【正文】 陶瓷多管除塵器前負(fù)壓 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負(fù)壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負(fù)壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風(fēng)機(jī)前負(fù)壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙 氣負(fù)壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 表 33 I/O 地址分配表 （ 續(xù)） 序號(hào) 儀表位號(hào) 量程 單 位 寄存器 變量名 通道 模塊 輸入 說(shuō)明 33 PI115 ～ 0 KPa 832R %R1064 37 4 4～ 20mA 陶瓷多管除塵器后負(fù)壓 34 PI116 ～ 0 KPa 833R %R1066 38 4 4～ 20mA 脫硫除塵器后負(fù)壓 35 PI117 ～ 0 KPa 834R %R1068 39 5 4～ 20mA 引風(fēng)機(jī)前負(fù)壓 36 PI118 250～ 0 Pa 835R %R1070 40 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 37 PI119 250～ 0 Pa 836R %R1072 41 5 4～ 20mA 對(duì)流管束煙氣負(fù)壓 38 PI120 ～ 0 KPa 837R %R1074 42 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負(fù)壓 39 PI121 ～ 0 KPa 838R %R1076 43 5 4～ 20mA 省煤器出口煙氣負(fù)壓 40 PI122 300～ 0 Pa 839R %R1078 44 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負(fù)壓 41 PI123 300～ 0 Pa 840R %R1080 45 5 4～ 20mA 省煤器入口煙氣負(fù)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(gòu) PLC 編程軟件 組態(tài)軟件使用美國(guó) GE Fanuc 自動(dòng)化公司 90TM30 LogicmasterTM90， 本系統(tǒng)五個(gè)控制回路的控制算法及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) （ 包括模擬量和開(kāi)關(guān)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(chǔ)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(wú)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(jìn)行通訊。 幾年前需由高檔 PLC 完成的任務(wù)現(xiàn)在則由系列 90TM30 來(lái)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(guò) SNP/RS232 轉(zhuǎn)換器實(shí)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(qiáng)大的美國(guó) GE Fanuc 自動(dòng)化公司 的自動(dòng)化監(jiān)控軟件 CIMPLICITY HMI 版本 （ 300點(diǎn) ） 。 系統(tǒng)具有五個(gè)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(fēng)機(jī)壓力的控制回路、引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)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(guò)高會(huì)影響汽包內(nèi)汽水分離 ， 飽和水蒸汽帶水過(guò)多，在過(guò)熱器管壁結(jié)垢 ， 導(dǎo)致?lián)p壞。將蒸汽流量信號(hào)引入 ， 就構(gòu)成雙沖量控制系統(tǒng)。 表 11 著名廠家的可編程控制器及過(guò)程監(jiān)控軟件 生產(chǎn)廠 可編程控制器 過(guò)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(guò)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(guó)外 DCS系統(tǒng)硬件成本較高 ， 本著即要充分考慮設(shè)備的先進(jìn)性、運(yùn)行可靠性、實(shí)用性、可維護(hù)性，又要保證滿足系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求，使先進(jìn)的監(jiān)控手段得以實(shí)現(xiàn)，并要為廠家降低經(jīng)費(fèi)投入的硬件設(shè)備選擇原則，系統(tǒng)硬件設(shè)備可以采用國(guó)產(chǎn)的 DCS 系統(tǒng)或國(guó)外的 PLC 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 。 控制設(shè)備的選擇：首先系統(tǒng)還需對(duì)原水量、蒸汽產(chǎn)量及燃料消耗量進(jìn)行流量計(jì)量，以便工廠進(jìn)行投入產(chǎn)出核算，它是現(xiàn)代數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的重要研究方面。 255 結(jié) 論 222 監(jiān)控軟件 CIMPLICITY HMI 簡(jiǎn)介 133 第 4 章 PID 控制算法及 PLC 編程 9 PLC 安裝結(jié)構(gòu)及設(shè)備組態(tài) 9 系列 GE9030 PLC 特點(diǎn) 6 第 3 章 系列 GE9030 PLC 目 錄 V 摘 要 一般是儀表的微機(jī)化或 DCS系統(tǒng) [89]。研究汽包內(nèi)部實(shí)際水位與理想水位差值的成因，并設(shè)法修正和消除這個(gè)差值，合理控制汽包水位，保證鍋爐安全運(yùn)行有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。汽包水位是保證鍋爐安全運(yùn)行的必要條件。本次 設(shè)計(jì)是合理控制汽包水位 ， 其 控制方案是 于 GE9030 PLC實(shí)現(xiàn)三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 即前饋 串級(jí)復(fù)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(duì)蒸汽壓力、過(guò)熱蒸汽溫度等都有影響。 