工业锅炉DCS控制系统设计研究.pdfVIP

学兔兔 《自动化与仪器仪表》2012年第1期 (总第1 59期) 工业锅炉DCS控制系统设计研究 梁长志 (中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司检维修中心 内蒙古鄂尔多斯，O 1 7 0 0 0) 摘 要：针对用户现场锅炉硬件系统的实际情况，控制系统工作方式分为手动和自动两种。以工业以太网、 现场总线、计算机和组态软件为核心设计了D C S控制系统，按照操作管理层、过程控制层、现场检测层三层结构的 模式进行结构规划和系统配置。 关键词：锅炉；模糊P I D；模糊白寻优 Abstract-Inthis essay，inviewoftheusers actual scene situationofboilerhardware system,the conlrol systemworkinghasbeen designedas manual and automatictwo ways．Taking the industry ethemet,the field bus，PLC，the computer and theconfiguration software as the cole，the DCS conlrol systemWas designed．The structureplan andthe systemdispositionwere carded onaccording to the three structure pattems，three structure pattems are operation management level，process． Keywords：Boiler；FuzzyPID；Fuzzy self-oplLmizing 中图分类号：TP273 ．4 文献标识码：A 文章编号：1 001-9227(201 2)01-0003-03 0 引 言 系统失控现象。 目前，我国大多数工业锅炉采用人工设定参数控制， 1．2 过程控制层 例如设定鼓风机频率、引风机频率、炉排频率。在这种情 过程控制层主要由2个过程控制站组成，完成对2个 况下，虽然应用了变频器，但并没有起到变频器应该起到 锅炉房控制系统的安全联锁控制、回路调节、顺序控制、 的作用，能源浪费还是相当严重。所以对锅炉系统运用有 逻辑控制和综合报警。过程控制层的各P S站一方面通过 效控制方法进行自动化控制不仅可以节能减排，还可以提 Porfibus—DP现场总线网络与现场检测层的远程I／O站进 高锅炉运行的安全性，改善 人工作环境以及提高劳动生 行通讯，采集系统相关的现场传感器、变送器、执行机构 产率。工业锅炉的D C S自动控制系统，是近年来研发的一 和其他设备的实时运行数据和状态信号，控制相关设备的 项新技术。工业锅炉采用智能控制算法和D C S控制系统相 运行，如调节鼓风机、引风机和炉排的运行速度等。另一 结合与传统控制相比具有明显的优势。 方面将系统的数据信息通过工业以太网上传到操作管理 本文综合考虑现场情况、生产管理和控制三个方面， 层的工作站进行处理，同时执行操作员站发出的操作命 确定控制方案，拟采用DCS系统，分为三层结构：操作管理 令。 层、过程控制层、现场检测层。根据锅炉系统是比较复杂 1．3 现场检测层 的、不确定性的非线性系统，拟采用模糊P I D控制方法对 现场检测层由两套SimeneS公司的ET2OOM系列远程I／ 出水温度进行控制、模糊自寻优控制方法对风煤比进行控 O站组成，按每台锅炉就地配置1套远程I／0站的原则进行 制、鼓风量前馈P I D控制方法对炉膛