毕业设计（论文）-基于PLC工业锅炉汽包水位过程控制系统的设计.doc

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1、基于PLC工业锅炉汽包水位控制系统的设计TheDesignoftheBoilerDrumWaterLevelControlSystemwithPLCIV摘要锅炉是众多工业部门必不可少的重要动力设备。因此，锅炉往往成了不少工厂不可缺少的一部分。因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。锅炉水位控制系统是锅炉生产控制系统中最重要的环节。对锅炉生产操作如果不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故。这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。锅炉汽包水位是一个非常重要的被控变量。由于锅炉的水位调节过程难以建立数学模

2、型，具有非线形、不稳定性、时滞等特点。传统的锅炉水位三冲量控制系统大都采用PID控制，其控制效果还可以进一步提高。而模糊控制不要求知道被控对象的精确模型，只需要操作人员的经验知识及操作数据，鲁棒性强，非常适合于非线性、滞后系统的控制。关键词:汽包水位；模糊PID；三冲量AbstractTheboilerisnumerousessentialimportantpowerequipmentofindustrialdepartment.So,theboilerhasoftenbecomeanindispensablepartofmanyfactories.Therefore,it

3、isessentialforautomaticcontrolsystemintheboilerequipmenttoresearch.Thewaterlevelcontrolsystemoftheboileristhattheboilerproducesthemostimportantlinkinthecontrolsystem.Iftheproductionoperationoftheboilerisunreasonable,itisimpropertodealwith,andwilloftencausetheaccident.Themajorityintheseacci

4、dentsiscausedbecauseofimproperincontrolthewaterleveloftheboiler.Thatcanseetheimportanceintheequipmentcontrolsystemoftheboilerofcontrolofwaterlevelofsteamdomeoftheboiler.Theauto-controlofthedrumwaterlevelisveryimportant.Thedrumwaterlevelisanimportantvariabletobecontrolled,itishardtogetthema

5、thematicmodelofthewaterlevelwithadjustprocess.Itischaracteristicofnonlinearity,instabilityandtimelag.Thetraditionalcontrolmodeofthree-variableinthedrumwaterlevelmostusePID,theeffectofitcanbeimproved.Thefuzzycontroldoesnotneedprecisemathematicmodelofthecontrolledobject,itonlyneedstheexperie

6、nceofoperatorandthedateofoperatingithasgoodrobustnessanditfittocontrolthesystemwithnonlinearityandlag.Keywords:Drumwaterlevel,Fuzzy-PID,Three-variableIV目录摘要IABSTRACTI1.引言12.工业锅炉的理论基础12.1工业锅炉的控制要求与工艺流程12.2锅炉设备控制系统22.3锅炉水位控制系统在锅炉生产控制系统中的重要性33锅炉汽包水位的基本特性和汽包水位控制系统方案选择33.1锅炉汽包水位控制对象的基本特性33.1.1汽

7、包水位在给水流量扰动下的动态特性43.1.2汽包水位在蒸汽负荷扰动下的动态特性53.1.3燃料量扰动下汽包水位的动态特性63.2锅炉汽包水位控制系统及控制方案选择73.2.1单冲量水位控制系统73.2.2双冲量水位控制系统83.2.3三冲量水位控制系统83.2.4三冲量模糊水位控制系统93.2.5汽包水位控制系统方案的选择104．锅炉汽包水位模糊控制系统的设计114.1主回路模糊控制器的设计114.1.1确定模糊控制器的结构及输入、输出语言变量11IV4.1.2确定各变量的隶属度函数和赋值表114.1.3模糊控制规