PLC對(duì)整個(gè) 鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制，以保證鍋爐正常可靠地運(yùn)行。目前，國(guó)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(zhǔn)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(guò)程監(jiān)控軟件的選擇 24 CIMPLICITY HMI 操作主畫(huà)面 277 參考文獻(xiàn) 分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) （ CS） 和可編程邏輯控制器 （ Programmable Logic Controllers， PLC） 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配有多種通訊協(xié)議 ， 支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) ，為數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)提供了保障。因此系統(tǒng)硬件設(shè)備選擇 PLC 系統(tǒng)。當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然大幅度增加時(shí)，由于假水位現(xiàn)象，控制器不但不能開(kāi)大 給水 閥增加給水量 ， 以維持鍋爐的物料平衡，而是關(guān)小控制閥的開(kāi)度減小給水量。這個(gè)控制系統(tǒng)有兩個(gè)缺點(diǎn)，控制閥的工作特性不一定成為線性，對(duì)于蒸汽負(fù)荷變化要做到靜態(tài)補(bǔ)償比較困難 ； 而對(duì)于 給水 系統(tǒng)的擾動(dòng)仍不能克服。 根據(jù)汽包水位條件的重要性和此設(shè)計(jì)中對(duì)汽包水位的要求 使用三沖量控制其優(yōu)點(diǎn)是（ 1） 系統(tǒng)適合于對(duì)于汽包水位要求嚴(yán)格或變化頻繁 、 虛假水位嚴(yán)重的系統(tǒng) 。它是對(duì)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的物質(zhì)基礎(chǔ)。 技術(shù)路線 系統(tǒng)具有五個(gè)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(fēng)機(jī)壓力的控制回路、引風(fēng)機(jī)爐膛負(fù)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(shí)飽和蒸汽密度隨之改變 ，而對(duì)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(bǔ)償程序。 8 圖 24 PID ISA方塊圖 以該 PID ISA調(diào)節(jié)子程序塊構(gòu)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(dòng)調(diào)節(jié) （ FIRQ102） ， 以構(gòu)成前饋 串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 GE Fanuc 豐富的開(kāi)關(guān)量 I/O 和模擬量 I/O、簡(jiǎn)化啟動(dòng)和故障自診以及容易與其他 PLC、計(jì)算機(jī)集成一體的特性，使您確信，系列 90TM30 是現(xiàn)在與未來(lái) PLC 的明智選擇。 具體配置如下：系統(tǒng)采用 10 槽機(jī)架 IC693CHS391；電源模板選用 IC693PWR321；中央處理器選用的增強(qiáng)型模板 CPU360，非常適用于多調(diào)節(jié)回路場(chǎng)合；過(guò)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(kāi)關(guān)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(dòng)態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化理論得到的自適應(yīng)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(shí)間。若模塊處于 Manual 模式，則 PID 等式會(huì)跳過(guò)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(huì)受檢驗(yàn)。 由于輸入設(shè)置點(diǎn) （ Set Point） 、過(guò)程變量 （ Process variable） 和輸出控制變量 （ Control variable） 使用頻繁，故以縮寫(xiě) SP、 PV、 CV 代替。 PV PV為控制閉環(huán)的過(guò)程變量，為 %AI 輸入。若有錯(cuò)誤則為 OFF。其 PID 組態(tài)參數(shù)一覽表如表 42 所列。由 PLC 設(shè)置 不可組態(tài) %Ref+0022 轉(zhuǎn)動(dòng)項(xiàng)存貯 N/A。如果用戶參數(shù) （ user Parameter） 中有錯(cuò)誤的話則 PID 模塊無(wú)電流通過(guò)，所以修改數(shù)據(jù)時(shí)可用一個(gè)暫時(shí)線圈進(jìn)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(huì)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(yīng)為零。如 Kd 為 120 則顯示為 秒，其結(jié)果是 Kd*△誤差 /△時(shí)間或120*4/3 精度的 PID 輸出，前提是誤差為每 30ms 變化 4 個(gè) PV值。正反饋控制可通過(guò)調(diào)節(jié)這一數(shù)值以實(shí)現(xiàn) CV 上 /下限幅值時(shí)，則防積分飽和 （ ANTIRESET WINDUP） 將被用于 PID積分項(xiàng)。 配置字 （ 12） 配置字具有下列格式的一個(gè)字的值。當(dāng)這一位置 1，則微分作用將加于 PV。 使能：使能位將通過(guò)使能輸入端進(jìn)入功能模塊。如果沒(méi)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(shí)鐘 （ 2325） 內(nèi)部耗時(shí)的存貯 （ 最后執(zhí)行的時(shí)間 ） 。 CV 上、下限幅值和最小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間 （ Minimum Slew Time） 仍用于手動(dòng)方式的 CV 輸出，而存貯在積分器中的內(nèi)存值則被刷新