锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统的实现
2．磨煤机一次风量控制 系统
煤粉管道中煤粉和空 气混合物的速度应保持在 一定范围内，流速太低会 使煤粉沉积在管道内，造 成磨煤机内煤的溢出，另 外，流速过低还会使着火 点移近燃烧器喷口，使燃 烧器过热或烧坏。流速过 高，带入炉膛的煤粉颗粒 度将过粗，使着火减慢， 煤粉和空气在炉膛的混合 度差，使不完全燃烧增加， 造成结渣。
四、炉膛压力控制系统
锅炉炉膛压力控制系统的主要任务是维持炉膛 压力在一定范围内变化，保证锅炉设备的安全运行。 大机组炉膛压力控制除设计有完善的调节系统外， 还加入了一些安全保护措施。在锅炉炉膛压力控制 的设计中，与以往常规的“前馈一反馈”控制方案 相比，还增加了一些防止锅炉内爆发生的防范措施。
(一)正常工况下的炉膛压力控制方式
(一)氧量校正及总风量指令形成回路
锅炉燃烧控制的主要任务是保证燃烧过 程的经济性和稳定性。在稳态时，应根据锅 炉主控指令的要求协调地控制燃料量和送风 量，保持最佳空气／燃料配比和最佳烟气含 氧量。
在动态时，保证升负荷时先增风后增燃料， 减负荷时先减燃料后减风，达到空气／燃料 交叉限制的目的。
锅炉在不同负荷时燃料量和送风量的最 佳配比是不同的。因此，希望有一个检查燃 料量和风量是否配合适当的指标来校正送风 量，这个指标就是烟气中的含氧量。
可根据BMS发出的逻辑指令，强制输出热风门挡 板开度指令。
三、风量控制系统 风量控制子回路用来满足锅炉主控制器
(BOIlER MASTER)发出的风量请求，并维持燃烧 稳定及保证合适的风、燃料配比。送风控制系统为 带氧量校正的串级控制系统，氧量校正调节器是主 调节器，风量调节器是串级控制系统的副调节器。
上下限限幅：确保任何工况下给煤机的转速控制 指令不会超出运行要求的范围。
锅炉系统工作原理
锅炉系统工作原理
锅炉系统是一种常见的热能设备，用于将液体或气体加热到一定温度，常用于工业生产、供热和发电等领域。
锅炉系统的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 燃烧系统：锅炉系统的燃烧系统通常由燃料供给系统和燃烧器组成。
燃料供给系统负责将燃料输送到燃烧器中，燃烧器则将燃料与空气混合后点燃。
燃烧产生的高温燃烧气体通过锅炉的炉膛，使水或其他介质受热。
2. 循环系统：锅炉系统的循环系统由水泵、管路和热交换器等组成。
水泵负责将锅炉中的水或其他介质抽出，并通过管路输送到热交换器中。
热交换器中的介质受到燃烧产生的高温燃烧气体的热量传递，使其温度升高。
3. 蒸汽或热水系统：锅炉系统可以产生蒸汽或热水，用于供热或发电。
在蒸汽系统中，通过热交换器中的热量传递，水变成蒸汽，并通过管路输送到需要的地方。
在热水系统中，热水通过管路输送到需要的地方，并通过热交换器的热量传递进行供热。
4. 控制系统：锅炉系统的控制系统负责监测和控制锅炉的运行状态，保证其安全和高效运行。
控制系统通常包括传感器、控制器和执行器等组件，根据需要对燃烧系统、循环系统和输送系统进行控制和调节。
总的来说，锅炉系统的工作原理是通过燃烧系统产生的热量，
通过循环系统将该热量传递到水或其他介质中，进而产生蒸汽或热水，用于供热或发电。
控制系统则负责对锅炉系统进行监测和调节，保证其安全和高效运行。
《锅炉自动控制系统》课件
模拟人脑神经元网络，自适应学习和优化控制策 略，处理复杂的非线性过程。
人机界面
监控界面
实时显示锅炉的运行状态、控制参数和报警信息，方便操作人员 监控。
操作界面
提供控制按钮、输入框和菜单等交互元素，支持操作人员对控制系 统进行操作。
报表界面
生成各种运行报表，如日报表、月报表和年报表，便于分析和总结 。
03
严格控制锅炉的运行参 数，避免超压、超温等 危险情况。
04
保持工作场所整洁，避 免杂物堆积，确保安全 通道畅通。
常见故障与排除方法
01
02
03
04
控制系统失灵
检查控制线路是否连接良好， 元件是否损坏，及时修复或更
换。
锅炉压力异常
检查压力传感器是否正常，调 整压力调节阀，确保压力在正
常范围内。
温度控制不稳定
建立设备维护档案，记录设备 的运行状况和维护情况，以便
及时发现问题并处理。
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《锅炉自动控制系统》PPT课件
目录
• 锅炉自动控制系统概述 • 锅炉自动控制系统硬件 • 锅炉自动控制系统软件 • 锅炉自动控制系统应用与案例 • 锅炉自动控制系统安全与维护
01
锅炉自动控制系统概述
定义与功能
定义
锅炉自动控制系统是指利用自动化技 术实现对锅炉运行过程的自动控制， 以达到提高效率、安全可靠、节能环 保等目的。
功能
自动控制锅炉的运行状态，包括温度 、压力、水位等参数，实现自动化调 节和远程监控，提高生产效率和安全 性。
系统组成与结构
系统组成
锅炉自动控制系统主要由传感器、执行器、控制器、人机界面等部分组成。
燃气锅炉控制原理
燃气锅炉控制原理
燃气锅炉控制原理是基于自动化技术，通过对燃气供应、燃烧过程、水位控制、温度控制等参数进行监测和调节，以实现锅炉的安全运行和高效燃烧。
以下将详细介绍燃气锅炉控制原理的几个关键方面。
1. 燃气供应控制：燃气锅炉的燃烧过程需要有足够的燃气供应，控制系统通过监测燃气压力和流量，调节燃气阀门的开启程度，以保证燃气的稳定供应。
2. 燃烧过程控制：燃气锅炉的燃烧过程主要包括燃烧区的通风、燃烧的燃气和空气的配比等。
控制系统会通过多个传感器监测燃烧区的氧气含量、烟尘排放量等参数，并对燃气和空气的配比进行调节，以实现燃烧的高效率和低排放。
