锅炉汽包水位参数压力校正与plc实现

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1、总第185期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．01．020锅炉汽包水位参数的压力校正及PLC实现宋秀娟，杨文方(1．晋城煤业集团公司机电处，山西晋城048006；2．洛阳理_T-学院电气工程与自动化系，河南洛阳471000)摘要：锅炉汽包差压水位测量系统会受到汽包压力因素的影响，必须通过压力校正运算才能得出比较正确的水位参数。文章介绍了一种水位压力校正算法，及其基于西门子s7—200的PLC实现原理。关键词：差压；水位；压力校正运算；PLC中图分类号：TK223．13文献标识码：B文章编号：1005—

2、2798(2015)01—0052—02在火力发电厂，锅炉汽包水位差压测量系统的意义见图1所示。应用是非常广泛的，该系统的原理如图1所示。显然，从式(1)可以看出，假设平衡容器的，J参数与水位变送器的量程上限P⋯能够严格对应一容器致，而且正负压管压力差△p也仅与水位有关的话，那么根据此式得出的水位参数就是确定的。但事实并非如此，锅炉运行时，平衡容器的温度、压力、饱和水密度和饱和蒸汽密度都处于动态变化之中，而这些变化都会使上述的假设不成立，这样再利用式变送器(1)计算水位参数，误差就会比较大。为了解决这r一饱和水密度；r”一饱和蒸汽密度

3、；席一水位高度；个问题，提出以下的压力信号校正运算方法，可以有r一正压容器水密度；r2一负压容器水密度；效提高水位信号的准确度。一水位最大高度差；ap一正负容器压力差冈1汽包差压水位测量系统l汽包水位参数的压力校正运算该系统的一个基本环节就是平衡容器⋯。它按照流体静力学原理，如图1所示的平衡容器，通过阀门与锅炉汽包相连，相当于1个传感器，起到其差压输出为：汽包水位信号的初步采集作用，其本身由正、负压2个容器构成，正压容器包裹负压容器，两者相互隔ap=Lr1g—Hr2g一(L—H)r”g(2)离。锅炉正常运行时，正压容器中的水位高度是一

4、式中：g为重力加速度。定的．究其原因叮以这样理解：该容器水位在水平通过对平衡容器采取保温措施，可使r，都近上升时，由于水平面将高于上部蒸汽侧导管，那么增似等于汽包饱和水的密度将r代人式(2)得：加的水便可通过该导管溢入汽包；而水位若在L水ap=L(r一r”)g—(r一r”)g(3)平下降时，蒸汽冷凝水又可补充进来，所以正压容器或H=L—ap／(r，_r”)g(4)的水位总可以保持在，J水平。负压容器与汽包饱和式中：r一r”随压力变化的关系可以通过查水和水连通。其饱和水位与汽包水位保持动态一致。由水蒸汽热力性质表求得]。此可以看出，平衡

5、容器与差压变送器相连的正负压汽包压力P在2．2～3．6MPa范围内，r一r”的导管内的压力特点是：正压导管的压力不变，负压导变化趋势如表1所示。管的压力随汽包水位的高低而变。利用两导管的差由表1可知，在2．2～3．6MPa范围内r一r”与压即可测出汽包水位。压力P的关系是近似线性的，即可用式(5)来表示：在实际应用中，如果不考虑平衡容器内的汽水rr”=c1一ceP(5)热力特性，可以得到下式：从而可用作图法求出：H=L(1一△p／P⋯)(1)r一r”=900．75—30．86p(6)式中：P⋯为水位变送器的量程上限；其他符号将式(6)

6、代入式(4)，得到水位与差压、汽包压收稿日期：20147—16作者简介：宋秀娟(1971一)，女，山西晋城人，工程师，从事电气技术工作。522015年1月宋秀娟等：锅炉汽包水位参数的压力校正及PLC实现第24卷第1期力：之间的关系为：LDSM0．0H=L一△p／(900．75—30．86p)g(7)MOVB100．SMB34／／采样中断时间为100ms表12．2～3．6MPa压力范围内水汽密度、密度差ATCH0．10ENI／／开中断0INTERRUPT0：／／采样中断程序Network1LDSM0．0MOVWAIW4．VW100／／采

7、样汽包压力信号MOVWAIW5．VW101／／采样水位差压信号在对变量、曰进行赋值这个环节中，假定不同压力区间对应A、的常数值如下：为了加大水位的压力补偿范围，对0～2．2MPa0～2．2MPa：Al，B】和3．6～+o。MPa的压力区间也做同样的处理，那2．2～3．6MPa：A，，B，么在不同的压力区间．水位的校正计算就可以用一3．6～+∞MPa：A，B3个统一的式子来完成．即：并且假定2．2MPa≤p≤3．6MPa的物理值区间H=L一△p／(A一印)g(8)对应的存储量化值区间为700≤p≤900，那么即可计算结果表明，式中A，在

8、不同压力区间取值得到以下赋值程序：是不一样的。在软件设计上应予以注意。SUBROUTINE1：／／判断压力区间子程序Network12系统的PLC实现方法LDSMO．0采用西门子S7—200PLC来实现前面提出的带LDW