如何實現鍋爐的自動化控制(一)

（一）系統控制功能

　　1．控制方案

　　    ---PLC 方案/工控機 方案

　　    ---工控機+PLC 方案

　　    ---工控機+工控機 方案

　　    ---DCS 方案   

　　2．鍋爐自動調節控制功能

　　工業鍋爐自動控制系統，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、控制主機、手自動切換操作系統、執行機構及閥、電機等部分組成。一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉速等量轉換成電壓、電流等送入控制主機；手/自動切換操作部分，手動時由操作人員手動控制，用操作器控制滑差電機及閥等，自動時對控制主機發出控制信號經執行部分進行自動操作。控制主機對整個鍋爐的運行進行監測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行。除此以外為保證鍋爐運行的安全，在進行控制系統設計時，對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數應設置常規儀表及報警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置，以免鍋爐發生重大事故。 鍋爐是一個較為復雜的調節對象，它不僅調節量多，而且各種量之間相互，相互影響，相互制約，鍋爐內部的能量轉換機理比較復雜，所以要對鍋爐建立一個較為理想的數學模型比較困難。為此，把鍋爐系統作了簡化處理，化分為鍋爐汽包水位上水控制和鍋爐自動燃燒控制2個相對獨立的調節系統進行控制；

　　----鍋爐汽包水位三沖量上水控制；

　　汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數，水位過高，會破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴重時會導致蒸汽帶水增多，增加在管壁上的結垢和影響蒸汽質量。水位過低，則會破壞水循環，引起水冷壁管的破裂，嚴重時會造成干鍋，損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故。它的被調量是汽包水位，而調節量則是給水流量，通過對給水流量的調節, 使汽包內部的物料達到動態平衡，變化在允許范圍之內，由于鍋爐汽包水位對蒸氣流量和給水流量變化的響應呈積極特性。但是在負荷(蒸氣流量)急劇增加時，表現卻為"逆響應特性"，即所謂的"虛假水位"，造成這一原因是由于負荷增加時，導致汽包壓力下降，使汽包內水的沸點溫度下降，水的沸騰突然加劇，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系統，實質上是維持鍋爐進出水量平衡的系統。它是以水位作為水量平衡與否的控制指標，通過調整進水量的多少來達到進出平衡，將汽包水位維持在汽水分離界面zui大的汽包中位線附近，以提高鍋爐的蒸發效率，保證生產安全。由于鍋爐水位系統是一個設有自平衡能力的被控對象，運行中存在虛假水位現象，實際應用中可根據情況采用水位單沖量、水位蒸汽量雙沖量和水位、蒸汽量、給水量三沖量的控制系統。 除氧器壓力和水位調節：除氧器部分均采用單沖量控制方案，單回路的PID調節。

　　實際系統控制中，通過一次儀表采集鍋爐水位、蒸汽量、給水流量三組參數，輸入二次儀表及PLC控制站，經過PLC控制軟件函數計算，輸出控制信號調整電動閥開度，實時調節鍋爐上水流量，保證鍋爐水位恒定，實現鍋爐三沖量自動上水控制功能。