锅炉出水温度控制系统的研究与设计(PPT)
《锅炉给水控制系统》课件
07
结论
本课程的主要内容总结
锅炉给水控制系统的重要性和作用
介绍了锅炉给水控制系统的基本概念、原理和功能，以及其在工业生 产中的重要性和作用。
给水控制系统的组成和原理
详细介绍了给水控制系统的组成，包括传感器、控制器、执行器等， 以及各部分的工作原理和相互之间的联系。
控制策略和控制算法
讲解了常用的控制策略，如PID控制、模糊控制等，以及控制算法的 设计和实现。
实际应用案例分析
通过实际案例的分析，介绍了给水控制系统在工业生产中的应用和效 果。
对未来学习和实践的建议
深入学习控制理论
建议学习者深入学习控制理论，了解各种控 制算法的原理和应用场景。
实践操作和实验
建议学习者多进行实践操作和实验，通过实 际操作加深对给水控制系统的理解。
关注新技术发展
建议学习者关注新技术的发展，了解最新的 控制技术和应用趋势。
随着自动化技术的发展，出现了各种 形式的自动控制系统，如PID控制器 、模糊控制、神经网络控制等。
03
锅炉给水控制系统的组成与工作 原理
组成部件
传感器
用于检测锅炉给水流量、压力、温度等参数 ，并将检测信号传输至控制器。
执行器
接收控制指令，调节给水阀门开度，控制给 水流量。
控制器
根据传感器传输的信号，通过运算处理，输 出控制指令。
控制策略
在此添加您的文本17字
PID控制策略
在此添加您的文本16字
PID控制是一种经典的控制策略，通过比例、积分和微分 三个环节来调整控制信号，以减小系统的误差。
在此添加您的文本16字
PID控制策略简单易行，但对参数调整要求较高，否则可 能导致系统性能不佳。
锅炉蒸汽温度控制系统优秀课件.ppt
再热器受热面结渣或积灰，吸热量减少，再热汽 温降低。
炉膛水冷壁结渣，水冷壁吸热量减少，导致炉膛 出口烟温上升，再热器吸热增加，再热汽温提高。
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第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
(5) 过热蒸汽温度和压力
过热蒸汽温度变化会引起高压缸排汽变化。过热汽 温降低，高压缸排汽温度降低；在再热器吸热量不变的 条件下，因再热器进口温度降低，导致再热器出口温度 降低。
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第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
有延迟，有惯性， 有自平衡能力。
图5-1 蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热 器出口汽温变化的静态特性
图5-2 蒸汽量变化对过热器汽 温的影响
实际生产中，通常把两种过热器结合使用，还增 设屏式过热器，且对流方式下吸收的热量比辐射方式 下吸收的热量要多，因此综合而言，过热器出口汽温 是随流量D的增加而升高的。动态特性如图5-2所示。
锅炉蒸汽温度控制系统优秀课件 4
第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
(2) 给水温度与汽温的关系
提高给水温度，将使过热汽温下降，这是因为产生 每千克蒸汽需要的燃料量减少了，流经过热器的烟气量 也减少了。也可以这样认为：提高给水温度后，在相同 的燃料量下，锅炉的蒸发量增加了，故过热气温将下降。 因此，是否投入高加将使给水温度相差很大，这对过热 气温有明显影响。
锅炉蒸汽温度控制系统优秀课件 7
第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
(3) 炉膛火焰中心
炉膛火焰中心的高度对再热汽温有相当显著的影 响，是调节再热汽温的主要手段。当火焰中心抬高时， 炉膛出口温度上升，以对流受热面为主的再热器其进 口烟温升高，吸热量增加，再热汽温提高；反之，再 热器吸热量减少，再热汽温降低。
汽包锅炉蒸汽温度控制系统ppt课件
二、过热汽温对象特性
过热汽温系统是一个多输入单输出对象。 归结起来，影响过热汽温主要扰动有三种： （1）蒸汽流量（负荷）扰动； （2）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、燃料 量变化、燃料种类或成分变化、风量变化等等这 些变化最终均反映在烟气热量的变化； （3）减温水流量扰动。
D
GD(s)
Q
GQ(s)
±△
PID1
送风量V
－
f1(x)
∑
KZ
烟温
PID2
烟气流量 × VG
KZ
喷水调节阀
挡板
图10－22 利用烟气再循环的再热汽温控制系统
3. 采用摆动燃烧器调节手段的再热汽温控制系统
减温器后再热汽温 主蒸汽流量
f(x) A
∑1 A
∑2
PID2
再热汽温
送风量
PID1
∑3
∑4
PID3
再热喷水调节阀
摆动燃烧器
KZ
KZ
喷水阀
过热挡板
再热挡板
图10－19 采用烟气挡板控制再热汽温控制方案
2. 采用烟气再循环调节手段的再热汽温控制系统
VG 再循环烟气量
图10－20 烟气再循环装置
0
t
0
t
主汽流量
0
t
主汽压力 主汽温度
0
t
图10－21 烟气再循环对其他参数的影响
再热汽温
报警 开热风门
H/L
A －K2
－ △
－K1
W
GW(s)
+ θ
+ +
１．蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性 (1) 静态特性
(2) 动态特性
以对流式过热器为例
毕业设计(论文)_基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计
毕业设计（论文）_基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计毕业设计锅炉出水温度控制系统的研究与设计总计毕业设计（论文）61页表格2表插图16幅I摘 要随着我国经济的发展，资源和环境矛盾同趋尖锐，使我国的现代化建设面临严峻挑战。
