基于DCS锅炉自动控制系统仿真技术研究

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锅炉控制系统由于参变量多,易受外界因素干扰,控制要求高,属于复杂控制系统。全国大大小小锅炉不计其数,工况不一,多数锅炉系统效率低下且存在比较严重的污染隐患。所以研究高效经济的锅炉控制系统对于现阶段具有比较显著的现实意义与应用价值,而且符合当下社会节能减排的发展趋势。  本文根据锅炉系统实际工作状况,设计了 DCS锅炉自动控制系统,系统架构包括操作管理层、过程控制层、现场监测层。详细分析了系统主要组成部分需要监测控制的变量,采用 PLC为硬件基础搭建了系统平台。为保证锅炉系统可靠稳定运行,并调研多个现场实际情况,本系统提供手动和自动两种操作运行方式。  锅炉控制系统属于复杂系统,系统中许多参量极易受外界环境因素干扰,所以很难建立准确的数学模型。本系统结合 P ID控制和模糊控制各自优点,建立模糊P ID控制器对系统各组成部分进行最优控制。  本系统主要包括出水温度控制系统、风煤比自寻优控制系统、炉膛负压控制系统以及回水压力控制系统,根据各组成部分的不同特点,采用模糊 P ID控制方法实现对出水温度控制,采用模糊自寻优控制方法实现对风煤比控制,采用前馈加 P ID控制方法实现对炉膛负压控制,采用常规 P ID控制实现对回水压力控制。详细介绍了设计过程,并采用 MATLAB软件分别对个控制过程进行了仿真分析,仿真结果显示达到了预期设计效果。
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