3. 水位控制：燃气锅炉内有水和蒸汽两种介质，水位过高或过低都会对锅炉的安全运行造成影响。
控制系统通过水位传感器监测锅炉内水位的变化，并根据设定值来控制给水泵的运行，以维持合适的水位。
4. 温度控制：燃气锅炉需要在一定的温度范围内工作，控制系统通过温度传感器监测锅炉的水温和蒸汽温度，并通过控制阀门或调节燃气与空气的配比来调节燃烧热功率，以达到所需的温度。
以上是燃气锅炉控制原理的主要内容，通过对这些参数的监测和调节，可以实现燃气锅炉的安全运行和高效能利用。
锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统原理，是指通过改变给水量、燃料量和空气量等参数，以实现锅炉运行状态的自动调节和控制。
其基本原理如下：
1. 反馈控制原理：锅炉自动控制系统通过传感器获取锅炉各种参数的实时数值，如水位、压力、温度等，并将这些数值反馈到控制器中。
控制器根据设定的目标值和实际值之间的差异，计算出调节量，并将调节量输出到执行机构，对给水量、燃料量和空气量进行调节，使得锅炉保持在预定的运行状态。
2. 控制策略原理：锅炉自动控制系统采用不同的控制策略，以满足不同的运行需求。
常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制是根据实际值与目标值的差异，按比例调节输出量；积分控制是根据实际值与目标值的累积差异，按比例调节输出量；微分控制是根据实际值的变化速率，按比例调节输出量。
通过合理地组合这些控制策略，可以实现锅炉自动控制系统的精确调节和稳定运行。
3. 安全保护原理：锅炉自动控制系统在设计中考虑了安全保护功能。
当锅炉出现异常情况时，如超过安全压力、水位过低等，系统会发出报警信号，并采取相应的措施进行保护。
常见的安全保护功能包括水位控制、燃料气动比控制、过热保护等。
这些保护功能可以有效地避免锅炉的过载运行和危险事故的发生。
总之，锅炉自动控制系统原理主要包括反馈控制原理、控制策
略原理和安全保护原理。
通过科学合理地运用这些原理，可以实现锅炉自动控制系统的高效运行和安全保护。
自动化锅炉控制系统
自动化锅炉控制系统：提高能源利用率和安全性的重要手段随着科技的进步和环境意识的增强，煤、天然气和油等非可再生能源的使用面临越来越大的限制。
相对而言，太阳能、风能等可再生能源的发展还需要时间，因此，如何提高能源的利用率和安全性成为了亟待解决的问题。
在实现这一目标的过程中，的应用就显得尤为关键。
一、的基本原理及作用1.基本原理是由控制器、执行机构和传感器组成的。
其中，控制器作为系统的“大脑”，根据传感器采集到的锅炉温度、压力、流量等实时数据，通过执行机构对锅炉的燃烧、供水、汽水回路等进行调节，以实现智能化的控制。
2.作用的应用可以起到以下几点作用：(1)提高锅炉的热效率传统的手动调节方式中存在诸多问题，比如:调节不及时、误差过大等，这些都会影响锅炉的热效率和安全性。
而的应用可以实现更加精确和及时的调节，从而提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。
(2)提高锅炉运行的安全性可以监测锅炉的各项参数，及时发现并报警处理锅炉中出现的问题，确保锅炉的运行安全性。
二、的发展状况在过去的几十年中，已经得到了广泛的应用，特别是在工业、热电站等领域。
这些应用中，以数字控制系统为主流，相较于传统的模拟控制系统，数字控制系统可以更加精确和稳定的控制锅炉，提高了锅炉的热效率和运行安全性。
同时，数字化控制系统还具有易于维护，故障自诊断和可编程等特点，可以快速定位故障并进行调整优化。
三、未来的发展趋势随着技术的不断创新和行业的发展，也将会不断向以下几个方向发展：(1)智能化：整合人工智能技术，实现更加精细和智能化的控制，进一步提高锅炉的热效率和运行安全性。
(2)多元化：利用先进的通信技术，实现系统间的数据共享和融合，支持多种控制策略的切换，满足不同场景下的需求。
(3)模块化：应用模块化设计思想，提高系统的可扩展性和可维护性。
(4)绿色化：结合可再生能源的应用，实现锅炉能源的跨界融合，促进绿色能源的发展和利用。
四、结论的应用是提高能源利用率和安全性的重要手段，随着技术的发展和需求的增加，其发展也将会更加智能化，多元化，模块化和绿色化。
锅炉控制原理
锅炉控制原理
锅炉控制原理是指通过对锅炉的温度、压力、流量和排放等参数进行监测和调节，实现对锅炉运行的自动控制。
其主要原理包括三个方面：传感器检测、控制器处理和执行器执行。
传感器检测是通过安装在锅炉上的各种传感器，如温度传感器、压力传感器和流量传感器等来检测锅炉运行状态的各项参数。
通过传感器采集到的数据，可以实时监测锅炉的运行情况。
控制器处理是指将传感器采集到的数据送入控制器进行处理，通过比较测量值与设定值之间的差异，控制器可以判断出锅炉是否需要调整运行状态。
控制器可以是单一控制器，也可以是多级复杂控制系统，根据实际需求来选择。
执行器执行是指根据控制器的指令，通过执行器对锅炉进行相应的调节。
常见的执行器包括阀门、电机和风机等，通过改变阀门的开度、电机的转速以及风机的送风量等，可以实现对锅炉的温度、压力和流量等参数的调节。
锅炉控制原理的关键在于对传感器的准确性和控制器的灵敏度的要求，只有传感器能够准确地检测到锅炉的各项参数，并将这些数据传递给控制器，同时控制器能够快速反应并对执行器发出指令，才能实现对锅炉运行的精确控制。
总的来说，锅炉控制原理是通过传感器检测锅炉运行参数、控制器处理传感器数据并发出指令、执行器执行控制器指令来实
现对锅炉的自动控制。
这一原理是现代锅炉运行的重要基础，能够提高锅炉的效率和安全性。