作为温度控制系统重要能源转换设备的锅炉能耗巨大，占我国原煤产量的三分之一左右。
然而，我国目前运行的很多锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低，工作效率和环境污染普遍低于国家标准，因此实现锅炉的计算机自动控制具有重要的意义。
随着科学技术的不断发展人们开始利用各种先进的仪器和技术组成计算机控制系统来代替人工复杂的控制操作，直接数字控制DDC 系统（Direct Control ），便是其中之一。
直接数字控制DDC 系统，它是工业生产计算机控制系统中用的最广泛的一种系统应用形式，在这类系统中的计算机，除了经过输入通道对多个工业过程参数进行巡回检测采集外，它还代替了模拟调节系统中的模拟调节气，按预定的调节规则进行调解运算，然后将运算结果通过过程输出通道输出并作用于执行机构，以实现多回路调节的目的。
本设计设计了基于PLC 的锅炉温度控制系统，该系统包括下位机控制和上位机控制两部分。
文中给出了通过时间和室外温度相结合的控制策略对系统温度进行调节控制。
关键字：锅炉；计算机控制； PLCAbstractWith China’s economic development，resources and the environment has become increasingly acute contradictions，so that the modernization of our country is facing a formidable challenge．As an important energy source conversion equipment，heating system of the industrial boiler consumes about one-third of China’s coal．However，the majori ty of China’s current operating boiler system’s security and efficiency is generally lower than the national standard．So it's great significance to achieve automatic control for boiler with computer．Along with science technical develop continuously people start making use of every kind of advanced instrument constituting the calculator control system with the technique to the control operation that replace the artificial complicacy, direct arithmetic figure control DDC system( Direct Control), just one of them Direct arithmetic figure control DDC system, it is an industry to produce convenient and the most extensive a kind of system in system of control of calculator application form, in addition to through importation passage to several industries process parameter proceeding cruising to return to examination to collect, it returned to replace the emulation regulates the emulation in the system regulates the spirit, at the set regulate rule proceed the intermediation carries to calculate, then will carry to calculate result pass process output passage output combine function in carry out the organization, to realize many the purpose that back track regulate.the paper presents a overall control thinking，the system designed to heating in winter includes superordinate computer control system and the subordinate system．To meet all the campus’s winter heating，it gives a complete control strategy which combined with time and outdoor’s temperature.IIKey Words：Boiler；Computer Control； PLCIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (6)1.1锅炉温度控制系统现状 (6)1.2锅炉自动控制的发展历史 (7)1.4课题意义 (9)第2章锅炉温度控制系统的总体介绍 (11)2.1锅炉温度控制系统的组成 (11)2.2交流电机的变频调速系统介绍 (13)2.2.1变频器驱动的特点 (13)2.2.2变频调速的基本原理 (14)2.2.3变频器基本结构 (15)2.3燃煤锅炉的工作过程 (17)2.3.1 燃煤锅炉的组成 (17)2.3.2燃煤锅炉的工作过程 (18)2.4燃煤锅炉的自动调节任务 (19)第3章控制系统下位机的设计 (22)3．