【正文】 ocess control is one of the most important branches. It mainly refer to control techniques of five industrial processes parameters which are temperature, pressure, and flow, liquid level (or bits), position and characteristics. Process control covers many industries, such as petroleum, chemical industry, electric power, metallurgy, light industry and textile occupied an extremely important position of the national control modes and their emphasis depend on the different actual application and process is essential in the industrial speaking, it can be divide into fuel, coal and gas. Although burning applications and fuel bustion process may be different, the control of burning process all involve burning control, temperature control and burning level control, safety control, degree of saving energy control etc. This paper only to take fuel steam boiler bustion system as an example,it illustrates the control problems with certain universality in the bustion system. The purpose of this subject is to design the system framework for steam pressure control, fuel air ratio control and hearth negative pressure based on the actual production needs, also make model in the MATLAB environment as well as research for the algorithm of control . It mainly uses the MATLAB and SIMULINK toolbox, adjusting the parameters in terms of the waveform of a result, the control effect improved. Keywords: Combustion Control System MATLAB Process control SIMULINK 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 （保密論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 第 1章 概 述 ................................................... 1 鍋爐及其微機(jī)控制簡(jiǎn)介 ...................................... 1 燃油鍋爐的主要設(shè)備 ........................................ 2 燃油鍋爐的三大工作過(guò)程 .................................... 3 燃料的燃燒過(guò)程 ........................................ 3 水的汽化過(guò)程 .......................................... 3 煙氣向水的傳熱過(guò)程 .................................... 4 鍋 爐的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) ...................................... 5 本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 ...................................... 6 第 2章 鍋爐控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ................................. 7 鍋爐控制系統(tǒng)框圖 .......................................... 7 系統(tǒng)的控制方案 ............................................ 7 微機(jī)控制方案 .......................................... 7 功能模塊板控制方案 .................................... 8 新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方案 ................................ 8 系統(tǒng)的相關(guān)配置 ............................................ 9 燃油鍋爐的控制方法 ........................................ 9 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的理論 ................................... 11 PID 控制理論 .......................................... 11 PID 控制理論擴(kuò)展 ...................................... 13 第 3章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .............................. 17 鍋爐控制系統(tǒng)的目的 ....................................... 17 鍋爐控制系統(tǒng)的過(guò)程控制機(jī) ................................. 17 芯片介紹與連接 ....................................... 17 鍵盤(pán)和顯示器 ......................................... 22 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V A/D 通道 .............................................. 24 D/A 通道 .............................................. 25 隔離器 ............................................... 28 傳感器的選擇 ............................................. 28 熱電偶傳感器的工作原理 ............................... 29 熱電偶傳感器的接觸電勢(shì) ............................... 29 熱電偶冷端溫度誤差及補(bǔ)償 ............................. 30 信號(hào)放大 ................................................. 30 克服擾動(dòng)措施 ............................................. 32 鍋爐的給水控制 ........................................... 33 燃燒器的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ..................................... 35 蒸汽壓力調(diào)節(jié)對(duì)象的特性 ................................... 36 第 4章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .............................. 37 系統(tǒng)主程序 ............................................... 37 系統(tǒng)中斷服務(wù)程序 ......................................... 37 系統(tǒng)其他子程序 ........................................... 37 主程序清單 ............................................... 41 第 5章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)性能分析 ................................ 42 MATLAB 環(huán)境下控制算法研究 ................................. 42 系統(tǒng)辨識(shí) ............................................. 42 控制系統(tǒng)參數(shù)整定 ..................................... 43 控制系統(tǒng) SIMLINK 仿真 ..................................... 46 結(jié) 論 .......................................................... 48 致 謝 .......................................................... 49 參 考 文 獻(xiàn) ..................................................... 50 附錄 1：小型燃油采暖鍋爐電氣控制系統(tǒng)原理圖 ...................... 52 附錄 1:小型燃油采暖鍋爐電氣控制系統(tǒng)主程序清單 ................... 53 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 概 述 鍋爐及其微機(jī)控制簡(jiǎn)介 鍋爐是化工、煉油、發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，它所產(chǎn)生的高壓蒸汽，現(xiàn)在可作為風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、大型泵類(lèi)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新，作為全廠動(dòng)力源和熱源的鍋爐，亦向著大容量、高效率發(fā)展。鍋爐按燃料種類(lèi)來(lái)分，可分為燃油鍋爐、燃汽鍋爐和燃煤鍋爐。而在其它工業(yè)中，常用的還是燃煤鍋爐。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作 [1]。能快速計(jì)算出機(jī)組在正常運(yùn)行和啟停過(guò)程中的有用數(shù)據(jù)，能在顯示器上同時(shí)顯示鍋爐運(yùn)行的水位、壓力、爐膛負(fù)壓、煙氣含量、測(cè)點(diǎn)溫度、燃煤量等數(shù)十個(gè)運(yùn)行參量的瞬時(shí)值、累計(jì)值及給定值，并能按需要在鍋爐的結(jié)構(gòu)示意畫(huà)面的相應(yīng)位置上顯示出參數(shù)值。 2．可以按需要隨時(shí)打印或定時(shí)打印，能對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確地記錄，便于事故追查和分析，防止事故的瞞報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象。 4．減少了顯示儀表，還可利用軟件來(lái)代替許多復(fù)雜的儀表單元，（例如加法器、微分器、濾波器、限幅報(bào)警器等），從而減少了投資也減少了故障率。從已在運(yùn)行的鍋爐來(lái)看，采用計(jì)算機(jī)控制后熱效率可比以前提高 510%，據(jù)用戶統(tǒng)計(jì)，一臺(tái) 20T 的鍋爐，全年平均負(fù)荷 70%，以平均熱效率提高 5%計(jì)，全年節(jié)煤 800 噸，按每噸煤 380 元計(jì)算每年節(jié)約 304000 元。通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行變頻控制可以平均節(jié)電達(dá)到 30%40%。例如當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化時(shí)，所有的被調(diào)量都會(huì)發(fā)生變化。而建立解耦模型和算法通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)比較方便。在采用計(jì)算機(jī)控制的鍋爐控制系統(tǒng)中，有十分周到的安全機(jī)制，可以設(shè)置多點(diǎn)聲光報(bào)警，和 自動(dòng)連鎖停爐。 燃油鍋爐的主要設(shè)備 鍋爐是一種產(chǎn)生蒸汽或者熱水的