锅炉是采暖、发电、化工、钢铁等行业不可缺少的热能提供者。因此,锅炉的自动控制水平和精度对生产的安全性、稳定性具有十分重要的意义。本文以某供暖公司居民供暖用80吨燃煤热水锅炉控制系统的设计和实现为背景,详细分析和设计了热水锅炉自动控制系统。本文在对热水锅炉的工艺流程深入分析的基础上,针对锅炉控制系统的多变量、非线性等问题,研究了热水锅炉控制系统的控制重点和控制难点。针对热水锅炉系统的燃烧系统、水循环系统两个重要组成部分的特点,结合项目的具体情况及对控制系统的要求,实现了热水锅炉控制系统的设计。针对热水锅炉的燃烧、水循环系统的特点,对系统中的鼓风控制系统、引风控制系统、炉排控制系统、循环水控制系统进行了控制策略的分析和控制方案设计,采用PID控制器对各子系统分别进行单闭环控制。对于引风控制系统,在采用单闭环反馈控制的基础上,通过加入鼓风前馈,使系统对鼓风量发生变化时,可以提前做出反应,减少对锅炉的引风系统产生的影响。根据确定的控制方案及热水锅炉的工艺要求,对锅炉的上煤、燃烧、水循环等控制系统进行了硬件和软件设计。采用PLC、上位机控制模式,根据现场监控点的情况,确定PLC的硬件配置,并依据工艺的要求确定热水锅炉控制系统中温度传感器、压力变送器、以及其他执行器等的选择。并结合监控层、现场控制层的特点以及热水锅炉系统对控制的要求,详细阐述了组态软件和PLC编程软件的开发过程和控制程序的组织结构。现场实际应用表明,所确定的控制方案可以较好的完成对热水锅炉的控制目的,达到了预先设计要求。