1PLC软件介绍 (22)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (23)3.1.2 PLC的特点 (24)3.2STEP7软件简介 (25)3.3控制系统所用功能块 (27)3.4锅炉控制系统的硬件组态 (29)3.5锅炉系统下位机程序设计 (31)3.5.1 系统下位机控制程序实现 (31)3.6本章小结 (41)第4章控制系统上位机设计 (42)IV4.1WINCC软件介绍 (42)4.2WINCC的特点 (43)4.3WINCC主要控制模块 (43)4.4项目组态 (45)4.5系统监控界面设计 (46)4.6I NTERNET远程监控 (52)4.6.1 WEB Navigator简介 (52)4.6.2 WEB Navigator的优点 (53)4.6.3 远程WEB发布与浏览 (55)4.6.4 使用WEB Navigator 过程中遇到的问题及解决办法 (55)4．7本章小结 (57)第5章系统的抗干扰设计 (58)5．1PLC系统的抗干扰性 (58)5.1.1 电磁干扰源及对系统的影响 (59)5.1.2 系统外引线的干扰 (59)5.1.3 PLC系统内部的干扰 (60)5.1.4 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 (61)5.2控制系统主要抗干扰措施 (61)第6章结论与展望 (63)6.1总结 (63)6.2展望 (64)致谢 (65)参考文献 (66)V第1章绪论1.1锅炉温度控制系统现状锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。
《锅炉给水控制系统》课件
2 智能判断，能及时控制灵活、准确
系统具备智能判断能力，可以灵活而准确地 控制锅炉水位。
系统应用
1 大型工业锅炉
该系统广泛应用于大型工业锅炉，以确保正常运行和安全性。
2 火电厂锅炉
火电厂锅炉需要高水位控制，该系统可满足要求并提高效率。
维护与保养
1 定期巡视，保持设备 2 保证设备的正常运行， 3 系统升级、更新维护
PLC控制器
接收水位计信号并判断调节锅炉水位的控制策 略。
工作流程1ຫໍສະໝຸດ 水位计探头检测锅炉内水位，并将信号发送给PLC控制器。
2
PLC控制器判断
水位是否在设定范围内，若不在范围内则发出信号。
3
信号触发电控蒸汽挡水阀或电控给水泵
进行对应控制，以调节锅炉水位。
系统优点
1 自动控制，减少人为误操作
通过完全自动的控制系统，减少了人为操作 错误的风险。
《锅炉给水控制系统》 PPT课件
探索锅炉给水控制系统的基本原理、组成、工作流程以及其在大型工业锅炉 和火电厂锅炉等领域的广泛应用。
概述
探索锅炉给水控制系统的基本原理及锅炉水位控制的重要作用。
组成
水位计
监测锅炉内水位并传送信号给PLC控制器。
电控给水泵
通过控制给水泵调节锅炉水位。
电控蒸汽挡水阀
通过控制蒸汽挡水阀调节锅炉水位。
清洁
减少故障率
随着技术的发展，对系统
定期巡视系统设备，保持
确保系统设备的正常运行，
进行持续改进和更新以确
灵敏度和有效性，并保持
降低故障率，提高生产效
保其适应性和效率。
清洁。
率。
总结
锅炉给水控制系统具有高可靠性、高效率和广泛应用性，对于锅炉的正常运 行具有重要作用。
第7章汽包锅炉给水控制系统.ppt.ppt
四、附加蒸汽流量负微分信号、给水流量信号加惯性的 三冲量给水控制系统
这个系统在给水流量信号回路中加入了一 个惯性环节1/(1+TGs)，在蒸汽流量信号回 路中增加了一个实际微分环节KdTds/(1+Tds)。
副回路的分析与前面系统相同，传递函数 可近似为(1+TGs)/αWγW，相当于一个等效PD调 节器， δ*=αWγW，
图7-8 串级三冲量给水控制 系统结构图
系统特点： （1）两个调节器任务不同，参数整定相对独立； （2）在负荷变化时，水位静态值是靠主调节器 PI1来维持的，并不要 求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓“静态对比”来进行 整定。恰巧相反，在这时可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来 适当加强蒸汽流量信号的作用强度，以便在负荷变化时，使蒸汽流量信
单级三冲量给水控制系统的原理方框图如图7-6所示。
图7-6 单级三冲量给水控制系统原理
2．H、W、D三信号的静态配合 进入PI调节器的三个信号IH、ID、IW必须与给定值I0平衡，即 ＋IH = I0 ID－IW
（1）ID = IW时，则水位信号IH就等于给 定值信号I0，即汽包水位在不同负荷时恒等 于给定值，如图7-7中的水平线a。
*
图7-12
主回路等效图
*
等效对象
并使 TG= T，则有
* T
W (s)
s
等效调节器
H 1 W( s ) * W W
由于等效对象变为一个无延迟无惯性的纯积分环节，所以调节效 果将大为改善。
这种系统的优劣之处： （1）在给水回路中加入惯性环节后，副回路发生内扰时，系统消除内扰 的能力减弱了，势必使给水被调量的幅度增大，对保持给水稳定性是不利的； （2）对于主回路来说，如前所述，由于等效对象的惯性减少了，对于水 位信号的稳定和整个回路的调节品质都有好处。 由于水位调节回路的等效调节器变成了PD规律，所以对大延迟系统的调 节品质有益。这种调节品质是在牺牲给水回路控制品质的基础上，使水位回 路的控制品质得到改善，因此在负荷变化频繁，水位经常变动的情况下使用 为宜，这时方可加上水位限幅作为大型锅炉给水控制方案。
