基于plc模糊控制算法在链条炉主汽温系统中应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com42余热锅炉2006．2-3基于PLC的模糊控制算法在链条炉主汽温系统中的应用杭州杭锅自动化工程有限公司赵玮摘要针对链条炉主汽温控制对象滞后较大的特点，提出了一种基于PLC的模糊控制算法。采用该算法的主汽温系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。关键词链条炉模糊控制PLC合格的过热蒸汽，保证主设备安全经济运引言行。一般要求汽温波动不应超过±(5一据资料不完全统计，在我国燃煤锅炉中lO)℃，最好小于±5℃。链条炉约占65％，设置链条炉的通用控制由于锅炉汽包送出的是饱和蒸汽，而汽轮手段，选用合理定型

2、的控制设备日益显得重机或其他用户需要的是过热蒸汽，因此从锅炉要。近年来，随着可编程控制器PIE的发汽包出来的饱和蒸汽还需进入过热器，过热器展，在锅炉控制中选用PLC为主体也日渐的作用是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的成熟。笔者在某化工厂35t／h链条炉的控制过热蒸汽。饱和蒸汽通过过热器后，其温度往系统以西门子s7—300系统予以实现。往超过额定蒸汽温度，因此在蒸汽过热器系统众所周知，对于工业锅炉和电站锅炉而上设置有减温装置，通过调节减温水量，来达言，主汽温度是蒸汽产品的重要品质指标。到控制过热器出口温度恒定的目标。在过热器出口处主汽温度是锅炉汽水系统中2常用算法的最高工质温度，已接

3、近过热器材料所允许的温度上限。汽温过高容易造成过热器管子主汽温度调节的主要困难在于引起汽温加速变形或过早失效，同时也会引起汽机部变化的扰动因素太多，不容易控制。分析结件过热损坏；但汽温偏低，将降低全厂热效果表明：主汽流量的影响最为明显，减温水率，例如进汽温度每降低5℃，汽机效率就流量次之，烟气传热量的影响最小。要下降l％。因此，无论从工厂安全还是经该化工厂的现场工艺设计中，在减温器济效益的指标考虑，都必须保持过热蒸汽温出口无温度检测元件。采用常规PID控制算度在规定范围之内。法很难达到要求。采用改进算法引进过热器出口汽温的微分，控制效果有所改善，但也1工艺过程不理想。再引进蒸汽流

4、量改成串级PID控主汽温度调节的任务就是维持过热器出制，较大提高了控制精度，但要达到最优控口的汽温在允许范围之内，使过热器管壁温制值，仍有一定难度。图1和图2分别表示度不超过允许的工作温度，以便给汽机提供改进PID算法和串级PID算法的控制流程。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com余热锅炉2006．2-343过热3模糊控制器出鉴于常用算法的不足，而联想到有经验口山汽的操作人员根据经验手动控制亦能取得好的l微分温I控制效果，自然而然想到利用模糊控制。模r设定值糊控制是一种近年发展起来的新型控制方△法，其优点是不要求掌握受控对象的精确数

5、学模型，而是根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表决定控制量的大小。PID调节器考虑到计算的复杂性、及时性和节省温水PLc资源，采用二维模糊控制器。其模糊控制器如图3所示。图1改进PID算法图中，sP为温度设定值，Pv为实际温度，E为温度偏差，Ec为温度偏差变化率。为实现控制规则的自调整以满足不同阶段的控制要求，以及节省PLc内存，采用具有、塑可调整因子、用解析关系式描述的控制规即lJ=一[aE+(1一a)EC]主调节器a值可在生产运行中通过上位机监控画面进行在线调整，提高了控制规则对变化工况的适应性和灵活性。根据机组的实际工作情况和操作经验，经线性尺度变换和离散化选取误差E

6、、误差副调节器变化率Ec、控制量u的模糊集分别为：{NI3，减温水NM，NS，NO，PO，PS，PM，PI3}；{NI3，NM，NS，ZO，PS，PM，PI3}；{NI3，NM，NS，ZO，PS，PM，图2串级PID算法PB}。论域分另0为{一6，一5，一4，一3，一2，一1，一0，0，1，2，3，4，5，6}；{一6，一5，一4，一3，一2，一1，0，1，2，3，4，5，6}；{一6，一5，一4，干一二罱悯一囤lL匦一固一一I蕊丽———————维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com维普资讯http://www.cqvip.com学兔

7、兔www.xuetutu.com余热锅炉20o6．2—345P#O．OL#cycle—countLlMDO_墓+IMW4LTLL0L*L+LJTLL#cycle-count—liml一Pm三主彤邮T圳mL>=ILTJccOO，BEUcOO：L0T#cycle—count6图6采样周期控制算法5结束语MW8O采用基于PLC的模糊控制算法，既具有PLC配置灵活、控制可靠、编程和调试方end便的优点，又具有模糊控制超调量小，系统MW8稳定鲁棒性强的特点。且算法简洁，采用查MDO表法简化