增風(fēng)，后增燃料；降負(fù)荷時(shí)先減燃料以防止燃料富余。 </p><p>　　4.5.1控制策略：</p><p>　　總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)改變一二次風(fēng)量的指令來(lái)保證鍋爐所需配風(fēng)鍋爐主控系統(tǒng)得到的總風(fēng)量指令與燃料量測(cè)定值進(jìn)行交叉限制后

37、作為總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值，以保證負(fù)荷增加時(shí)先加風(fēng)后加燃料，負(fù)荷減少時(shí)先減燃料后減風(fēng)的要求，從而保證一定量的過(guò)?？諝庀禂?shù)和床溫總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值在PID中與總風(fēng)量測(cè)量值進(jìn)行計(jì)算處理后，送往一二次風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 </p><p>　　4.5.2總風(fēng)量控制SAMA圖：</p><p>　　4.6 CFB一次風(fēng)控制：</p><p>　　一次風(fēng)的作用：1.流化狀態(tài)的建立

38、，2.流化質(zhì)量的好壞，3.床料在密相區(qū)的流態(tài)燃燒，4.床溫的高低，5.床壓的高低。一次風(fēng)的控制影響因素：燃料量和床溫等因素。控制對(duì)象：一次風(fēng)門(mén)擋板 。通過(guò)控制一次風(fēng)門(mén)擋板來(lái)控制一次風(fēng)量。根據(jù)總風(fēng)量信號(hào)和床溫的修正，減去點(diǎn)火增壓風(fēng)量，產(chǎn)生一次風(fēng)量給定，其與測(cè)量值之差經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后，控制相應(yīng)調(diào)節(jié)擋板的動(dòng)作。一次風(fēng)量必須保證爐膛內(nèi)物料能夠沸騰循環(huán)，同時(shí)如果床溫超限則適當(dāng)加大一次風(fēng)量給定 ?？刂苹芈罚嚎傄淮物L(fēng)量控制及入噴嘴一次風(fēng)量控制兩個(gè)回路

39、 。</p><p>　　4.6.1一次風(fēng)控制的SAMA圖：</p><p>　　4.6 CFB二次風(fēng)控制：</p><p>　　4.6.1二次風(fēng)的作用</p><p>　　確保從密相區(qū)溢出的可燃物在稀相區(qū)（懸浮段）得到進(jìn)一步的富氧燃燒，使燃料在爐膛內(nèi)充分燃燒，降低爐膛上下溫差 </p><p>　　4.6.2二次風(fēng)

40、控制目標(biāo)</p><p>　　確保煙氣含氧量在3-5%范圍內(nèi) ，加強(qiáng)稀相區(qū)氣固兩相流的擾動(dòng) ，強(qiáng)化燃燒增強(qiáng)爐內(nèi)溫度場(chǎng)，增加發(fā)熱量提高燃燒效率</p><p>　　4.6.3二次風(fēng)的控制策略</p><p>　　用稀相區(qū)溫差來(lái)作為調(diào)整輸入信號(hào)，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)回路來(lái)調(diào)整二次風(fēng)區(qū)部分二次風(fēng)噴嘴，以達(dá)到二次風(fēng)均勻分配的目的 </p><p>　　4.6

41、.4二次風(fēng)控制SAMA圖：</p><p>　　CFB爐膛壓力控制：</p><p>　　4.7.1 控制策略：</p><p>　　對(duì)爐膛壓力作大幅度的阻尼才能很好的控制爐膛負(fù)壓并使執(zhí)行機(jī)構(gòu)不至于頻繁的動(dòng)作。為避免爐膛壓力信號(hào)波動(dòng)頻繁引起引風(fēng)機(jī)入口擋板位置頻繁動(dòng)作，調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置死區(qū)來(lái)改善調(diào)節(jié)性能。引風(fēng)機(jī)跳閘強(qiáng)制引風(fēng)機(jī)入口擋板位置全開(kāi) 。</p>&l

