【正文】 陶瓷多管除塵器前負壓 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風機前負壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對流管束煙 氣負壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對流管束煙氣負壓 表 33 I/O 地址分配表 （ 續(xù)） 序號 儀表位號 量程 單 位 寄存器 變量名 通道 模塊 輸入 說明 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風機前負壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對流管束煙氣負壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對流管束煙氣負壓 38 PI120 ～ 0 KPa 837R %R1074 42 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負壓 39 PI121 ～ 0 KPa 838R %R1076 43 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負壓 40 PI122 300～ 0 Pa 839R %R1078 44 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負壓 41 PI123 300～ 0 Pa 840R %R1080 45 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負壓 42 PI124 0～ Pa 841R %R1082 46 5 4～ 20mA 鍋爐汽包壓力 43 FIRQ101 0～ 200 m3/h 842R %R1084 47 5 4～ 20mA 原水流量 13 44 FIRQ102 0～ 50 m3/h 843R %R1085 48 5 4～ 20mA 鍋爐給水流量 45 FIRQ103 0～ 50 t/h 844R %R1088 49 5 4～ 20mA 鍋爐蒸汽流量 46 FIRQ104 0～ 150 m3/h 845R %R1090 50 5 4～ 20mA 軟水流量 47 LICA101 0～ 400 mm 846R %R1092 51 5 4～ 20mA 鍋爐汽包液位調(diào)節(jié) 48 LICA102 0～ 400 mm 847R %R1094 52 5 4～ 20mA 除氧器水箱液位調(diào)節(jié) 49 LIA103 200～ 1800 mm 848R %R1096 53 5 4～ 20mA 軟水箱液位 圖 31 系列 9030PLC 安裝結(jié)構 PLC 編程軟件 組態(tài)軟件使用美國 GE Fanuc 自動化公司 90TM30 LogicmasterTM90， 本系統(tǒng)五個控制回路的控制算法及現(xiàn)場數(shù)據(jù) （ 包括模擬量和開關量 ） 的輸入輸出均采用該編程軟件完成組態(tài)和編程 ， 并下載至 CPU 模塊 IC693CPU360 的程序存儲器 ROM 中。這些軟件包提供的軟件和系列 90TM30 之間的結(jié)合天衣無縫，許多操作接口使用 SNP 通訊協(xié)議與具有內(nèi)裝接口的系列 90TM30 進行通訊。 幾年前需由高檔 PLC 完成的任務現(xiàn)在則由系列 90TM30 來代替 。 汽包水位 PID調(diào)節(jié)器、給水流量 PID調(diào)節(jié)器子程序塊。 功能模塊 2。 采用 SerialSNP 通訊協(xié)議 ，并通過 SNP/RS232 轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)與操作站 的通訊 ， 操作站 采用目前世界上最優(yōu)秀、功能最強大的美國 GE Fanuc 自動化公司 的自動化監(jiān)控軟件 CIMPLICITY HMI 版本 （ 300點 ） 。 系統(tǒng)具有五個調(diào)節(jié)回路，如汽包液位的控制回路、原水液位控制回路、除氧器壓力、液位的控制回路、鼓風機壓力的控制回路、引風機爐膛負壓調(diào)節(jié)的控制回路，這里是以汽包液位的控制回路為主， 具體的 工藝流程圖如圖 21 所示 。