【正文】 V 值對(duì)象，SV 值對(duì)象，OP 值對(duì)象，控制器的正反作用等。 圖 虛擬設(shè)備窗口 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 監(jiān)控系統(tǒng)的功能圖 PID 控制參數(shù)框圖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)鍋爐的運(yùn)行參數(shù)：為全面掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，監(jiān)控系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并采集鍋爐有關(guān)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。同時(shí)，對(duì)報(bào)警的檔案管理可使業(yè)主對(duì)于鍋爐運(yùn)行的各種問(wèn)題、弱點(diǎn)等了如指掌。設(shè)有專門的報(bào)警事件日志，用以記錄報(bào)警／事件信息和操作員的變化等。監(jiān)控系統(tǒng)提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)處理算法，根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行參數(shù)，將這些導(dǎo)出量計(jì)算出來(lái)。 建立數(shù)據(jù)庫(kù)：監(jiān)控組態(tài)的工作首先是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，其前提是在完成連續(xù)控制圖、梯形邏輯圖的設(shè)計(jì)后，將相關(guān)的回路點(diǎn)、信號(hào)點(diǎn)、寄存器點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)等點(diǎn)名存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。 報(bào)表組態(tài)：按工藝要求制作的班報(bào)表及月報(bào)表，即利用 DDE 方式將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的資料輸出到 EXCEL 中生成報(bào)表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時(shí)間，班報(bào)表自動(dòng)打印，而月報(bào)表是人工操作打印。 管理員層: 最高權(quán)限，可進(jìn)行一切操作。當(dāng)我們進(jìn)入運(yùn)行界面時(shí)我們要做的就是把各個(gè)設(shè)定值寫入相應(yīng)的模塊。下面我們將運(yùn)行結(jié)果用我們監(jiān)控系統(tǒng)中的各個(gè)功能列出來(lái)。 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) 通 過(guò) 執(zhí) 行 元 件 直 接 改 變 生 產(chǎn) 過(guò) 程 的 參 數(shù) ， 使 生 產(chǎn) 過(guò) 程 滿 足 預(yù) 定的 要 求 。 能 否 保 持 正常 工 作 直 接 影 響 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 安 全 性 和 可 靠 性 。因此，選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表，就可以對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和可靠的控制。 ：在安裝面板上開(kāi)具 4545mm178。因此，對(duì)選擇合適的儀表對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有著重要的意義。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中占有重要的地位。但是這些是除了管道，還有鍋爐本身后的概算。綜上所述，基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控控制系統(tǒng)是現(xiàn)在很實(shí)用經(jīng)濟(jì)的控制實(shí)施方式。2 集中顯示操作，微機(jī)顯示屏取代了龐大的現(xiàn)實(shí)操作盤，過(guò)程信號(hào)以多種畫面或數(shù)據(jù)形式顯示，運(yùn)行員利用鍵盤操作，實(shí)現(xiàn)集中管理大大提高了鍋爐系統(tǒng)的效率，減少了錯(cuò)誤操作。液位傳感器： 數(shù)字磁致伸縮液位傳感器主要性能指標(biāo)： 油位、水位、一至五點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)輸出測(cè)量范圍：～6m 重復(fù)精度：優(yōu)于 ％. 分辨率：150 m?輸出模式：RS－485 供電電源：15～ 防爆等級(jí)：ExiaⅡBT5 溫度系數(shù)：50ppm/℃ 溫度輸出精度：177。技術(shù)指標(biāo)：壓力范圍 100KPa～0～5KPa…60MPa….300MPa 過(guò)載能力 2 倍(更高可選) 工作電壓 15～36VDC（典型 24VDC）信號(hào)輸出 4～20mA （電壓輸出可選）滿量程輸出 4～20mA （電壓輸出可選） 綜合精度 0．15%F．S工作溫度范圍 30～85℃ 溫度補(bǔ)償范圍 25～80℃ 液位測(cè)量?jī)x表的選型 液位檢測(cè)是對(duì)設(shè)備和容器中液體量多少的度量。 