42、t;p>　　4.7.2壓力控制SAMA圖：</p><p>　　4.8床壓－排渣控制回路：</p><p>　　L閥是控制循環(huán)流化床鍋爐膛下部向冷渣器排渣的重要設(shè)備，在L閥上布置</p><p>　　若干個(gè)空氣噴嘴，正常運(yùn)行時(shí)通入干冷空氣來(lái)流化、運(yùn)送灰渣?；以贚閥中的傳輸可以是連續(xù)的，也可以是斷續(xù)的。</p><p>　　L閥在運(yùn)行過(guò)

43、程其空氣量是可以控制的，通過(guò)改變空氣流量來(lái)調(diào)節(jié)灰渣的排出量。鍋爐排渣量的大小視床壓而定，流化風(fēng)受安裝在總管上的一個(gè)電動(dòng)流化風(fēng)調(diào)節(jié)閥控制。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥接受床壓調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，根據(jù)床壓情況進(jìn)行開(kāi)度調(diào)節(jié)。 </p><p><b>　　CFB點(diǎn)火控制：</b></p><p><b>　　點(diǎn)火邏輯</b></p><p>　　

44、點(diǎn)火條件具備,開(kāi)引風(fēng)機(jī)(開(kāi)度30%-35%), 半分鐘后開(kāi)啟一次風(fēng)機(jī) (開(kāi)度30%-35%),保持爐膛吹掃5~7分鐘，調(diào)整一次風(fēng)主風(fēng)門(mén)，一次風(fēng)的一部分從旁路（點(diǎn)火風(fēng)路）通過(guò)，以滿足點(diǎn)火用氧的需要 </p><p>　　自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)（按點(diǎn)火啟動(dòng)開(kāi)關(guān) → 進(jìn)點(diǎn)火槍 → 開(kāi)吹掃閥開(kāi) → 吹掃閥5分鐘后開(kāi)點(diǎn)火器，同時(shí)開(kāi)油閥 → 持續(xù)10秒鐘時(shí)間，如火焰檢測(cè)器檢測(cè)不到火焰 → 立即關(guān)閉油閥打開(kāi)吹掃閥 → 延續(xù)5分鐘時(shí)間

45、 → 關(guān)吹掃閥 → 重新進(jìn)入自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)。如果火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰 → 點(diǎn)火器發(fā)火結(jié)束自動(dòng)退點(diǎn)火槍→ 至鍋爐爐膛溫度達(dá)到850度以上，爐膛內(nèi)燃燒工況穩(wěn)定，→ 點(diǎn)火結(jié)束，關(guān)油閥 → 進(jìn)點(diǎn)火槍 →開(kāi)吹掃閥同時(shí)開(kāi)點(diǎn)火器 → 延時(shí)5分鐘 → 關(guān)吹掃閥 → 發(fā)火結(jié)束，自動(dòng)退點(diǎn)火槍） </p><p><b>　　運(yùn)行結(jié)果：</b></p><p><b>　　5.1總

46、體簡(jiǎn)略圖：</b></p><p><b>　　5.2原理圖</b></p><p><b>　　5.3運(yùn)行結(jié)果圖：</b></p><p><b>　　調(diào)試過(guò)程：</b></p><p>　　用四個(gè)模塊（5024,5017,5051,5060）作為AI，AO，DI

47、，DO，然后與工控機(jī)進(jìn)行通過(guò)485或232接口的導(dǎo)線相連調(diào)試通訊。</p><p>　　運(yùn)行中的PID程序：</p><p>　　'* asng1DataValue(0) = PV</p><p>　　'* asng1DataValue(1) = SV</p><p>　　'* asng1DataValue(2) =

48、OP</p><p>　　'* asng1DataValue(3) = P</p><p>　　'* asng1DataValue(4) = I</p><p>　　'* asng1DataValue(5) = D</p><p>　　' sng1ParP = 250 '* 比

49、例系數(shù)P</p><p>　　' sng1ParI = 50 '* 積分系數(shù)I</p><p>　　' sng1ParD = 5 '* 微分系數(shù)D</p><p>　　' sng1PvMin = 0 '* PV 值下限</p&g

50、t;<p>　　' sng1PvMax = 300 '* PV 值上限</p><p>　　' sng1SvMin = 0 '* SV 值下限</p><p>　　' sng1SvMax = 300 '* SV 值上限</p><p&