燃油锅炉自动控制原理
燃油锅炉自动控制原理燃油锅炉自动控制原理可以分为三个主要方面：燃烧过程控制、水位控制和温度控制。
1. 燃烧过程控制：燃油锅炉的燃烧过程控制是通过控制燃油和空气的供给来实现的。
燃油的供给通过调节燃油泵的转速来控制，空气的供给则通过调节引风机的转速来控制。
燃油和空气的比例决定了燃油的燃烧效率和锅炉的热效率。
燃油锅炉通常使用比例控制方式来控制燃烧过程。
所谓比例控制，就是使燃油和空气的供给量与锅炉的负荷量成正比。
一般来说，负荷越大，需要燃油和空气供给的越多，反之亦然。
为了实现比例控制，燃油锅炉通常采用一个燃烧器调节器，其中包括燃烧器阀门、传感器和控制器。
传感器用于测量锅炉的负荷量和燃烧器的燃烧效率，控制器则根据传感器的反馈信号，调节燃烧器阀门的开度，从而实现燃油和空气的比例控制。
2. 水位控制：燃油锅炉的水位控制是为了保证锅炉的安全运行。
水位过低会导致锅炉燃烧不稳定，水位过高则可能会导致水泵损坏和蒸汽质量下降。
燃油锅炉的水位控制通常使用两个浮子开关来实现。
其中一个浮子开关用于控制给水泵的启停，另一个浮子开关用于控制排放阀的开关。
当锅炉内水位过低时，浮子开关将发出信号，使给水泵启动，从而补充水量。
当锅炉内水位过高时，浮子开关将发出信号，使排放阀打开，排除多余的水分。
3. 温度控制：燃油锅炉的温度控制是为了保证锅炉的稳定供热。
温度过高会导致锅炉受损，温度过低则无法满足供热需求。
燃油锅炉的温度控制通常使用温度传感器和控制器来实现。
温度传感器用于测量燃烧室内的温度，控制器根据传感器的反馈信号，调节燃料供给和空气供给，控制燃烧室内的温度在设定范围内。
总结起来，燃油锅炉的自动控制原理是通过燃烧过程控制、水位控制和温度控制来实现的。
燃烧过程控制通过调节燃油和空气的供给来控制燃烧效率和锅炉的热效率。
水位控制通过浮子开关来控制给水泵和排放阀的启停，保证锅炉的安全运行。
温度控制通过温度传感器和控制器来调节燃料和空气供给，控制燃烧室内的温度在设定范围内。
组态王锅炉温度控制系统控制规律
组态王锅炉温度控制系统控制规律组态王锅炉温度控制系统是一种用于监控和控制锅炉温度的自动化系统。
该系统采用了组态王软件作为主要控制工具，并通过传感器、执行器和控制器等设备实现对锅炉温度的精确控制。
以下将详细介绍组态王锅炉温度控制系统的工作原理、控制规律以及其在实际应用中的优势。
一、工作原理1. 传感器：组态王锅炉温度控制系统中使用的传感器通常包括温度传感器和压力传感器。
温度传感器负责测量锅炉内部的温度，而压力传感器则用于监测锅炉内部的压力情况。
2. 控制器：组态王软件通过与PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）等硬件设备连接，实现对锅炉温度的监测和调节。
通过与传感器交互，控制器可以获取到准确的温度和压力数据，并根据预设的设定值进行比较和调整。
3. 执行器：根据控制信号，执行器负责调节锅炉内部的温度。
常见的执行器包括电动阀门、调节阀等，通过控制执行器的开关状态和开度，可以实现对锅炉温度的精确控制。
二、控制规律组态王锅炉温度控制系统采用了PID控制算法，即比例-积分-微分控制算法。
PID控制器通过比较实际温度与设定温度之间的差异，并根据差异大小和变化趋势来调整执行器的开关状态和开度，以实现对锅炉温度的精确控制。
1. 比例（Proportional）：比例项根据实际温度与设定温度之间的差异进行调整。
当实际温度偏离设定值越大时，比例项提供的修正量也越大。
2. 积分（Integral）：积分项根据实际温度与设定温度之间的累积误差进行调整。
当实际温度持续偏离设定值时，积分项提供的修正量会逐步增加，以减小累积误差。
3. 微分（Derivative）：微分项根据实际温度与设定温度之间的变化趋势进行调整。
当实际温度的变化速率较快时，微分项提供的修正量会增加，以快速响应温度变化。
PID控制器根据比例、积分和微分三个项的加权和来计算最终的控制量，并通过控制执行器来实现对锅炉温度的调节。
三、优势组态王锅炉温度控制系统具有以下优势：1. 精确性：PID控制算法能够根据实际温度与设定温度之间的差异进行精确调节，从而实现对锅炉温度的精确控制。
基于PLC控制的电锅炉控制系统
基于PLC控制的电锅炉控制系统电锅炉控制系统是现代工业制造中常见的一种设备，它通过PLC（可编程逻辑控制器）来实现对电锅炉的精确控制。
PLC控制技术具有灵活、方便、可靠等优点，能够实现复杂的逻辑控制和自动化控制功能。
本文将从PLC控制系统的原理、功能及特点入手，结合电锅炉的工作原理，详细介绍基于PLC控制的电锅炉控制系统的设计与实现。
1. PLC控制系统原理PLC控制系统是一种专门设计用于工业自动化控制的设备，其核心是一个可编程的CPU，通过不同的输入/输出模块和通信模块，与外部传感器、执行器等设备连接，实现对生产过程的控制。
PLC控制系统通过预先编写好的程序，根据不同的输入信号执行相应的逻辑控制，以达到自动化控制的目的。
2. 电锅炉工作原理电锅炉是一种利用电能进行加热的设备，通常由加热元件、控制系统、水泵等部件组成。
在工作过程中，电能被加热元件转换为热能，将水加热至设定的温度，为生产或生活提供热水或蒸汽。
电锅炉的控制系统通常包括温度传感器、压力传感器、水位传感器等，用于监测和控制锅炉的工作状态。
3. 基于PLC控制的电锅炉控制系统设计基于PLC控制的电锅炉控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器、人机界面等部件组成。
在设计过程中，首先需要根据电锅炉的工作原理和需求确定系统的功能要求和控制策略，然后编写PLC程序实现相应的逻辑控制。