原因： （ 1） 水位過高會影響汽包內(nèi)汽水分離 ， 飽和水蒸汽帶水過多，在過熱器管壁結(jié)垢 ， 導致?lián)p壞。將蒸汽流量信號引入 ， 就構成雙沖量控制系統(tǒng)。 表 11 著名廠家的可編程控制器及過程監(jiān)控軟件 生產(chǎn)廠 可編程控制器 過程監(jiān)控軟件 AB SLC500 RSview32 組態(tài)軟件 松下 FP0 系列 PLC iFix 組態(tài)軟件 OMRON CJ1 系列 PLC iFix 組態(tài)軟件 SIMATIC S7400/M7400 PLC 過程可視化組態(tài)軟件 三菱 A 系列 PLC Intellution FIX 上位組態(tài)軟件 GE Fanuc 9070/30/20 系列 PLC GE CIMPLICITY HMI 西門子 S700 WinCC 監(jiān)控組態(tài)軟件 控制方案的選擇 典型的 鍋爐汽包水位控制策略包括單沖量、雙沖量和三沖量 。鑒于國外 DCS系統(tǒng)硬件成本較高 ， 本著即要充分考慮設備的先進性、運行可靠性、實用性、可維護性，又要保證滿足系統(tǒng)功能設計要求，使先進的監(jiān)控手段得以實現(xiàn)，并要為廠家降低經(jīng)費投入的硬件設備選擇原則，系統(tǒng)硬件設備可以采用國產(chǎn)的 DCS 系統(tǒng)或國外的 PLC 計算機控制系統(tǒng) 。 控制設備的選擇：首先系統(tǒng)還需對原水量、蒸汽產(chǎn)量及燃料消耗量進行流量計量，以便工廠進行投入產(chǎn)出核算，它是現(xiàn)代數(shù)據(jù)信息處理技術的重要研究方面。 255 結(jié) 論 222 監(jiān)控軟件 CIMPLICITY HMI 簡介 133 第 4 章 PID 控制算法及 PLC 編程 9 PLC 安裝結(jié)構及設備組態(tài) 9 系列 GE9030 PLC 特點 6 第 3 章 系列 GE9030 PLC 目 錄 V 摘 要 一般是儀表的微機化或 DCS系統(tǒng) [89]。研究汽包內(nèi)部實際水位與理想水位差值的成因，并設法修正和消除這個差值，合理控制汽包水位，保證鍋爐安全運行有著重要的現(xiàn)實意義。汽包水位是保證鍋爐安全運行的必要條件。本次 設計是合理控制汽包水位 ， 其 控制方案是 于 GE9030 PLC實現(xiàn)三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 即前饋 串級復合控制系統(tǒng)。 在鍋爐汽包水位控制中被控變量是汽包水位，操作變量是給水流量，給水量的變化不僅影響汽包水位，而且對蒸汽壓力、過熱蒸汽溫度等都有影響。 PLC對整個 鍋爐的運行進行監(jiān)測、報警、控制，以保證鍋爐正?？煽康剡\行。目前，國內(nèi)外汽包水位控制策略采用三沖量控制、模糊控制及 PID 自校準與自調(diào)整的比較多，特別是前 2 種，其中模糊控制主要是朝智 能化方向發(fā)展，表現(xiàn)在模糊控制與智能控制的結(jié)合，采用遺傳算法優(yōu)化模糊控制等。 II 引 言 1 PLC 與過程監(jiān)控軟件的選擇 24 CIMPLICITY HMI 操作主畫面 277 參考文獻 分布式計算機控制系統(tǒng) （ CS） 和可編程邏輯控制器 （ Programmable Logic Controllers， PLC） 計算機控制系統(tǒng)配有多種通訊協(xié)議 ， 支持多種現(xiàn)場總線技術 ，為數(shù)據(jù)信息處理技術的實時性、準確性實現(xiàn)提供了保障。因此系統(tǒng)硬件設備選擇 PLC 系統(tǒng)。當蒸汽負荷突然大幅度增加時，由于假水位現(xiàn)象，控制器不但不能開大 給水 閥增加給水量 ， 以維持鍋爐的物料平衡，而是關小控制閥的開度減小給水量。這個控制系統(tǒng)有兩個缺點，控制閥的工作特性不一定成為線性，對于蒸汽負荷變化要做到靜態(tài)補償比較困難 ； 而對于 給水 系統(tǒng)的擾動仍不能克服。 根據(jù)汽包水位條件的重要性和此設計中對汽包水位的要求 使用三沖量控制其優(yōu)點是（ 1） 系統(tǒng)適合于對于汽包水位要求嚴格或變化頻繁 、 虛假水位嚴重的系統(tǒng) 。它是對工業(yè)鍋爐生產(chǎn)進行實時控制的物質(zhì)基礎。 