51、gt;　　' sng1OpMin = 0 '* OP 值下限</p><p>　　' sng1OpMax = 100 '* OP 值上限</p><p>　　' sng1ChangeMin = 1 '* 死區(qū)范圍</p><p>　　' sn

52、g1ChangeMax = 10 '* 調(diào)節(jié)范圍</p><p>　　' sng1OutPutMax = 80 '* 超調(diào)時(shí)輸出</p><p>　　' sng1CtlDirection = 1 '* 調(diào)節(jié)方向</p><p>　　' sng1ControlT =

53、100 '* PID的調(diào)控周期，和設(shè)備的采集周期相同</p><p>　　' Dim sng1PVRange '* PV值的量程</p><p>　　' Dim sng1Outdx '* PID計(jì)算出的輸出增加值</p><p><b>　　'</b

54、></p><p>　　' '* 確保控制周期不為0</p><p>　　If sng1ControlT = 0 Then sng1ControlT = 1</p><p>　　' '* 計(jì)算PV值的量程，并確保其不為0</p><p>　　sng1PVRange = sng1PvMax -

55、sng1PvMin</p><p>　　If sng1PVRange <= 0 Then sng1PVRange = 1</p><p>　　' '* 把超調(diào)值由百分比轉(zhuǎn)換成實(shí)際物理量</p><p>　　' sng1ChangeMax = sng1PVRange * sng1ChangeMax / 100</p>

56、<p>　　'* ======================================================================================</p><p>　　' '* PV值和SV值必須在設(shè)定的限值范圍之內(nèi)</p><p>　　If sng1Pv < sng1PvMin Then sng

57、1Pv = sng1PvMin</p><p>　　If sng1Pv > sng1PvMax Then sng1Pv = sng1PvMax</p><p>　　If sng1Sv < sng1SvMin Then sng1Sv = sng1SvMin</p><p>　　If sng1Sv > sng1SvMax Then sng1Sv = s

58、ng1SvMax</p><p>　　' * =================================================================================================</p><p>　　' * 計(jì)算SV和PV值的差值，第一次計(jì)算時(shí)，取m_sng1SvPvdx1、m_sng1SvPvdx2值和m

59、_sng1SvPvdx相同</p><p>　　' m_sng1SvPvdx '* 本次調(diào)控時(shí)SV和PV值的差值</p><p>　　' m_sng1SvPvdx1 '* 上次調(diào)控時(shí)SV和PV值的差值</p><p>　　' m_sng1SvPvdx2 '* 調(diào)控過(guò)程中SV和PV值的差值的累計(jì)和&l

60、t;/p><p>　　m_sng1SvPvdx = sng1Sv - sng1Pv</p><p>　　m_sng1SvPvdx2 = m_sng1SvPvdx2+m_sng1SvPvdx</p><p>　　m_sng1SvPvdx1 = m_sng1SvPvdx</p><p>　　'設(shè)定m_sng1SvPvdx1的初值為111111

61、；標(biāo)記是否第一次進(jìn)行PID計(jì)算，防止m_sng1SvPvdx和1m_sng1SvPvdx2的值為0</p><p>　　If m_sng1SvPvdx1 = 111111 Then</p><p>　　m_sng1SvPvdx1 = m_sng1SvPvdx</p><p>　　m_sng1SvPvdx2 = m_sng1SvPvdx</p><

62、p><b>　　EndIf</b></p><p>　　'* 進(jìn)行PID運(yùn)算，sng1ParI=0 和 sng1ParI<>0的算法不一樣</p><p>　　'sng1ControlT :調(diào)節(jié)周期,和設(shè)備的采集周期相同（單位為：秒）</p><p>　　If sng1ParI <> 0 Then

63、</p><p>　　sng1Outdx = sng1ParP * (m_sng1SvPvdx - m_sng1SvPvdx1 + m_sng1SvPvdx * sng1ControlT / sng1ParI + (m_sng1SvPvdx - 2 * m_sng1SvPvdx1 + m_sng1SvPvdx2) * sng1ParD / sng1ControlT)</p><p><