壓力測(cè)量?jī)x表的選型 壓力是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要工藝參數(shù)之一。技術(shù)指標(biāo)：響應(yīng)速度：典型值≤5s控溫范圍： 0～50℃，控制精度：1℃溫度啟控： 可由用戶自行設(shè)定，回差 4～6℃工作電壓： AC220V177。 溫度測(cè)量?jī)x表的選型溫度是一個(gè)重要的物理量，它是國(guó)際單位制(SI)7 個(gè)基本物理量之一，也是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的主要工藝參數(shù)之一。 它 也 采 用 適 當(dāng) 的 執(zhí) 行 元 件 ， 但 要 求 與 調(diào)節(jié) 機(jī) 構(gòu) 不 同 。需要指出的是下面所得到的結(jié)果都是在以下條件得到的：設(shè)定壓力=100KPa，設(shè)定液位=50cm，設(shè)定T1=500C，P=P1=30,I=I1=20,D=D1=0,P2=P3=40,I2=I3=20,D2=D3=0,P4=P5=50,I4=I5=20,D4=D5=0。等這些都準(zhǔn)備好后我們就點(diǎn)擊點(diǎn)火按鈕系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)我們?cè)诮缑嫔弦材芸吹轿覀冏约涸O(shè)置的各個(gè)輸出值。 菜單組態(tài)：所有換面的切換按鈕、打印功能按鈕、系統(tǒng)登錄退出按鈕、幫助按鈕、系統(tǒng)時(shí)鐘、操作員權(quán)限顯示等功能按鈕。 操作員層：只能對(duì)設(shè)定好的畫面進(jìn)行切換、操作和監(jiān)視，無(wú)權(quán)更改參數(shù)及退出和最小化系統(tǒng)。每臺(tái)鍋爐設(shè)計(jì)有 9 個(gè)操作畫面`，具體是：鍋爐本體流程圖、調(diào)節(jié)系統(tǒng)畫面、參數(shù)顯示畫面、電氣操作畫面、報(bào)表顯示畫面、綜合趨勢(shì)圖畫面、回路整定畫面、報(bào)警總貌畫面、設(shè)定參數(shù)畫面。其包括動(dòng)態(tài)顯示、歷史趨勢(shì)記錄、報(bào)警、控制策略組件等。歷史記錄的數(shù)據(jù)可有多種顯示方式，例如曲線、特定圖形、報(bào)表等顯示方式；此外歷史記錄的數(shù)據(jù)還可以由以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多種應(yīng)用軟件所應(yīng)用。報(bào)警相關(guān)的顯示功能使用戶定義的顯示畫面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪問(wèn)該報(bào)警點(diǎn)的詳細(xì)信息和按照所推薦采取的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。 綜合分析及時(shí)發(fā)出控制指令：監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照設(shè)定好的控制策略，發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，從而保證鍋爐高效、可靠運(yùn)行。這就不難看出腳本程序中的 OP1 到 OP6 就是各個(gè)控制器的輸出信號(hào)。至于 PID 參數(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在設(shè)備窗口建立了六個(gè)虛擬的 PID 控制軟設(shè)備，如圖 所示。圖 腳本程序輸入框 腳本程序說(shuō)明一般的控制都是通過(guò)把控制器輸出的信號(hào)傳遞給執(zhí)行器（一般都為控制閥） ，執(zhí)行器處理這些信號(hào)然后達(dá)到控制的目的。 圖 腳本程序輸入框圖 所對(duì)應(yīng)的是圖 中的鍋爐監(jiān)控窗口的屬性中的循環(huán)腳本中的程序。 （這里所獲得的圖是在 MCGS 環(huán)境下的） 圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的液位控制系統(tǒng)與燃燒控制系統(tǒng) （MCGS 組態(tài)畫面）圖 鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)熱蒸汽溫度控制系統(tǒng) （MCGS 組態(tài)畫面） 組態(tài)過(guò)程我們打開(kāi) MCGS 組態(tài)軟件，在工作臺(tái)上的用戶窗口新建若干窗口分別對(duì)其命名，如圖 所示。需要指出的是，由于不同的工藝情況，過(guò)熱蒸汽溫度被控過(guò)程的控制難度具有極大的差異，假若減溫器采用混合器，而且在減溫器出口有允許安裝測(cè)溫元件，對(duì)于這種情況我們就采用如圖 的控制方案，這樣能得到滿意的控制效果?；谶@一點(diǎn)我們還要控制送風(fēng)量，在這里我們選用主蒸汽（飽和蒸汽）的壓力去控制送風(fēng)量。由于低氧燃燒時(shí)過(guò)?？諝庀禂?shù)很小，在符合變動(dòng)時(shí)更應(yīng)該注意燃料量與空氣量的配合恰當(dāng)，否則會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒，引起爐膛爆炸，受熱面污染，尾部再燃等事故。如圖 所示： 圖 汽包水位控制簡(jiǎn)圖 燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)代鍋爐中可以分為燃油鍋爐和燃煤鍋爐。