基于PCS7和SMPT-1000的锅炉控制系统设计.pdf

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1、2016在仪表技术与2016第1期InstrumentTechniqueNo．1基于PCS7和SMPT-1000的锅炉控制系统设计董哲，谢龙，张倩(1．北方工业大学电气与控制工程学院，北京100074；2．中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东青岛266580)摘要：以工业中常见的自然循环锅炉为被控对象，在分析其工艺流程、动态特性的基础上，结合安全、稳定等控制要求设计了锅炉系统的控制方案。采用PCS7过程控制系统和高级多功能实训控制系统(SMPT-1000)的锅炉单元实施控制方案，由PCS7提供的连续功能图CFC和顺序功能图SFC实现该方案从冷态开车起到最终达到稳态的整个过程。

2、实验结果表明，该锅炉系统控制方案保证了整个开车过程的平稳运行，很好地满足了控制要求，并具有一定的抗干扰性。关键词：锅炉控制系统；PCS7；SMPT一1000；CFC；SFC中图分类号：TP272文献标识码：A文章编号：1002-1841(2016)01—0107-04DesignofBoilerControlSystemBasedonPCS7andSMPT——1000DONGZhe，XIELong，ZHANGQian(1．CollegeofElectricalandControlEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing1

3、00074，China；2．CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：Inthispaper，theindustrialboilerisaimedasthecontrolledobject，afteranalyzingitstechnologicalprocessanddy—namiccharacteristics，takingintoaccountthecontrolrequirementsofsecurityandstabili

4、ty，theboilersystemcontrolstrategywasdesignedwhichwasrealizedbySiemensPCS7(processcontrolsystem)andSMPT一1000(supermultifunetionprocesscontroltrainingsystem)．TheboilersystemcontrolstrategywasimplementedbyContinuousFunctionChart(CFC)andSequentialFunctionChart(SFC)．Theexperimentresultsshowthatthisb

5、oilersystemcontrolstrategyensuresstart—upprocessrunningsmoothly，anditmeetscontrolrequirementsperfectlyandhasgoodrobustness．Keywords：boilercontrolsystem；PCS7；SMPT一1000；CFC；SFC0引言和水的锅炉给水全部进入汽包V1102，再经过对流管束和下降锅炉是一种能量转换设备，向锅炉中输入燃料中的化学管进入锅炉水冷壁，吸收炉膛辐射热变成汽水混合物，然后返能、电能、高温烟气的热能等能量，经过转换后向外输出具有一回汽包V1102进行

6、汽水分离。汽水分离是汽包的重要作用之定热能的高温水或蒸汽。锅炉是化工、炼油、发电等工业生产一，汽包V1102顶部设放空阀V1104，汽包中部设水位检测点过程中必不可少的动力设备⋯，被广泛用于各行各业。由于锅LI1102。分离出的饱和蒸汽再次进入炉膛F1101进行汽相升炉是1个多输入、多输出的系统，具有非线性、大滞后、强耦合温，成为过热蒸汽。等特点，使系统的控制难度增加。本文在分析锅炉的工艺流程1．2燃烧系统和对象特性的基础上，综合考虑节能减排的要求，提出了锅炉燃料经燃料泵P1102泵入炉膛F1101的燃烧器，空气由变系统自动控制的整体方案，包括：汽包水位控制系统、炉膛负压频鼓风机K1

7、101送人燃烧器。燃料与空气在燃烧器内以一定控制系统、烟气氧含量控制系统、过热蒸汽出口温度控制系统、比例混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有过热蒸汽出口压力控制系统、过热蒸汽出口流量控制系统等6大量余热，自上而下经过省煤器E1102盘管的间隙给上水预个部分。’热。换热后的烟气经由烟道，靠烟囱的抽力抽出，通人大气。1锅炉工艺流程1．3过热蒸汽系统本文针对SMPT-1000仿真实验装置，被控对象为自然循出炉膛F1101的过热蒸汽进入减温器E110