供热锅炉控制系统应用设计总结

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供热锅炉控制系统应用设计总结

随着国家对小区集中供热的大力支持以及工业自动化的快速发展，基于可编程控制器和组态软件锅炉实时监控系统已成为锅炉项目建设的方向，尤其是近年来国家对锅炉改造项目的投入和人们生活中对供热要求的提高，响应“节能、减排”国家政策，提高锅炉燃烧效率、减少资源浪费和环境污染，更是促进了锅炉工业自动化的研究与发展。

本文首先阐述了锅炉行业的发展现状，介绍了锅炉自动化在国内外的发展水平，以及目前锅炉工业发展过程主要存在的问题和研究热点。在详细分析了供热锅炉的工艺流程和控制要求的基础上，对锅炉温度控制和炉排控制进行了数学建模分析，分析比较了相关控制策略，对其进行优化设计，并借助仿真比较研究进行了验证分析。完

成了供热锅炉整体控制系统设计，主要工作包括以下几个方面：

1、研究了供热锅炉的工艺流程和主要控制任务，以锅炉燃烧系统和水循环系统对锅炉工作原理进行了简单介绍，并对锅炉系统的控制要求做了简要说明，根据锅炉控制对象，对锅炉燃烧控制系统进行了理论分析。

2、锅炉燃烧是复杂的能量传递过程，包括处于不同热力学状态的几种介质，而且各处参数具有明显的分布参数特点，采用分区集总的方法，根据锅炉燃烧中能量传导建立了锅炉系统的传递函数集总参数模型，针对实际锅炉对象得到具体锅炉系统数学模型。

3、在对锅炉工作原理及数学模型分析的基础上，借助仿真软件在里搭建了锅炉温度控制系统的仿真模型，对锅炉温度系统传统控制算法进行了仿真分析，结合仿真效果引入模糊和预估补偿控制算法，并在此基础上进一步改进控制算法。通过仿真结果表明本课题所改进型模糊控制算法具有理想动态响应效果，达到较好的跟随性和抗干扰性，满足了设计要求。

4、在保证锅炉安全稳定运行的同时，实现供热锅炉系统经济性燃烧是锅炉的主要研究方向。传统锅炉大多采用固定风煤比加氧化钴校正方案，在对锅炉燃烧锅炉理论分析基础上，本文引入风煤比变步长自寻优优化算法，并根据实际要求设计了风煤比分阶段控制方案，结合固定风煤比、变步长自寻优和自寻优控制算法，最大限度地降低自寻优时间，提高锅炉燃烧效率，减少资源浪费和环境污染。

5、在对供热锅炉控制系统仿真分析基础上，基于系列和组态软件，对供热锅炉控制系统进行了下、上位机监控设计，根据供热锅炉系统实际要求，对进行硬件配置，包括选型，数字量输入、输出模块选型，模拟量输入、输出选型，通讯模块选型等。根据锅炉系统控制要求和控制算法仿真，在编程环境上完成了控制程序编写，并基于

组态软件完成了上位机组态设计。

6、助自带的图形仿真功能，完成了程序实验室测试；通过实际供热锅炉项目运行，该供热锅炉实时监控系统满足了设计要求，经过冬季锅炉实际运行检验，锅炉运行安全稳定，提高了锅炉的燃烧效率，达到了预期控制效果。

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