【導(dǎo)讀】主蒸汽流量測量方面………基于LabVIEW平臺的虛擬儀器程序設(shè)計………………………安全性指標(biāo)，必須對其進行透徹的理解。鍋爐氣包水位是確保安全生產(chǎn)和提高優(yōu)質(zhì)蒸汽的重要變量。尤其對于大型鍋爐，成氣包滿水或者缺水，甚至造成干鍋。前者將使蒸汽帶水，影響蒸汽品質(zhì)，且長。期運行會使過熱器結(jié)垢；后者會引起鍋爐爆炸的危險。保護措施，以確保鍋爐和汽輪機的安全。因此，鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)是機組安。全運行的極端重要的系統(tǒng)，這也是鍋爐給水控制系統(tǒng)的最主要任務(wù)。中的汽水流量平衡，并維持汽包水位在正常的規(guī)定范圍內(nèi)波動。常情況下汽包水位限制在-50mm~+50mm范圍內(nèi)變化）以保證機組的安全運行。包容積不再變化時，水位才隨給水量的增加呈線性上升。由上述分析，給水量擾。動時，水位調(diào)節(jié)對象有一定的慣性與滯后。

　　

【正文】 VIEW 平臺的虛擬儀器程序設(shè)計 所有的 LabVIEW 應(yīng)用程序，即虛擬儀器 (VI)，它包括前面板 (Front Panel)、流程圖 (Block Diagram)以及圖標(biāo) /連結(jié)器 (Icon/Connector)三部分。 ①前面板：前面板是圖形用戶界面，也就是 VI 的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對象。但并非畫出兩個控件后程序就可以運行，在前面板后還有一個與之對應(yīng)的流程圖。 ②流程圖：流程圖提供 VI 的圖形化源程序。在流程圖中對 VI 編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前面板上的控件連線端子，還有一些前面板上沒有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。 ③圖標(biāo) /連接設(shè)計：這部分的設(shè)計突出體現(xiàn)了虛擬儀器模塊化程序設(shè)計的思想。在設(shè)計大型自動檢測系統(tǒng)時一步完成一個復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計是相當(dāng)有難度的。而在 LabVIEW 中提供的圖標(biāo) /連接工具正是為實現(xiàn)模塊化設(shè)計而準(zhǔn)備的。設(shè)計者可把一個復(fù)雜自動檢測系統(tǒng)分為多個子系統(tǒng)，每一個都可完成一定的功能。 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 27 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 本次數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計采用數(shù)據(jù)采集函數(shù)編程，具體步驟如下： 配置采集任務(wù) 液位計測得汽包液位后，經(jīng)液位變送器將液位信號以電信號的方式傳遞給數(shù)據(jù)采集卡，此電信號為 4~20mA 電流信號，而由前段設(shè)計可知， 鍋爐汽包正常水位在 20mm~+20mm 波動，最大允許在 50mm~+50mm 范圍波動，只有當(dāng)其達到 +240mm 或330mm 時，鍋爐 MFT 動作緊急停爐，所以本次可采集到的液位信號范圍為330mm~+240mm，其所對應(yīng)變送器 4~20mA 電流。故可把電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐何恍盘枺僭O(shè) x測量電流， y汽包水位，有關(guān)系式 y=Ax+B,代入數(shù)值，則有方程4A+B=330,10A+B=+240,解得 y=+(),即為電流與液位的轉(zhuǎn)換關(guān)系式。 程序設(shè)計步驟 ①啟動 LabVIEW 軟件， 新建一個 VI；打開 VI，切換到程序框圖；鼠標(biāo)右擊打開函數(shù)窗口，找到測量 I/O,鼠標(biāo)移動到“測量 I/O”，找到“ Task Const”。 圖 ②將其拖到程序框圖； 在“ Task Const”上右擊，選擇新的測量任務(wù)，選擇 MAX； 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 28 圖 ③進入 MAX 界面；選擇 Acquire Signals—— Analog Input—— Current。 