模糊pid 技术在控制锅炉汽包水位的初探

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1、·电气与自动化·张鑫，等·模糊PID技术在控制锅炉汽包水位的初探模糊PID技术在控制锅炉汽包水位的初探张鑫，舒凌峰，吕坤(江西赣南烟叶复烤有限责任公司生产设备部，江西赣州341000)摘要：目前使用的锅炉自动控制水平较低，存在燃烧不彻底、排烟氧含量偏高、排烟热损失大等问题，直接造成了锅炉热效率低下和大量能源的浪费，同时也给环境带来很大的污染，所以完善锅炉的计算机控制具有重要的意义。采用西门子300PLC为开发平台，设计模糊PID控制器应用于锅炉控制系统克服了锅炉控制系统的大惯性、非线性等特点，并结合PID控制稳态精度高的特点，使控制系统有良好

2、的控制效果。在研究模糊控制与传统PID控制相结合的基础上，以锅炉为对象，，设计了一套完善、实用的自动控制系统。关键词：模糊控制；PID；锅炉；PLC中图分类号：TP273．4文献标志码：B文章编号：1671．5276(2013)02．0170．05ExplorationofFuzzy-PⅢTechnologyAppliedtoWaterLevelControlofBoilerZHANGXin，SHULing—feng，LVKun(JiangxiGannanTobaccoRedryingLimitedLiabilityCompany，Ganzh

3、ou341000，China)Abstract：Theboilerautomaticcontrollevelinourcompanyislownow．Therearemanyproblems，suchasincompleteburninghighoxygencontentandgreatheatlossofexhaustgas．Theseproblemsnotonlyresultsinlowboilerthermaleficiencyandbigwasteofenergydirectly，butalsobringsaboutgreatharm

4、tothesurroundings．Therefore，itisimportantoperfecttheboilercomputercontrolsystem．BasedonSiemens300PLCplatform，Fuzzy—PIDcontrollerisdesignedfortheboilercontrolsysteminourcompanytoover．cometheshortcomingsofgreatinertiaandnon-linearityoftheboilercontrolsystem．Thewholecontrolsys

5、temismadehaveagoodefectincombinationwithhighofsteady-stateaccuracyofPIDcontro1．OnthebasisofcombiningFuzzy—PIDcontrolwithtraditionalPIDcontrol，acompleteandpracticalautomaticcontrolsystemisdesignedfortheboilerinourcompany．keywords：fuzzycontrol；PID：boiler；PLC0引言1锅炉及其控制系统的组成、工作

6、过程与特性控制系统方案设计将锅炉汽包水位控制系统作为主要研究内容，汽包水位是锅炉运行中的一个重要参数，它1．1锅炉的工作过程简介体现出锅炉产生的蒸汽量和给水量之间的动态平衡关系，是锅炉安全运行的重要条件。汽包水位高会使过热器的锅炉是工业生产过程中不可缺少的动力设备，锅炉的受热面结垢而被烧坏；而汽包水位过低则会破坏汽水循任务是根据外界负荷的变化，输送一定质量(汽压、汽温)环，造成水冷壁管供水不足而被烧毁，甚至引起锅炉爆炸。和相应数量的蒸汽。它所产生的蒸汽不仅能够为蒸馏、化锅炉水位自动控制的任务就是控制给水流量，使其适应蒸学反应、干燥等过程提供能

7、源，而且还可以作为风机、压缩发量的变化，维持汽包水位在允许的范围内。将模糊控制机、泵类驱动透平的动力源。锅炉是有“锅”和“炉”两部算法引入该系统，利用模糊控制易于实现对复杂对象控制分组成的。的特点，将有经验的操作人员和专家的控制经验应用于控1)“锅”就是锅炉的汽水系统，如图1所示。由给水制过程，根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表总管、给水调节阀、省煤器、汽包、过热器、蒸汽总管、上升决定PID参数的输出值，与传统的PID控制相结合，根据管、及下降管组成。锅炉的给水用给水泵打人省煤器，在锅炉汽包水位运行过程中出现的不同状态和扰动，在线实省

8、煤器中，水吸收烟气的热量，使温度升高到本身压力下时的对PID参数整定，使系统运行中保持合适的瞬态参的沸点，成为饱和水然后引入汽包。汽包中的水经下降管数，易于维持汽包