如何用omronplc智能化控制供暖锅炉

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1、摘要：锅炉的燃烧过程十分复杂，燃烧系统内部的给煤、鼓风耦合性强，过程的非线性和大滞后也成了控制对象的难题，木系统采用一种基于人工智能的专家系统控制方案，冇效地适应锅炉各参数之间频繁的变化，克服多回路耦合和煤质干扰，很好的解决了锅炉燃烧控制的难题，特点是自动寻优、人工智能、专家系统、全自动运行，节能增效。1引言我国是世界上少数儿个以煤为主耍能源的国家之一，目前每年煤炭消费量约12亿吨，其小80%通过燃烧被利用。然而，燃烧设备陈I口、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染严重，能源节约与环境保护已成为现冇燃煤技术所需解决

2、的主要问题。我国现冇大量的电站锅炉和供热锅炉，每年耗煤量片我国原煤产虽的比例相当惊人，但人多数匸业锅炉处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的纶产状态。故提高热效率，降低耗煤量是•件具有深远意义的工作。国外燃煤锅炉自动控制，随着现代工业的发展主要经历了初创、成熟、扩展儿个时期,而燃烧系统的控制，始终作为燃煤锅炉自动控制的重点课题。美国的FOXBORO公司在推出l/ASERIS智能锅炉动控制系统，徳国徳莱斯勒燃烧器公司，以及英国海威燃烧工程公司研制出的锅炉控制系统，其燃烧系统的控制都在一定条件下，达到了较好的控制效果；而锅

3、炉燃烧系统控制采用的模型算法的发展趋势，基本上都是采用智能控制、专家系统、模糊控制以及常规控制集成到系统中。我国燃煤锅炉自动控制系统经过I•几年的发展，正在走向成熟。冇代表性的为：大连海运学院的DMC锅炉控制系统，重庆钢铁公司的工业炉窑模糊控制自动化系统，湖南康通信息技术有限公司的锅炉智能控制系统。为国外同类系统相比，国内锅炉控制系统正处在不断完善、逐步走向成熟阶段。虽然我国燃煤锅炉燃烧系统的控制模型算法发展趋势向国际前沿靠拢，但足结合燃煤供暖锅炉运行实际，燃煤锅炉燃烧控制系统的运行效果一直不很理想。主要表现在不能够

4、有效的满足负荷需求，热效率不能够得到有效的捉高，投运时过丁•依赖有经验的操作人员，数据化控制不强。如何结介燃煤锅炉运行实际，设计行Z冇效的锅炉燃烧系统控制模型，是燃煤锅炉控制系统中一个迫切需要解决的课题。为了解决这个问题，我们在哈市某供暖小区采用11木OMRON公司的CS1控制系统而研制开发了锅炉智能寻优门动控制系统，保证锅炉安全、稳定、经济运行的同吋，实现了锅炉智能化、口动寻优控制，达到了保护坏境，大人捉高锅炉燃烧效率，节约能源的目的。2控制系统设计及实现2、1锅炉系统运行结构分析供暖锅炉系统是一个多容系统。每台炉

5、的热负荷用给煤、送风、引风调节，作为内部燃烧系统控制；给水控制的任务主要是控制供水流最和冋水流最，从而间接地影响I叫水温度和供回水温差。单台锅炉内部燃烧系统的给煤、送风调节耦合性强；且燃烧控制与给水控制及采暖也冇复杂的耦合关系。同时，各炉并网运行时各炉Z间也相互耦合，特別是取暖负荷变化较大时，各炉间耦合更为突出；而取暖负荷本身的调节乂是一个带纯滞后的非线性过程;为了解决相互间耦合、过程滞示及非线性过程所带来的系统不稳定等，前台程序用VisualBasic语言来实现口动寻优、组织运行算法等，通过动态数据交换打KINGV

6、IEW上位机软件通讯，实现监测、控制。2、2燃烧效率曲线大多数工业锅炉处于能耗高、浪费大、环境污染等因素，与燃烧有直接关系，从各种燃烧装置的实际运行都可知道：如果空气量不足，燃烧不充分，燃烧效率低；但空气过多也会使排烟帶走的热虽增加，同样也是不经济的。根据以上分析知有以下曲线:熱效聿n—Z仝气不足仝燃比K空勺过屋充烧增图一燃烧效率曲线图一燃烧效率曲线关于燃烧问题存在一个普遍的燃烧效率山顶现象，即热效率对空燃比来说都有一个最人值，可以肯定燃烧效率ri是空燃比k的上单峰函数，这是在燃烧系统进行优化控制的慕础。⑴町记作：n

7、=f(k),根据此函数可得燃烧效率与空燃比之间的函数关系，达到最佳燃烧值,提高效率，节约能源。2、3专家系统自寻优算法模型设n=f(k)在约束条件a0,寻优起始点为B0PgwS)PWb),允许误差£>0,计数器n=0计算(BOP)Yf2-fl>0N=l?YYBBOP=NBOP飪斗2f2-fl>0wv>f2-fl<£?f2-fl<£?则最优解K二NBOP+SOP则最优解K=NBOP-SOPSOP=O.25SOP①W再

8、次寻优胃图二自寻优算法模型框图图二门寻优算法模型框图寻优步长SOP;计数器n;专家系统模型具有两个独特鲜明的特点：①具冇智能性，无论寻优的起始点在最大值的哪边，它都可以迅速找对优化的方向;②它可以达到任何所要求的寻优精度［2］。2、4锅炉燃烧效率公式q=Q1/Qri燃烧热效率;Q1锅炉供热量;Q锅炉给热量Q仁G*ZTG总循环水量；ZXT供回水