通过合理的硬件布局和接线连接，将各部件连接到PLC控制器上，实现信号的采集和输出。
4. 控制系统功能与特点基于PLC控制的电锅炉控制系统具有如下功能与特点：1）灵活性：PLC控制系统可根据需要进行程序修改，实现不同的控制策略；2）可靠性：PLC控制器具有较高的稳定性和可靠性，可以长时间稳定运行；3）精确性：通过PLC控制系统可以实现对电锅炉的精确控制，提高生产效率和产品质量；4）扩展性：PLC控制系统可根据需要扩展输入/输出模块和功能模块，实现系统的功能扩展。
5. 控制系统优化与应用为了进一步优化电锅炉控制系统的性能，可以采用PID控制算法、模糊控制算法等先进的控制技术，提高系统的响应速度和稳定性。
锅炉液位控制系统原理概述
锅炉液位控制系统原理概述
锅炉液位控制系统是一种用于监测和控制锅炉水位的自动化系统。
它的主要目
的是确保锅炉内的水位始终保持在安全范围内，以防止锅炉爆炸或者其他安全事故的发生。
液位控制系统通常由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器用于测量锅炉的
液位，控制器根据传感器提供的信号进行逻辑判断和控制策略的制定，执行器则根据控制器的指令调整水位。
在液位控制系统中，常用的液位传感器有浮球式传感器和电极式传感器。
浮球
式传感器通过浮球的上升和下降来反映液位的高低，电极式传感器则是通过电极与液位之间的电阻变化来测量液位。
控制器是液位控制系统的核心部份，它接收传感器提供的液位信号，并根据预
设的控制策略进行判断和控制。
常见的控制策略有比例控制、积分控制和微分控制，通过调整这些参数可以实现液位的稳定控制。
执行器根据控制器的指令来调整液位。
常见的执行器有电动阀和泵。
电动阀通
过控制阀门的开度来调节进出水量，泵则通过控制水流的大小来调整液位。
除了传感器、控制器和执行器，液位控制系统还包括报警装置和安全保护装置。
报警装置用于监测液位异常情况并发出警报，安全保护装置则用于在液位超出安全范围时自动切断供水或者排水，以保证锅炉的安全运行。
总结起来，锅炉液位控制系统通过传感器测量液位，控制器制定控制策略，执
行器调整液位，报警装置和安全保护装置监测和保护锅炉的安全运行。
这种系统可以有效地控制锅炉的水位，确保锅炉的安全运行，减少事故的发生。
电锅炉控制器的工作原理
电锅炉控制器的工作原理电锅炉是家庭和工业领域中最受欢迎的用电供暖设备之一。
它们能够便捷地提供热水、蒸汽和供暖，使得我们在严寒的冬天也可以享受舒适的温暖。
然而，为了使电锅炉顺利地工作，需要一个控制器来管理温度和压力，以确保系统稳定性和节能。
本篇文章将详细介绍电锅炉控制器的工作原理。
1. 基本原理电锅炉控制器的基本原理是根据所设定的温度和压力来监控电锅炉的运行状况。
它能够检测水位、温度和压力传感器的输出信号，并将它们转化为数字信号，然后根据预设条件来控制电锅炉的加热和停止。
2. 控制器分析电锅炉控制器通常包括以下部分：温度控制部分：温度传感器会采集电锅炉中水的温度，并将其转化为电子信号。
这个信号会被送到控制器中，由控制器根据要求，来开启或关闭电锅炉的加热器。
压力控制部分：压力控制器通过压力传感器来检测电锅炉中的水压，当它达到上限或下限时，控制器会自动停止或启动电锅炉加热器，以保证压力的稳定。
水位控制部分：水位传感器会检测电锅炉中的水位，并将此信息传送到控制器。
如果电锅炉水位过低，控制器将关闭加热器以避免过热和损坏。
保护装置：控制器还配备了保护装置，包括过热保护、过载保护、漏电保护、缺相保护等，以确保电锅炉的安全运行。
3. 控制器运行电锅炉控制器的运行可以由人工控制或自动控制。
在人工控制模式下，由操作人员手动调节温度和压力，控制器则遵循其指令来控制电锅炉的工作。
在自动模式下，控制器将实时监测电锅炉的运行状况，依据当前水位、温度和压力等信息来控制加热器和水泵的开和关，以达到水的稳定流量、合理温度和压力值。
关键是，在此模式下，控制器需要设定温度和压力的上下限值，并通过算法来实时调整锅炉加热器的输出功率。
总之，电锅炉控制器是掌控整个电锅炉系统的核心之一。
它能够实现自动控制、监测水位、温度和压力等指标，并做出快速响应。
这在节能、提高安全性、保障服务质量等方面具有重要的意义。
锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统是指通过控制装置将锅炉运行自动化的一种系统。
锅炉自动控制系统主要由控制器、执行机构和传感器三部分组成。
控制器接收传感器采集到的数据，通过对执行机构的控制，实现对锅炉运行的自动化控制，从而保持锅炉的安全、稳定、高效运行。
锅炉自动控制系统的原理主要分为三个方面：温度控制、压力控制和水位控制。
首先是温度控制。
在锅炉自动控制系统中，温度控制是非常重要的一环。
对于不同类型的锅炉，温度控制的方式也不同。
例如，多管锅炉的温度控制通常是采用水温控制方式。
当锅炉水温度低于设定值时，控制器会命令执行机构加热，使水温上升到设定值。
其次是压力控制。
在一些高效率的锅炉中，压力控制是必不可少的。
锅炉压力会随着时间的推移而变化，而压力过高或过低都对设备安全有危害。
因此，控制压力在一定的范围内是必要的。
压力控制的原理与温度控制相似，只是控制器的判断逻辑和执行机构不同。
最后是水位控制。
水位控制主要是指锅炉水位的检测和控制。
锅炉水位过低或过高都可能对设备造成损害。
因此，水位的实时监测至关重要。
锅炉水位控制的原理和温度控制、压力控制类似，也是通过控制器检测水位并控制执行机构实现水位的自动控制。
总的来说，锅炉自动控制系统通过对温度、压力和水位的自动控制，可有效降低锅炉运行时人为失误带来的风险和热能的浪费，确保设备安全稳定、高效运行。
