火电厂dcs控制系统优化研究与应用

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1、火电厂DCS控制系统优化研究与应用学校代码10701学号1304122196分类号TP1密级公开西安电子科技大学硕士学位论文火电厂DCS控制系统优化研究与应用作者姓名：巨康怡领域：控制工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：王卫东教授企业导师姓名、职称：谢红兵高工学院：机电工程学院提交日期：2015年12月ResearchandApplicationofPowerPlantInDCSControlSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirem

2、entsforthedegreeofMasterinControlEngineeringByKangyiJuSupervisor:WeidongWangProfessorHongbingXieSeniorEngineerFebruary2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标法和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大

3、学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实么处，本人承担切法律责任。本人签名：良龄日期：感今叫西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文

4、研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿年解密后适用本授权书。＿：釀作：？八？本人签名导师签名．＾＞／八八日期：％处叫日期；摘要摘要随着科技的快速发展和环境保护意识、可持续发展战略思想的增强，未来发展要求我们在有限的能源中发挥最大的能量。大型燃煤火电厂是我国的重要的能源行业和支柱产业，能源消耗方面具有重要地位。工业常规控制方案采用PID线性控制算法的反馈控制回路，但PID控制是简单的一自由度控制器，在要求系统同时具有快速设定值响应能力和对干扰的抑制能力两方面的情况下控

5、制并不理想。DCS(DistributedControlSystem)集散式分布控制系统，目前因为控制范围广泛集中监控管理等优点被我国大多数火电厂所应用，本文结合DCS系统对PID控制器进行组态改进使输出更优控制过程。首先对火电厂锅炉发电过程及现场机组工作流程做简单解说，明确了控制过程的目的及要求。将锅炉控制系统主要工艺流程分为四大部分做以说明：汽包水位控制，最佳燃空比控制，锅炉蒸汽压力恒定控制，炉膛负压恒定控制。其次考虑各部分控制系统间的相互影响，对实际控制对象建模并设计选择不同的控制回路：(1)控制燃料量和空气量的配比来提高燃烧效率，使控

6、制过程中不出现缺氧或过氧燃烧造成能源浪费。(2)蒸汽压力控制采用内外串级控制系统，在易受到燃料量突变时可使蒸汽压力快速稳定恢复恒定值。(3)炉膛负压恒定系统通过锅炉内引风机和送风机的共同协调控制，系统引风机为主控制回路送风机作为误差干扰信号，设计二自由度PID控制器削减干扰信号影响从而提高控制精度。通过使用Simulink仿真对以上三种不同控制系统中2-DOF-PID控制器参数整定，对比传统PID控制输出图可以得知二自由度PID控制器可以同时满足输出设定值特性和抗干扰特性两个方面。最后对实际DCS火电控制组态二自由度控制器提高系统稳定性和抗干

7、扰性，采集数据绘制的趋势表明二自由度PID控制器对目前工业控制过程有改进。本文重点难点在不同控制系统结合实践经验设计二自由度PID控制器并总结参数整定过程及方法，使系统在快速稳定的控制基础上更具有强的抗干扰性。结构简单实用性强，成本低控制精度高，增强了系统的鲁棒性能，在DCS工业控制领域具有良好的发展前进。关键词：锅炉燃烧系统，2-DOF-PID控制器，Simulink仿真，DCS控制应用IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,theenhancemento

8、fenvironmentalprotectionconsciousnessandthestrategicthoughtofsustainabledevelopmen