64、;b>　　Else</b></p><p>　　sng1Outdx = sng1ParP * (m_sng1SvPvdx - m_sng1SvPvdx1 + (m_sng1SvPvdx - 2 * m_sng1SvPvdx1 + m_sng1SvPvdx2) * sng1ParD / sng1ControlT)</p><p><b>　　EndIf</b

65、></p><p>　　'* 處在死區(qū)范圍，輸出值保持不變</p><p>　　If !Abs(m_sng1SvPvdx) < !Abs(sng1ChangeMin) Then sng1Outdx = 0</p><p>　　'* 當(dāng)PID控制的調(diào)節(jié)方向方向不一樣時(shí)，輸出值的處理方法不一致</p><p>　　

66、If sng1CtlDirection = 1 Then</p><p>　　sng1OP = sng1OP + sng1Outdx</p><p>　　'* 正向控制時(shí)的超調(diào)處理</p><p>　　If !Abs(m_sng1SvPvdx) >= sng1ChangeMax And sng1ChangeMax > 0 Then</p&

67、gt;<p>　　If m_sng1SvPvdx > 0 Then sng1OP = sng1OutPutMax</p><p><b>　　EndIf</b></p><p><b>　　Else</b></p><p>　　sng1OP = sng1OP - sng1Outdx</p>

68、<p>　　'* 反向控制時(shí)的超調(diào)處理</p><p>　　If !Abs(m_sng1SvPvdx) >= sng1ChangeMax And sng1ChangeMax > 0 Then</p><p>　　If m_sng1SvPvdx < 0 Then sng1OP = sng1OutPutMax</p><p>&l

69、t;b>　　EndIf</b></p><p><b>　　EndIf</b></p><p>　　'* OP值必須在設(shè)定的限值范圍之內(nèi)</p><p>　　If sng1OP < sng1OpMin Then sng1OP = sng1OpMin</p><p>　　If sng1OP

70、 > sng1OpMax Then sng1OP = sng1OpMax</p><p>　　!SaveDataInit()</p><p>　　!SaveSingleDataInit(sng1ParP)</p><p>　　!SaveSingleDataInit(sng1ParI)</p><p>　　!SaveSingleDataI

71、nit(sng1ParD)</p><p>　　!SaveData(sng1OP )</p><p><b>　　8安全監(jiān)控：</b></p><p><b>　　爐膛安全監(jiān)控</b></p><p>　　執(zhí)行點(diǎn)火程序，并對(duì)供風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)、爐膛壓力、汽包水位等進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行報(bào)警、

72、執(zhí)行相應(yīng)的聯(lián)鎖程序，記錄事故前后的相關(guān)數(shù)據(jù)。鍋爐起停和正常運(yùn)行時(shí)，一旦檢測(cè)到危及系統(tǒng)安全的條件時(shí)，立即進(jìn)行動(dòng)作，切斷主燃料，指出首次跳閘原因，并給出聲光報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行有關(guān)的聯(lián)鎖和順控動(dòng)作，以保證鍋爐的安全。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，燃燒系統(tǒng)停止。</p><p>　　a.燃燒用供風(fēng)故障；</p><p>　　b.引風(fēng)機(jī)故障或煙氣通道阻塞；</p><p>　　c.爐膛壓力過(guò)

73、高或過(guò)低；</p><p>　　d.汽包水位低于下限；</p><p>　　e.過(guò)熱器出口溫度高于上限；</p><p>　　f.按下緊急按鈕（MFT）</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)及工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是我對(duì)MCGS組態(tài)軟件的認(rèn)識(shí)從理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)

74、踐過(guò)程，對(duì)各功能模塊能夠更熟練的運(yùn)用，把抽象的知識(shí)具體化、實(shí)物化。在實(shí)驗(yàn)中，我能重分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)構(gòu)建系統(tǒng)模型，并注意與同學(xué)間的交流。實(shí)驗(yàn)很大程度上提高了我的動(dòng)手實(shí)際操作能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及編程能力，同時(shí)，鍛煉了我獨(dú)立思考的能力。</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)中我也曾遇到一些問(wèn)題，如編程方法不靈活，對(duì)有些模塊的性能不是徹底的了解，或者屬性設(shè)置時(shí)不全面以及接線不熟練等問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)不斷地練習(xí)操作后這些情況都有了很大的改