第二章+锅炉自动控制系统
串级三冲量给水控制系统图
燃烧率阶跃扰动下的水位响应曲线
在燃烧率Q阶跃变化时，水位的响应曲线如图2-8所示。水位变化的动态特 性用下列传递函数表示：
GHQ ( s)
——为迟延时间（s）。
H (s) K [ ]e s Q( s ) (1 Ts)2 s
上式与蒸汽流量的扰动影响下的传递函数相类似，但增加了一个纯迟延环节。
(4) 根据运行中汽包“虚假水位”现象的 情况。设定蒸汽流量信号强度系数 D 。如“虚假水位”现象严重，可适当加强蒸 汽流量信号，例如可使蒸汽流量信号强度为 给水流量信号强度的1～3倍。但若因此需要 减小给水流量信号强度，则需要重新修正主、 副调节器的整定参数。 (5) 进行机组负荷扰动试验，要求同单级三 冲量系统。
1） 串级三冲量给水控制系统的组成为： (1) 给水流量W、给水流量变送器 rw 和给水流量反馈装置 aw 、副调节器PI2、 执行机构 K Z 、调节阀 K 组成的内回路（或称副回路）。
(2) 由水位控制对象 W01 s 、水位变送器 rH 、主调节器PI1和内回路组成 的外回路（或称主回路）。 (3) 由蒸汽流量信号D及蒸汽流量测量装置 rD 、蒸汽流量前馈装置
本章主要学习模拟量控制系统中锅炉部分的各主要子控制系统：给水控制系统、气 温控制系统和燃烧控制系统。
一、 模拟量闭环控制系统（MCS）
主要包括以下子系统： 1．锅炉给水控制系统 锅炉给水控制系统是调节锅炉的给水量以适应机组负荷（蒸汽量）的变化， 保持汽包水位稳定（对于汽包锅炉）或保持在不同锅炉负荷下的最佳燃水 比（对于直流锅炉） 2．汽温控制系统 汽温控制的质量直接影响到机组的安全与经济运行。它包括主蒸汽温度控制和 再热蒸汽温度控制 （过热气温调节：喷减温水；再热气温调节：烟气挡板位置）
燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究
燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究一、燃气锅炉自动控制系统的实现原理和方法1. 燃气锅炉自动控制系统的原理燃气锅炉自动控制系统是通过对锅炉的温度、压力、流量等参数进行实时监测和调节，以实现锅炉的自动化运行。
其基本原理是通过传感器获取锅炉各项参数，并将数据传输到控制器，控制器再根据预先设定的参数进行比较和计算，最终控制执行机构实现对锅炉的调节。
2. 燃气锅炉自动控制系统的方法在实际应用中，燃气锅炉自动控制系统主要通过PID控制算法来实现。
PID控制是一种反馈控制方法，它将系统输出的实际值与期望值进行比较，并通过比例、积分、微分三个参数来调节执行机构，使系统的输出值逐渐接近期望值，从而实现对系统的精确控制。
为了提高系统的稳定性和可靠性，燃气锅炉自动控制系统还需要结合现代信息技术，如PLC、SCADA等，实现对锅炉运行数据的实时监测和远程控制。
二、燃气锅炉自动控制系统的应用效果1. 节能减排燃气锅炉自动控制系统能够根据实际运行情况进行精确调节，避免能源的浪费和废气的排放，从而实现节能减排的效果。
据统计，采用自动控制系统的燃气锅炉能够比传统手动控制方式节能10%-15%。
2. 运行稳定自动控制系统能够实现对锅炉运行参数的自动调节，提高了系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，燃气锅炉的自动控制系统不仅能够适应不同的工况要求，还能够实现系统的自诊断和保护功能，有效避免了由于操作失误或设备故障导致的事故发生。
3. 提高生产效率自动控制系统能够实现对锅炉运行过程的智能监控和调节，提高了系统的响应速度和运行效率。
在工业生产中，燃气锅炉的自动控制系统能够根据生产工艺要求实时调整锅炉的工况，确保了生产的连续进行和产品的质量稳定。
燃气锅炉自动控制系统的研究与应用对于提高能源利用效率和工业生产的安全稳定起到了积极的作用。
未来，随着信息技术的不断发展和智能化水平的提高，燃气锅炉自动控制系统的研究与应用将会迎来更加广阔的发展空间。
电厂锅炉主汽温自动控制原理
电厂锅炉主汽温自动控制原理电厂锅炉主汽温自动控制是指通过对锅炉主汽温的测量和调节，实现锅炉主汽温值的稳定控制。
主汽温是指锅炉蒸汽的温度，是影响锅炉运行和发电效率的一个重要参数。
良好的主汽温控制可以保证锅炉正常稳定运行，提高发电效率。
下面将从主汽温控制系统的组成和工作原理两个方面进行详细介绍。
一、主汽温控制系统的组成主汽温控制系统主要由三个部分组成：测量部分、执行部分和调节部分。
1.测量部分：测量部分的主要作用是获取锅炉主汽温的实时值。
常用的测量方法有热电偶和红外线测温仪。
热电偶通过测量两个不同材料的热电势来获取温度值，精度较高，但需要进行周期性校准。
红外线测温仪则是通过感应目标表面的红外线辐射来确定温度值，不受材料的影响，但对目标的表面状态有一定要求。
2.执行部分：执行部分主要包括控制阀和调节阀。
控制阀主要用于控制燃烧器的供气量，通过调节供气量来控制锅炉燃烧热负荷的大小。
调节阀主要用于控制给水的进入量，通过调节给水流量来控制锅炉蒸汽的温度。
3.调节部分：调节部分主要由控制器和传感器组成。
控制器是主汽温控制系统的核心部件，接收测量部分的反馈信号，与执行部分实现信息的传递和控制指令的执行。
传感器负责将锅炉主汽温的实时值转换成电信号，并通过控制器传递给执行部分。
二、主汽温控制系统的工作原理主汽温控制系统的工作原理可以简要分为以下几个步骤：1.测量主汽温：通过测量主汽温的实时值，将温度值转换成电信号，并传递给控制器。