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1．测量系统
（1）汽包水位测量 （2）主蒸汽流量测量 （3）主给水流量测量
H f (p, pb )
D f ( p1 , Ts )
W f (p, TW )
WT W
W
i 1
n
i
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2．汽包水位控制系统
汽包压力pb 泵出口压力 汽包水位 蒸汽流量 f(x ) ∑ A △ PID3 A △ PID4
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四、给水泵运行问题
保证泵的安全工作区是首先要考虑的问题。
图20 给水泵的安全工作区
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因此，采用变速泵构成给水全程控制系 统时，一般会有：
（1）给水泵转速控制系统：根据锅炉负荷要求， 调节给水泵转速，改变给水流量； （2）给水泵最小流量控制系统：低负荷时，通过 水泵再循环办法来维持水泵流量不低于设计要求 的最小流量值，以保证给水泵工作点不落在上限 特性曲线的外边； （3）流量增加闭锁回路（或给水泵出口压力控制 系统），保证给水泵工作点不落在最低压力线下 和下限工作特性曲线之外。
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3. 给水泵最小流量控制系统
泵最小流量 给定值 A 泵入口流量
－
△ PID
T 流量小于某定值 N Y
A
T1
流量大于某定值 N T2 f(x) 循环回路调节阀 Y
A A
100% 0%
图11-22 给水泵最小流量控制系统原理图
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5 给水全程控制实例
一、给水热力系统及调节机构
f1(× K MEDIAN SELECT 汽包水位H
× K
H k ( f1 ( pb ) p) f 2 ( pb )
锅炉水温与流量串级控制系统设计 ppt课件
一步法整定串级回路参数
整定副回路P调节器参数
• 即先将主回路反馈断开，主回路调至纯比例调节，调节系 数为1，将系统当成单回路来整定副回路P调节器的参数， 随后将副回路调节器参数确定下来不再变动，在此条件下 进行主回路PID调节器的参数，此方法适用于副回路精度 要求不高的情况。
• 通过上述方法调节副回路调节器参数，最终确定P调节器 参数Kp为20
(2)调节器参数整定
经验法整定参数
• 若将控制系统液位、流量、温度和压力等参数来分类，则属于 同一类别的系统，其对象往往比较接近，无论是控制器形式还 是所整定的参数均可相互参考。下表为经验法整定参数的参考 数据，在此基础上，对调节器的参数作进一步修正。若需加微 分作用，微分时间常数按 TD=（1/3 ～1/4）TI计算。
（2）对响应曲线进行拟合
• 由于实验测定数据可能存在误 差，所以在MATLAB 中运用 polyfit函数对实验数据进行拟 合处理。
（3）求取被控对象传递函数
• 其中，t的一次项的系数为 0.024429，即函数在零点处(t=0)的切 线斜率为 k =0.024429。再利用切线法，算出传递函数参数:
• 2、主控制器输出流量控制值 与流量变送器（副检测变送器） 反馈回来的进水流量信号相比 较后输入流量调节器（副控制 器）；
• 3、由流量调节器控制调节阀 的开度来控制进水流量，由此 来对锅炉水温进行定值控制。
2、被控对象选择及建模仿真
• 在水温-流量串级控制系统中，我们所关心的是如何在一定的电 热功率下控制好水温的恒定。进水流量是系统的被控对象，必须 通过测定和计算他们模型，来分析系统的稳态性能、动态特性， 为其他的设计工作提供依据。
标，
,由图知最大偏差约为 0.6，超调量为 3%。
锅炉蒸汽温度控制系统43页PPT
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
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下位机设计控制系统示意图
系 统 设 计 流 程 图
PLC
上位机——系统监控界面设计
1 整个系统工艺流程界 面 2 锅炉工艺流程 3 实时曲线 4 历史曲线 5 报警显示 6 数据显示 7 引风控制参数界面
8 控制回路界面 9 软手操 10 报警上下限修改 11 画面转换
致谢
真挚的感谢我的指导老师对于 本次毕业设计给予我的支持和 鼓励!
感谢观看
上位机的设计主要从这 十一个方面进行研究与 设计
控制系统主要抗干扰措施
1．采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰 2．电缆的选择与铺设 3．硬件滤波及软件抗干扰措施 4．正确选择接地点，完善接地系统
总结
本课题来源于实际的工程项目，是一整 套锅炉控制系统，所以在设计中包括上位机 控制系统、下位机控制系统。本文所设计的 内容在实践中得到了很好的检验，成功完成 了项目要求和技术条件要求。
锅炉出水温度控制系统的 研究与设计
班级：自动化0601 姓名：XXX 指导教师：XXX
内容简介
绪论 下位机——PLC
上位机设计
抗干扰措施 总结
绪论
随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来 越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求 也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较 少对环境的污染问题，所以利用计算机与组 态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有 着重要的意义。