当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

锅炉汽包水位的三冲量控制设计


锅炉汽包水位的三冲量控制设计
二重计量技术所 郭静

摘要
热力车间的锅炉测控系统中, 蒸汽流量计量系统和汽包水位测控 系统是两大核心系统。 如何确保蒸汽流量计量准确可靠在于过热蒸汽 密度补偿的准确性。 而确保汽包水位测控系统正常运行则是整个锅炉 控制系统的重中之重。

关键词
三冲量 PID 控制 反馈控制

前馈控制 1、引言 热力公司锅炉的汽包水位调节现场存在两种控制方式。其一:水 位测量、蒸汽流量、给水流量、三冲量控制仪表,从而实现汽包水位 的三冲量调节;其二,测量的三个参数进入 DCS 系统,三冲量算法 由软件编程来实现。随着企业的发展,软件实现三冲量将成为必然趋 势,所以准确的实现三冲量的算法很重要。 2、仪表三冲量与软件三冲量实现的分析 2.1 仪表三冲量分析 热力车间锅炉汽包水位控制原理: 差压变送器测量左汽包水位的 水位计感受到的汽包液位的高度通过压力,输出 4~20mA 电流信号, 通过 DCS 系统的模拟量输入模块进入到系统,组态软件 trace mode 将测量到的水位信号、给水流量信号、蒸汽流量信号经过三冲量算法

输出一个 0~100%的信号,经模拟量输出信号来控制给水调节阀门的 开度,从而精确控制汽包水位。 测量系统由水位测量、蒸汽温度、给水流量、三冲量控制仪表构 成,原理是“【主 PID(反馈)】–前馈–【副 PID(反馈)】”控制, 属于标准的三冲量控制。 其中主 PID 是水位测量数据, 前馈调节因素 为蒸汽流量测量数据,副 PID 是给水流量测量数据。 PID 环节就是反馈控制,故存在比例、积分、微分控制;前馈环 节包含静态前馈控制和动态前馈控制,经过分析,在锅炉控制中,此 前馈控制属于静态前馈控制(原理不在叙述),静态前馈控制仅相当 于一个比例控制,在锅炉控制中属于干扰因素,符号为负号(原理不

在叙述),即负号比例控制。蒸汽流量的突然增大和减小,所带来的
干扰将会由前馈控制消除到最小。 所以三冲量控制的作用为了消除影 响水位调节输出的外部干扰所带来的直接影响, 即蒸汽流量的突变带 来的影响。 2.2 软件三冲量实现的分析 测量环节的三个数据分别经过 A/D 转换,进入控制层面后,需 要进行一些数据运算。这里给出可行的两种算法图,如何实现根据软 件不同只需要做出 PID、 前馈控制的软件编程即可, 实质上是对 PID、 前馈控制算法进行合适的组合而已。 (1)水位测量偏差为 PID 控制对象,蒸汽流量作为静态前馈控 制环节一主参数,其控制规律为负比例系数,给水流量作为静态前馈 控制环节二主参数,其控制规律为正比例系数,PID 输出与环节一做

减法,输出在与环节二做加法,最后的输出作为上水执行机构的控制 信号。(具体模块算法较为简单,只需组合即可,原理不在叙述)

水位测量值 PV PID 算法

水位设定值 SP

蒸汽流量测量值

前馈控制-K

静态前馈控制,规律为负比例系数

给水流量测量值

前馈控制 K

静态前馈控制,规律为正比例系数

给水调节机构 水管

(2)主 PID——前馈——副 PID”控制方法 原理如下介绍: 汽包水位测控系统采用带有外部输入的前馈串级控制系统,即 “前馈——反馈” 控制系统。 给水流量测控系统作为辅助 PID 回路的 输入信号,蒸汽流量测控系统作为前馈控制系统的输入信号,水位测 控作为主 PID 回路的输入信号。

水位测量值 PV 主 PID 算法

水位设定值 SP

蒸汽流量测量值

前馈控制-K

静态前馈控制,规律为负比例系数

给水流量测量值

副 PID 算法

给水调节机构 水管

3、结论 上述两种软件实现的三冲量设计方法,实用性强。只需要简单的 软件编程即可,根据实际使用效果选用恰当的方法,在实际中确定前 馈控制的比例系数也是一个很重要的因素。 2011-9-30


相关文章:
锅炉水位三冲量控制及调节
锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一。 汽包水位三冲量调节 系统的给水调节阀动作频繁,锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感, 稍有不慎就...
锅炉汽包水位三冲量控制
锅炉汽包水位三冲量控制_能源/化工_工程科技_专业资料。锅炉汽包水位三冲量控制三冲量控制在高压汽包中的应用汽包水位是汽包运行的主要指标, 水位过高会影响汽包汽水...
锅炉汽包水位双冲量控制系统的设计
根据锅炉控制现状,提出了参数自整定模糊控 制规则,设计了二输入三输出自适应模糊 PID 控制器对汽包水位进行控制,克服了传 统控制方式的控制效果不精确和参数难以...
工业锅炉汽包水位三冲量控制系统
锅炉汽包水位总体设计的仿真 串级三冲量控制系统 SIMULINK 仿真模型 得到的响应曲线如下图所示。 12 10 8 6 4 2 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 ...
锅炉三冲量控制设计
锅炉三冲量控制系统设计一.概述 1.1 锅炉概述锅炉由汽锅和炉子组成。炉子是指...故锅炉汽包给水控制系 统的任务是保证汽包水位在允许的范围内,并兼顾锅炉的稳定...
基于PLC的锅炉三冲量给水控制系统设计
锅炉三冲量给 水控制系统中,汽包水位是影响锅炉安全辽宁科技大学本科生毕业设计 第I页 基于 PLC 的锅炉三冲量给水控制系统设计摘要锅炉三冲量给水控制系统在工业...
锅炉汽包液位的三冲量调节
锅炉汽包液位的三冲量调节_信息与通信_工程科技_专业资料。费了好大的劲做的课设~《过程控制》课程设计报告 题目: 锅炉汽包液位的三冲量调节 姓名: 姓名: 姓名...
锅炉汽包水位控制系统的设计-毕业论文
XXXX 学院本科毕业设计(论文) / 毕业设计 [论文] 题目: 锅炉汽包水位 控制...了锅炉汽包水位的“假 水位现象” ,提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案...
锅炉汽包水位控制系统设计 毕业论文
本文从分析影响汽包水位的各种因素出发,重点分析了锅炉汽包水位的“假 水位现象” ,提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方 法进行了 PID ...
锅炉汽包水位控制系统的设计
在此 基础上,我们可以了解到汽包水位控制系统的新发展。 关键词 锅炉汽包;水位控制;三冲量控制系统;PID;参数整定;最佳方案 1 1.1 引言论文选题背景、目的和意义...
更多相关标签:
锅炉汽包水位三冲量 | 汽包水位三冲量控制 | 汽包水位三冲量 | 汽包水位三冲量sama图 | 汽包水位三冲量逻辑图 | 锅炉汽包水位控制系统 | 锅炉汽包水位控制 | 锅炉汽包液位三冲量 |