2.根据设定值：控制器中设定一个主汽温的目标值，与实时测量值进行比较。
3.根据误差：根据设定值与实际测量值之间的误差，控制器会发出相应的控制指令。
4.调节执行：根据控制指令，控制器会调节控制阀和调节阀，来改变供气燃烧的热负荷以及给水的流量，从而控制锅炉主汽温的稳定。
5.反馈控制：控制器会周期性地获取实际控制效果，将反馈信息进行比较并进行调整，以实现对锅炉主汽温的精确控制。
综上所述，电厂锅炉主汽温自动控制的原理主要包括测量、计算、比较和调整。
辅锅炉自动控制系统功能及原理分析
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题目的（研究背景） (1)1.2辅锅炉控制的特点 (1)1.3辅锅炉自动控制的原则和要求 (2)1.4国内外船舶辅锅炉自动控制手段的改进 (3)1.5章节安排 (4)2辅锅炉控制的原理分析 (5)2.1船舶辅锅炉自动控制概述 (5)2.2船舶辅锅炉的主要调节任务 (5)2.3辅锅炉自动控制的原理分析 (5)2.4安全保护 (6)2.5本章小结 (7)3 辅锅炉控制系统的设计与分析 (8)3.1可编程控制器的基本特点 (8)3.2设计要求 (8)3.3PLC选型、设计及系统梯形图 (9)3.3.1 PLC选型 (9)3.3.2 输入/输出点的设计 (10)3.3.3 硬件设计 (11)3.3.4 系统梯形图 (12)3.4锅炉的控制过程分析 (15)3.4.1 起动前的准备 (15)3.4.2 燃烧的时序控制 (15)3.4.3 汽压的自动控制 (16)3.4.4 安全保护 (16)3.4.5 停炉 (16)3.4.6 手动操作 (17)3.5本章小结 (17)4总结与展望 (18)4.1辅锅炉自动控制系统的总结与展望 (18)4.2对PLC用于船舶辅助机械的展望 (18)结束语 (20)致谢 (21)参考文献 (22)摘要随着我国内外贸易量的大幅增长，作为外贸货物主要运输工具的船舶也得到飞速发展，作为船舶自动化重要组成部分的船舶辅锅炉自动控制系统也因采用高新技术而获得新的生命力。
对辅锅炉系统的控制，特别是对透平机船或油轮所使用的大型辅锅炉系统的控制，一直是船舶轮机技术和自动化技术的一个重要课题，因为这一控制不仅直接涉及到锅炉运行的效率性能，而且关系到它运行的安全性和可靠性。
以继电器──接触器为主的老一代控制系统已不能满足现代船舶对其锅炉控制越来越高、越来越复杂的控制要求，这一领域的计算机化已势出必行，而应用在当前工业过程控制领域中引人注目的可编程序控制器（PLC）则是使其计算机化的最简便、最可靠途径。
锅炉自控方案
锅炉自控方案锅炉自控方案1. 简介锅炉自控方案是一种用于锅炉系统自动控制的解决方案。
通过引入先进的自动化控制设备和技术，该方案可以实现对锅炉的安全稳定运行、高效能利用以及节能减排的控制管理。
2. 自控原理锅炉自控方案基于控制理论和现代电子技术，通过感知锅炉运行参数，比如温度、压力、流量等，以及环境条件，进行数据分析和处理，进而实现对锅炉运行状态的全面监控和控制。
主要的自控原理包括以下几个方面：2.1 反馈控制通过传感器采集锅炉运行参数的实时数据，将数据传输给控制器进行处理。
控制器根据预设的目标值和控制算法，比较实际值和目标值的差异，并通过执行器对锅炉进行调节，使实际值逐渐趋近于目标值，从而实现对锅炉运行状态的自动调控。
2.2 前馈控制前馈控制是指根据已知的外部干扰信号，提前对锅炉进行调节，以减小或抵消干扰对系统的影响。
通过对锅炉运行参数的预测和分析，结合控制算法，预先对锅炉进行调整，以提高系统的鲁棒性和干扰抑制能力。
2.3 智能优化锅炉自控方案采用智能化的控制算法和优化模型，结合锅炉系统的实际运行特点和需求，通过模糊控制、遗传算法、神经网络等技术手段，对控制策略进行优化和调整。
通过不断的学习和自适应，使系统能够在各种复杂工况下实现最佳的运行状态。
3. 自控设备实施锅炉自控方案需要使用一系列自控设备，包括传感器、执行器和控制器等，以实现对锅炉系统的实时监测和控制。
3.1 传感器传感器用于感知和采集锅炉系统的运行参数，包括温度、压力、流量、液位等。
常见的传感器类型有温度传感器、压力传感器、流量传感器和液位传感器等。
3.2 执行器执行器用于根据控制器的指令，对锅炉系统进行调节和控制。
常见的执行器包括阀门、电机、泵等设备，通过改变锅炉的输入量，来实现对锅炉运行状态的调整。
3.3 控制器控制器是锅炉自控方案的核心设备，负责接收传感器采集到的数据，进行数据处理和控制计算，并根据结果生成控制指令，驱动执行器对锅炉进行调节。
锅炉控制系统
锅炉控制系统是指用于控制和调节工业锅炉运行的设备和程序。
现代已经发展了很多年，但它的基本原理和组成部分却没有变化。
一、组成部分由控制器、控制阀、信号传感器、执行器等组成。
其中控制器是整个系统的核心，它根据传感器采集到的锅炉工作状态，通过控制阀和执行器进行控制指令的下达。
信号传感器的作用是将锅炉运行时所产生的物理量转化为电信号，供控制器进行处理。
常用的信号传感器有压力传感器、温度传感器、流量传感器等。
控制阀和执行器的作用是根据控制器的控制信号，控制锅炉压力、温度、流量等参数的变化，维持锅炉运行时的稳定状态。
二、基本原理的基本原理是将锅炉多个参数进行衡量，并根据需要调整控制阀和执行器来控制这些参数。
对于燃烧系统而言，如何保持燃烧的稳定性是一个关键问题。
因此，燃烧系统中通常包含有自动控制燃烧器等设备。
除了确保燃烧的稳定性外，还需要确保锅炉的安全性。
这需要通过机械和电气安全装置来实现。
在这些装置中，最简单的是压力开关，它会在压力升高到一定值时自动切断燃料的供给。
除了锅炉的燃料和安全性，还需要确保锅炉的效率。