技術路線 系統(tǒng)具有五個調(diào)節(jié)回路，如汽包液位的控制回路、原水液位控制回路、除氧器壓力、液位的控制回路、鼓風機壓力的控制回路、引風機爐膛負壓調(diào)節(jié)的控制回路，這里是以汽包液位 的控制回路為主， 它的 系統(tǒng)方框圖如圖 33所示 。蒸汽管道內(nèi)溫度、壓力改變時飽和蒸汽密度隨之改變 ，而對飽和蒸 汽密度影響較為明顯的是蒸汽的壓力 ， 所以編制了蒸汽流量壓力補償程序。 8 圖 24 PID ISA方塊圖 以該 PID ISA調(diào)節(jié)子程序塊構造汽包水位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 需將水位 PID調(diào)節(jié)編制成定值調(diào)節(jié) （ LICA101） ， 而給水流量 PID調(diào)節(jié)編制成隨動調(diào)節(jié) （ FIRQ102） ， 以構成前饋 串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 GE Fanuc 豐富的開關量 I/O 和模擬量 I/O、簡化啟動和故障自診以及容易與其他 PLC、計算機集成一體的特性，使您確信，系列 90TM30 是現(xiàn)在與未來 PLC 的明智選擇。 具體配置如下：系統(tǒng)采用 10 槽機架 IC693CHS391；電源模板選用 IC693PWR321；中央處理器選用的增強型模板 CPU360，非常適用于多調(diào)節(jié)回路場合；過程輸入輸出通道由模擬量輸入通道 AI、模 擬量輸出通道 AO 和開關量輸入輸出通道 DI、 DO 所組成。常用的控制算法有以下幾種： （ 1） 經(jīng)典的比例、積分、微分控制算法； （ 2） 根據(jù)動態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化理論得到的自適應控制和最優(yōu)控制方法； （ 3） 根據(jù)模糊集合論得到模糊控制算法。如果 規(guī)定值大于 0， 則最大變化速率由 100%CV（ 32020） 除以最小旋轉(zhuǎn)時間。若模塊處于 Manual 模式，則 PID 等式會跳過而由 Manual Command 置位的 CV，但所有的速率死 區(qū) 積分速度 比例增益 微分增益 累 積 SP PV 速率極限 限幅 極性 CV 偏置 001 ( )( ) ( ) ( )tcdi d e tu t K e t e t d t T uT d t??? ? ? ?????? 15 和幅值極限仍會受檢驗。 由于輸入設置點 （ Set Point） 、過程變量 （ Process variable） 和輸出控制變量 （ Control variable） 使用頻繁，故以縮寫 SP、 PV、 CV 代替。 PV PV為控制閉環(huán)的過程變量，為 %AI 輸入。若有錯誤則為 OFF。其 PID 組態(tài)參數(shù)一覽表如表 42 所列。由 PLC 設置 不可組態(tài) %Ref+0022 轉(zhuǎn)動項存貯 N/A。如果用戶參數(shù) （ user Parameter） 中有錯誤的話則 PID 模塊無電流通過，所以修改數(shù)據(jù)時可用一個暫時線圈進行監(jiān)控。如果 CV范圍或速度極限超出，則積分器中存貯值會調(diào)節(jié)以確保 CV 仍在范圍內(nèi)。 UINT值范圍為大至 65535 作為 分鐘的采樣周期。如果不需要死區(qū)，則這些值均應為零。如 Kd 為 120 則顯示為 秒，其結(jié)果是 Kd*△誤差 /△時間或120*4/3 精度的 PID 輸出，前提是誤差為每 30ms 變化 4 個 PV值。正反饋控制可通過調(diào)節(jié)這一數(shù)值以實現(xiàn) CV 上 /下限幅值時，則防積分飽和 （ ANTIRESET WINDUP） 將被用于 PID積分項。 配置字 （ 12） 配置字具有下列格式的一個字的值。當這一位置 1，則微分作用將加于 PV。 使能：使能位將通過使能輸入端進入功能模塊。如果沒有輸出可逆被配置，而且控制字中的輸出極性位置為 0，則該值將等于 CV 輸出值。 時鐘 （ 2325） 內(nèi)部耗時的存貯 （ 最后執(zhí)行的時間 ） 。 CV 上、下限幅值和最小轉(zhuǎn)動時間 （ Minimum Slew Time） 仍用于手動方式的 CV 輸出，而存貯在積分器中的內(nèi)存值則被刷新