【正文】
啟動白檢、應用程序初始化的功能。系統(tǒng)啟動上電PLC自檢完成后,對系統(tǒng)硬件進行檢查,如有故障,采取報警、禁止啟動或者系統(tǒng)停車等措施。如果沒有硬件故障,而且是從停止狀態(tài)開始的一次啟動,則初始化系統(tǒng)參數(shù),從上位機讀取原始數(shù)據(jù),給外部輸出設備賦初值,然后轉(zhuǎn)入改進三沖量控制,通過采用獲得的系統(tǒng)過程參數(shù),確定控制規(guī)律。在控制規(guī)律的執(zhí)行中,調(diào)用控制器計算子程序計算輸出。如果不是啟動,則跳過初始化子程序循環(huán)執(zhí)行。改進三沖量控制予程序框圖如圖所示。程序說明如下:,PICD回路為鍋筒壓力調(diào)節(jié)回路,PVD為蒸汽流量調(diào)節(jié)閥。,鍋筒壓力設定需要跟隨溫度變化曲線。本系統(tǒng)采用了浮動設定的辦法,其具體思路如下:(1)在升溫過程中,首先根據(jù)鍋筒的設計參數(shù)確定一個基準值SPh,本文所述的14噸鍋爐的設計壓力是30kg,根據(jù)經(jīng)驗設定20kg為升溫時蒸汽流量調(diào)節(jié)閥的開啟壓力,當鍋筒壓力達到20kg,調(diào)節(jié)閥開始動作,直至閥門全開,然后跳入b過程。(2)在降溫過程中,首先要根據(jù)穩(wěn)定工況時鍋筒的壓力設定一個閥值,閥值的設定方法是:SPs=PV—K1公式要用公式編輯器編輯式中SPs為壓力設定值PV為閥門全開時鍋筒壓力K1為設定差值當鍋筒壓力開始下降時,蒸汽流量調(diào)節(jié)閥便能及時動作,減緩鍋筒壓力的變化速度,達到消除假水位的目的;當鍋筒壓力下降,調(diào)節(jié)閥開始關斷時,設定值維持最高值,不再進行變化;當鍋筒壓力持續(xù)下降到基準值SPh時,將基準值作為壓力回路的沒定。4. 在STEP1中的三沖量控制和單沖量控制是根據(jù)蒸汽流量調(diào)節(jié)閥PVD的閥位反饋作為判斷條件。5. 框圖中的單回路都采用標準PID—IND算法,即比例增益不加在微分、積分增益上。6. 控制規(guī)律界面的主要功能是實現(xiàn)SPs、PV、K1三個過程參數(shù)的記錄和設定,保證系統(tǒng)工作狀態(tài)下手動設定的有效。圖 9 改進三沖量控制子程序框圖圖要自己畫,圖標不對并聯(lián)FUZZY/模糊自適應PID子程序框圖和上位機控制算法模塊界面如圖10所示。程序說明如下:余熱鍋爐水位具有大慣性大滯后的特點,采用常規(guī)PID控制器進行調(diào)節(jié)會存在較大的超調(diào),需對PID控制算法進行改進,并聯(lián)FUZZY控制器。引入如下控制規(guī)則:IF |e(k)|≤emThen [uc=uF]Else [uC=uPID]語句有問題,核對后選擇。其巾em是根據(jù)實際工藝情況設定的閥值,uc是控制器的實際輸出,upid是PID控制器的計算輸出,uF是并聯(lián)FUZZY控制器的輸出。,計算結(jié)果通過Ethernet賦值到下位機寄存器中,進行PID運算。3. 并聯(lián)FUZZY控制器控制程序,在PLC中通過查表完成。,并且允許在線手動修改參數(shù)查詢表。圖 10 并聯(lián)FUZZY/模糊自適應PID子程序框圖圖要自己畫,圖標不對結(jié)論及展望近年來,小型PLC控制系統(tǒng)在我國鍋爐控制領域得到廣泛使用,這為先進控制策略的應用創(chuàng)造了良好外部條件。但是由于PLC控制系統(tǒng)中普遍采用與模擬控制器并無本質(zhì)差別的PID作為控制策略,對于某些特殊鍋爐的控制回路(如本文所述的小型余熱鍋爐控制系統(tǒng)等)來說已不能滿足要求,無法投入自動或難以達到滿意的控制效果。因此,由先進的智能化控制策略取代傳統(tǒng)的常規(guī)控制己成為PLC控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。本文所述的小型余熱鍋迫切需要一種先進的控制策略,在不改變系統(tǒng)硬件結(jié)構的前提下,利用PLC系統(tǒng)提供的強大功能以取得更好的性能,來滿足生產(chǎn)過程對熱工自動控制不斷提出的越來越高的要求。本論文緊密結(jié)合某銅熔煉生產(chǎn)系統(tǒng)余熱鍋爐的生產(chǎn)情況,以解決現(xiàn)場實際運行中存在的控制問題為出發(fā)點,從余熱鍋爐熱工系統(tǒng)普遍存在的大時滯、特性時變特點出發(fā),力圖解決大滯后、大慣性對象控制系統(tǒng)品質(zhì)差,這一長期困擾生產(chǎn)企業(yè)的難題,并進行了一些探索工作,歸納如下:,提出了改進三沖量串級控制規(guī)律。該控制規(guī)律增加了鍋筒壓力為新的控制量,通過調(diào)節(jié)蒸汽流量達到部分消除因為煙氣溫度、流量不穩(wěn)定對鍋筒水位造成的影響,并且取得良好的效果。系統(tǒng)在擾動較小的情況下,控制器采用模糊自適應PID控制策略;系統(tǒng)在發(fā)生較大擾動時,通過附加的并聯(lián)Fuzzy控制器施加較強的控制作用,以增強系統(tǒng)的抗干擾能力。,開發(fā)了融于PLC控制系統(tǒng)的模糊控制軟件,并實際應用于余熱鍋爐控制系統(tǒng)中,取得了良好的控制效果。在不增加硬件投資的情況下,提供了一個在PLC控制系統(tǒng)中應用先進智能控制策略取代傳統(tǒng)常規(guī)控制的思路。參考文獻[1] [M]. 東南大學出版社, 2003. [2] [D]. 中南大學, 2004.[3] ,1999.[4] ,2002.[5] (兩則)[J]. 維普資訊[6] [J]. 工程技術, 2008年(第962期).[7] 黃廣權,[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展, 2010年(第8期).[8] 周飛,[J].煤礦機電,2010年(第6期).[9] [J]. 工程技術,2007(第930期).[10][J].中國化工貿(mào)易,2013年10月(第10期).[11]趙永剛,[J].自動化技術與應用,2013年(第32卷第1期).[12]Matsushita Electric Works Ltd, Automation Control Group. FPO programming manual [EB/OL]. (20041005)[20080910].[13]Hugh F VanLandingham,Nishith D Tripathi Knowledge based Adap tive Fuzzy Control of Drum Level in a Boiler System[C].,FL:Southcon/96, 459[14]Richalet J,Rault A,Testud J L,et predictive heuristic control: application to industrial processes. Automatica . 1978[15]Man Gyun pid controller using a model predictive control method for the steam generator water level. IEEE Transctions on Nuclear Science . 2001[16]Takashi Ii jima,Yoshiaki Nakajima,Yasushi of Fuzzy logic control system for reactor feedwater control. Fuzzy Sets and Systems . 1995