这可以通过多项措施来实现，例如压力和流量的控制，以及废气的回收等方法。
三、模式控制中最常用的控制方法是模式控制。
模式控制本质上是通过对锅炉的输入变量进行控制来实现正确的锅炉工作状态。
例如，在模式控制中经常使用PID控制器。
PID控制器通常根据输出变量的误差调整控制器的参数。
这种方法的优点是非常灵活和有效，并且可以在短时间内达到稳态。
四、先进控制为了实现更好的锅炉控制，一些先进的控制技术也可以应用。
例如，基于模型的先进控制（MPC）技术可以对多个变量进行同时优化控制。
硬件模型预测控制（HMPC）可以通过使用实时模型来预测未来锅炉状态的变化。
这种技术的实现需要大量的计算资源和高精度的模型，但是在某些情况下它可以提供非常好的控制效果。
五、总结是现代工业生产中不可或缺的一部分。
它可以确保工业锅炉的安全、效率和稳定性。
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锅炉自动控制系统原理由于控制器+变频调速装置在风机和泵类负载上的应用具有显著的节能效果，并且具有无冲击启动和软停起的优良控制特性，可极大地延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量，故随着新型电力电子器件和高性能微处理器的新型控制器应用及控制技术的发展，变频器的性能价格比也越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，并且集成了实用的PI调节功能、简易PLC、灵活的输入/输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择等功能，为变频控制装置纳入自动控制系统、降低系统成本、提高系统可靠性具有极大价值。
我公司的新型的STEC 控制器+变频器已广泛地应用于在冶金、电气、石化、供热和民用风机水泵的控制领域。
链条炉是一种应用最广泛的火床炉，至今已有100余年的历史。
煤在火床—水平运动的炉排上燃烧，空气从炉排下方自下而上引入。
煤从煤斗落到炉排上，经过炉闸门时被刮成一定的厚度，随后进入炉膛，在炉排上分段燃烧成渣。
目前在我国小型电厂及工、矿和供热企业中使用很普遍，运行经验也比较丰富。
但目前国内在链条炉运行中风机和泵类负载控制器+变频调速装置应用程度不够普遍，锅炉运行过程能源浪费严重，出力不能随着外界温度的变化而及时变化，炉膛温度低，排烟温度较高，负煤比不能及时调整，炉膛换热效率低，锅炉鼓引峥嵘还采用闸板控制风量，循环水泵、补水泵采用工频运行，炉排机、刮煤器采用差速装置等，因此用先进的新型以太网控制器来设计出合理化的控制方法，不管是对旧有锅炉的改造还是新炉的制造都具有很大的现实意义。
链条炉燃烧变频控制的基本任务既要使用权供热量适应负荷需要，还要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。
因而燃烧控制要通过复杂的数学运算来调节给煤量，保持锅炉分配到的负荷，调节送风量使其随时与给煤量保持恰当的比例，即风煤比，以保证燃料完全的燃烧和最小的热损失。
调节引风使其随时与送风相适应，保持炉膛负压在一定的范围内，可保证锅炉燃烧的安全性和燃煤燃烧的充分性。
控制器采用的是硕人时代的STEC系列控制器，有以太网、RS232、RS485、MODBUS、远程电话通讯、GPRS、CDMA等丰富的通讯接口。
并且STEC控制器采用32位高速CPU，可以满足多线程运行，数据存储容量16M至256M，支持PID控制。
2、链条炉燃烧系统采用变频调速方案的控制方法链条炉变频控制包括鼓风机变频调速装置、引风机变频调速装置、炉排机变频调速装置、分层给煤矿变频调速装置、循环水变频调速装置及补水变频调速装置等。
根据链条炉燃烧过程自动控制的任务和目的，燃烧变频控制系统可分为三个子系统，即负荷控制系统（给煤调节、烟气含氧量控制、炉膛温度调节）、送风系统和引风系统。
（1）给煤调节系统给煤调节的任务在于通过调节给煤机的转速改变进入锅炉的燃料量的大小。
这一任务由给煤变频调节来完成。
考虑到燃煤锅炉运行中经常产生煤量的自发性扰动（煤的阻塞和自流），因此调节器中引入锅炉出口水温作为锅炉的反馈信号，以尽快消除由于设备结构造成的给煤量自发扰动的情况，同时，还引入烟气含氧量作为给煤量的修正。
（2）炉膛负压控制炉膛负压是一个快过程，只要PID参数整定合适，一般单回路即可达到目的。
但其控制的品质受鼓风量的影响较大，于是把鼓风机的转速作为前馈，提高响应速度。
考虑到引风电动机的抗冲击性，负压控制也引入一调节死区，在该负压范围内保持上次的输出，调节死区设为控制目标的±5Pa。
（3）送风调节系统送风调节的根本任务在于保证锅炉燃烧的经济性，使锅炉燃烧热效率最高，使锅炉运行在最佳工作状态下，即送风量与给煤量的比例最佳。
送风调节由送风机变频调节来完成，采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构。
为了使送风量迅速跟上给煤量B的变化，送风机变频调节中引入给煤量B的变化量dB作为前馈信号，通过前馈补偿系数f(Db)来确保送风量快速跟上给煤量的变化。
炉负荷扰动停止时，同样从给煤变频调节引入给煤量的变化量作为前馈信号送至送风变频控制器。
实验证明，这是时f(Db)近似为常值，用K1近似表示。
燃烧的经济性指标是烟气中最佳含氧量O2%。
最佳含氧量O2%同样也是负荷的函数。
其函数关系通过锅炉热效率试验确定。
送风机控制原理：采集炉膛温度或烟气含氧量信号，通过变送器反馈至变频器，通过变频器内置的PID参数调整，调节鼓风机转速。
执行元件为鼓风机，控制参数为炉膛温度。
控制回路是根据实际的炉膛温度数值进行调节的。