下面我們就將三個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方案一一介紹。?很難直接測(cè)量，但是可用煙氣氧含量百分?jǐn)?shù) A0來(lái)衡量。由于煙氣的熱損失占鍋爐熱損失的絕大部分，當(dāng)過(guò)?？諝庠龆鄷r(shí)，一方面使?fàn)t膛溫度降低；另一方面使煙氣熱損失增多。目前常用的是煙氣中的含氧量。但是假若配置的是燃料量與空氣量固定的比值控制系統(tǒng)，卻因?yàn)橐韵略?，并不能保證在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中始終保持經(jīng)濟(jì)燃燒。（2）爐膛壓力對(duì)象特性為了保證爐膛安全，一般要求爐膛壓力略小于大氣壓力，所以爐膛壓力一般稱之為爐膛負(fù)壓。其它的都可以看做是一個(gè)比例環(huán)節(jié)。因此使勁的響應(yīng)曲線是圖 中的 H 線，即當(dāng)突然加大給水量后，汽包水位不是立即增加，而是要呈現(xiàn)出一段起始慣性段。對(duì)于這種假水位現(xiàn)象，在設(shè)*計(jì)方案時(shí)必須注意 [8]。 相關(guān)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 汽包水位的動(dòng)態(tài)特性（1）蒸汽負(fù)荷對(duì)水位的影響即干擾通道的動(dòng)態(tài)特性在燃料不變的情況下，蒸汽用量突然增加，瞬時(shí)必然導(dǎo)致汽包壓力下降，汽包內(nèi)的沸騰突然加劇，水中氣泡迅速增加，將整個(gè)水位抬高，形成虛假的水位上升現(xiàn)象即所謂的假水位現(xiàn)象?？刂仆ǖ赖膭?dòng)態(tài)特性與減溫器的安裝位置有關(guān)。其主要原因有下述的兩個(gè)方面：（1） 擾動(dòng)因素多變化大。過(guò)熱器出口溫度是全廠工質(zhì)溫度的最高點(diǎn)，也是金屬壁溫的最高點(diǎn)，在過(guò)熱器正常運(yùn)行時(shí)已接近材料允許的最高溫度。燃燒控制系統(tǒng)必須要讓引風(fēng)量（煙氣量）與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力為一定值。為此必須設(shè)置蒸汽壓力控制系統(tǒng)。 鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的控制的目的是使燃燒所產(chǎn)生的熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的需要(常以蒸汽壓力為被控變量） ；使燃料與空氣量之間保持一定的比值，以保證經(jīng)濟(jì)燃燒（常以煙氣成分為被控變量） ，提高鍋爐的燃燒效率；要讓引風(fēng)量和送風(fēng)量相適應(yīng)，以保持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)。它主要考慮的是汽包內(nèi)部的物料平衡，使給水量適應(yīng)鍋爐的蒸汽量，維持汽包中水位在工藝允許范圍內(nèi)。燃料量的變化不僅影響蒸汽壓力，同時(shí)還會(huì)影響汽包水位，過(guò)熱蒸汽溫度，過(guò)熱空氣和爐膛負(fù)壓；給水量的變化不僅影響汽包水位，而且對(duì)蒸汽壓力，過(guò)熱蒸汽溫度也有影響；減溫水的變化會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱蒸汽溫度，蒸汽壓力，汽包水位等的變化。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的被控對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷，鍋爐給水，減溫水，送風(fēng)和引風(fēng)等。然后經(jīng)過(guò)過(guò)熱器，形成一定氣溫的過(guò)熱蒸汽，匯集至蒸汽母管。（9）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。（6）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。前一部分類似于“畫畫” ，用戶通過(guò) MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動(dòng)畫構(gòu)件庫(kù)，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫面。（3）設(shè)計(jì)菜單基本體系：為了對(duì)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。 （2）工程立項(xiàng)搭建框架：MCGS 稱為建立新工程。選用所需的構(gòu)件，生成用戶策略模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程的有效控制。參見(jiàn)“MCGS 組態(tài)軟件用戶指南” 。同一設(shè)置欄內(nèi)有多個(gè)選項(xiàng)框時(shí)，可以設(shè)置多個(gè)。為了便于用戶操作，許多輸入框的右側(cè)帶有“？” 、 “▲” 、 “…” 等標(biāo)志符號(hào)的選項(xiàng)按鈕，鼠標(biāo)單擊此按鈕，彈出一系列表框，鼠標(biāo)雙擊所需要的項(xiàng)目，即可將其設(shè)置于輸入框內(nèi)。對(duì)象不同，屬性窗口的內(nèi)容各異，但結(jié)構(gòu)形式大體相同。（2）組態(tài)工作窗口它是創(chuàng)建和配置圖形對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象和各種構(gòu)件的工