圖 ④選擇通道數(shù)（ ai0—— ai15）；編輯任務(wù)名； 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 29 圖 ⑤設(shè)置基本參數(shù)：最大 +20mA，最小值 4mA、采樣設(shè)置設(shè)為持續(xù)采樣，采樣頻率 1000HZ 圖 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 30 ⑥生成代碼示例，在“ Task Const”上右擊，選擇生成代碼 范例； 圖 ⑦對程序進行編輯，最后程序如下所示： 圖 ⑧運行程序界面如下： 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 31 圖 圖 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 32 6 控制系統(tǒng)界面設(shè)計 界面設(shè)計介紹 界面設(shè)計的核心內(nèi)容是實現(xiàn)人機合一，具體有以下設(shè)計原則： ①合理的功能設(shè)計：功能模塊化、減小不同功能之間的相互耦合； ②強調(diào)可用性：易學(xué)易記、使用安全； ③盡可能給使用者帶來愉悅：布局合理、適當(dāng)使用顏色； LabVIEW 界面技術(shù)介紹：顏色（強調(diào)、歸類、適當(dāng)使用顏色）、控件（現(xiàn)有控件、自定義控件）、布局（最重要的放在最顯眼的地方、閱讀習(xí)慣左 右、上 下、最特定的部分放在左上角、布局工具 ）、完美的體驗性（直接就能使用、多功能界面、控件說明、高容錯性）、界面模式（儀器型、測試平臺、）。 控制系統(tǒng)界面設(shè)計 鍋爐給水操作控制面板圖如下： 圖 控制面板提供自動控制和手動控制兩種模式，汽動泵、電動泵和旁路閥都可以采用這兩種模式，實現(xiàn)了無人自主操作。 自動模式下，系統(tǒng)自動控制給水泵和旁路閥的開度，并在一旁有數(shù)字顯示； 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 33 手動模式下，可以通過手動調(diào)節(jié)旋鈕來控制各閥門開度。 控制面板還有汽包水位圖像顯示曲線，可以較為直 觀觀察水位變化。 界面總圖 界面總圖如圖 給水在除氧器中除去氧氣，然后流向前置泵，從前置泵中流出來的水進入相應(yīng)的給水泵，經(jīng)加壓后匯合到一起進入高溫加熱器。從高溫加熱器中出來的水有兩路，一路主給水路，一路是給水旁路。正常運行時給水經(jīng)過主給水路進入省煤器，在啟動、主給水出現(xiàn)故障時或檢修時給水可以通過給水旁路進入省煤器中。給水在省煤器中接受煙氣的加熱，加熱后的給水進入汽包中，進過下降管進入水冷壁中接受鍋爐的輻射熱量。 分組說明： 本小組共 5 人，全部來自熱能一般，組長：郭獻彬（ 20203916）；組員分別是： 黃云飛（ 20203913），趙雪林（ 20203972），孟仲凱（ 20203884），施強（ 20203979）。 本組分工： 第二三章主要由郭獻彬負責(zé)編寫，第四章主要由趙雪林、郭獻彬負責(zé)編寫，第五六章主要由黃云飛負責(zé)編寫設(shè)計，其他兩位同學(xué)都有協(xié)助編寫，幫助查找資料，篩選文獻。 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 34 圖 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計 35 參考文獻 [1] 秦蓉 . 蒸汽鍋爐氣包水位控制的探討 . 甘肅化工 , 2020年第 1期 . [2] 張欒英，孫萬云編 .火電廠過程控制 .北京 :中國電力出版社， . [3] 潘笑主編 .熱工控制系統(tǒng) .北京：中國電力出版社， 2020. [4] 周洪煜主編 .現(xiàn)代火電廠計算機控制系統(tǒng) .重慶：重慶大學(xué)出版社， . [5] 吳明永，楊素娟 . 基于 PLC的鍋爐串級三沖量給水控制系統(tǒng) . 工業(yè)鍋爐 ,2020年第 6期 . [6] 張欒英 ,周俊霞 ,谷俊杰 ,陸海清 . 國產(chǎn) 300MW 機組給水全程控制系統(tǒng) . 華北電力學(xué)院學(xué)報 ,1994年第 4期 . [7] 侯子良主編 .鍋爐汽包水位測量系統(tǒng) .北京：中國電力出版社， . [8] 唐經(jīng)文編 .熱工測試技術(shù) .重慶：重慶大學(xué)出版社， . [9] 周林，殷俠等 .數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù) .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， . [10] 李念強，魏長智，潘建軍，張羽編 .數(shù)據(jù)采集技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計 .北京：機械工業(yè)出版社，. [11] 呂秋霞 .基于 LabVIEW的過程控制仿真實驗系統(tǒng)的設(shè)計 . 儀表技術(shù) , 2020年第 10期 . [12] 胡仁喜，王恒海，齊東明等編 . .北京：機械工業(yè)出版社， . [13] 龍脈工作室，豈興明，周建興，矯津毅編 . 中文版入門與典型實 例 .北京 :人民郵電出版社， .