其目的是保持合适的炉膛温度。
当炉膛温度发生变化时，装置通过变送器将测出的炉膛温度信号转换成电信号，以过PID控制算法计算后输出给变频器。
变频器再通过输出不同的电压及频率来控制鼓风机的转速，从而改变鼓风机的风量。
（4）引风调节系统引风调节系统的任务是保证炉膛负压维持在一定的范围内。
炉膛负压过大会降低炉膛温度，耗费燃煤，严重时会造成炉膛灭火等事件；负压达小则危及人员和设备的安全。
由于引风调节对象的动态响应快，易于测量，所以引风调节系统主要以炉膛负压作为一个被调量。
在实际控制中，保持引风量与送风量的比例关系，引入送风量的大小的标志——送风机转速的变化dK作为前馈信号。
这样，当锅炉负荷发生变化时，给煤量改变时，给煤量改变导致送风量的相液压变化，引风环节随着前两个环节的改变而先行改变风量，既抑制了强干扰的影响，又保证炉膛负压维持在一定的范围内变化。
采集炉膛负压信号，通过变送器反馈至变频器，通过变频器风置的PID参数调整，调节引风机转速。
以上各调节系统的方案形成总的控制系统,为了使给煤机、送风机、引风机协调动作，以克服耦合的影响，必须采用多变量输入、多变量输出的协调控制方式控制燃煤锅炉的燃烧过程。
（5）除氧补水调节系统补水泵采用变频调节的作用：①补充水量；②维持锅炉入口水压。
补水泵变频调节采用简单的PID调节，可调节被控锅炉入口水压。
3、控制器介绍STEC2000嵌入式控制器主要由两部分组成：主控制器、彩色液晶显示操作终端。
其中主控制器在调试完毕投入运行后，禁止运行人员进行任何操作，出现故障时必须由我公司技术人员或经过我公司培训的系统维护人员进行故障排除。
换热站或换热机组的运行人员对STEC2000控制器的所有操作只能通过液晶显示操作终端进行。
其主要功能是对热网各运行参数（温度、压力、流量等）进行实时监控及采集，并根据气象环境和负荷的变化按预先设定的控制策略对网中的泵和调节阀进行自动调节，来实现换热机组或热力站的完全自动控制，同时通过VPDN、PSTN、ADSL等多种通讯方式与监控中心进行通讯。
STEC2000控制器以嵌入式技术为基础，采用Motorola 32位高速CPU和嵌入式实时LINUX操作系统，集现场采集、显示操作、控制、通讯为一体，可广泛用于市政管网监控（如热网、水网、气网等）、楼宇自控、工业自动化、电力自动化、化工、环境测控、水处理、交通、电信、物流、园林、环保、养殖等领域。
STEC2000控制器采用模块化体系结构，根据控制规模选配相应的I/O模块，可以组建几个点到上百个点的现场控制设备，主要技术性能如下：32位CPU，主频66M，嵌入式实时LINUX操作系统⌝8M FLASH 内存，16M 外存DOC，512K EEPROM⌝⌝一个10M以太网接口（RJ45），支持DDN、ADSL连接一个嵌入式MODEM接口，可接电话线⌝⌝一个RS232/485接口，可接GPRS通讯模块支持彩色液晶和键盘的复合接口⌝8路16位分辨率差分模拟量输入模块⌝⌝ 4路16位分辨率模拟量输出模块12路数字量输入模块，含3路16位计数器输入⌝8路⌝继电器输出模块I/O模块隔离电压2500V⌝STEC2000控制器基本控制功能如下：采集功能STEC2000控制器采集温度、压力、热量等一次仪表参数并进行坏数过滤。
本控制器支持按用户定义的方式将采集的电流电压数据变换为相应物理量。
数据扫描周期可以在0.05-2秒之间进行设定。
存储功能物理量数据每隔一段时间如1分钟（存储时间间隔可组态设定）保存一次，掉电后不会丢失。
具有不小于8M的存储空间，可以保存长达一个采暖季的运行参数。
显示功能STEC2000控制器支持一个5寸的彩色液晶屏。
用户可以其对显示画面和参数进行自由组态，并根据运行需要完成参数的设定。
通讯功能STEC2000控制器内置Socket Server, 标准串口（9针）、RJ45以太网接口、RJ11电话接口等硬件设施。
控制器支持TCP/IP、ModBus、PPP等协议，Soket连接，232/485通讯，以太网通讯，电话拨号通讯及无线通讯连接（GSM、GPRS、CDMA等）。
自检功能STEC2000控制器上电后，自动检查主板、外围设备和I/O设备是否正常，如有异常给出报警。
控制功能STEC2000控制器支持PID控制、逻辑控制、模糊控制等多种控制方式，可通过简单的组态进行选择。
控制器还支持用户以脚本语言方式进行二次开发。
控制扫描周期小于200ms（可定义扫描周期）。
故障报警发生报警事件时，STEC2000控制器会通过相应的通讯方式向上位机报警直至收到上位机的确认信息，报警内容包括：故障发生时间、故障内容、故障参数值（或状态）等信息。
同时会在液晶的报警信息栏显示此故障信息，当多个报警存在时，报警信息会滚动显示。
人机交互用户可以通过STEC2000控制器的键盘进行人机交互：选择控制方式，设定参数值，取消报警等。
Web访问STEC2000控制器内置Web Server对控制器运行状态进行网页发布，用户可从任何地方通过电话线或以太网等方式登陆浏浏览网页以了解控制器运行情况。
本功能受用户密码保护。
远程配置STEC2000控制器支持远程配置更新和程序控制。
例如，用户可以通过电话、以太网等方式与控制器建立连接，然后就如同本地一样对控制器进行组态。
本功能受用户密码保护。
灵活配置1个CPU主控模块最多可以支持8个扩展模块。
用户可以根据所要采集数据的类型自由配置I/O模块。
完善的组态功能STEC2000控制器提供Windows操作平台下运行的可视化图形组态环境以支持数据、控制程序、显示操作、报警、通讯管理、数据存储等各种功能的组态。
时钟功能STEC2000控制器内置日历和时钟，且不会受系统停电影响。