发布时间 : 星期二 文章基于smpt1000西门子pcs7的锅炉综合过程控制本科论文更新完毕开始阅读b73c7d5e82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717ed5b351
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息，由系统事件触发、单个或群组消息，由过程状态的更改初始化、操作员输入消息，在手动操作对象时产生，集成在操作员系统中的消息系统通过AlarmControl功能，来记录这些过程消息和本地事件，并将其保存在消息归档中，然后进行显示。 3. 西门子自动化系统—AS
自动化系统具有如下特点：模块化无风扇的设计、强大的扩展能力和坚固的结构、单一或冗余设计、全面的通讯功能、集成的系统功能、集成安全功能、简单连接集中式或分布式 I/O，我们提供的所有自动化系统都选用有硬件控制器的独立控制器，并且是由西门子预组装和测试的完整系统。高达科技根据项目的具体需求，确定自动化系统的类型。主要依据是点数及根据点数测算的PO（过程对象）数目。
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3锅炉控制方案的设计
控制方案决定设备控制效果，观察设备的特性，根据控制要求和设备特点设计去设计控制方案。在控制中，阀门的开闭形式及控制器的正反作用对控制效果也有很大影响。对于工业传热设备，锅炉控制目的是：工业介质达到规定温度，即对工业介质加热或冷却，使其在规定温度范围内；工业介质改变相态，即根据工业要求，对工业介质加热或冷凝改变相态；回收热量，根据工业工艺要求，取温度为被控变量，平衡设备热量。
3.1仿真锅炉的设计原则
锅炉是工业设备中特殊的传热设备，与一般传热设备不同，它有自身的结构和特点。锅炉控制主要目的是在不超负荷、安全生产的前提之下，使蒸汽具备适当温度和压力，同时需要遵循生产安全、环保的一系列条件。控制系统设计应考虑一下几点。 1. 满足产品质量及产量要求。
本课题产出产品为过热蒸汽，满足过热蒸汽产量的前提下，保证过热蒸汽的输 出稳定，维持在允许的波动范围之内，同时让输出的过热蒸汽的温度与压力达到工 艺要求。在生产指标主要控制环节为燃烧控制及减温器控制。 2. 满足生产安全指标
安全是生产的必要条件，除氧器压力及水位，锅炉的汽包水位，炉膛压力等必 须符合相关安全标准范围。同时，所有工序按序进行，生产过程保持稳定。因此， 要充分考虑各生产过程可能产生的各类问题。 3. 满足生产优化指标
当前社会越来越强调节能，环保，主要在烟气排放控制环节及燃烧环节，节约 热能，控N-氧化碳的排放量，保证节能，环保。 4. 阀门开闭形式选择原则
控制阀正反作用选择对控制方案至关重要，对于控制阀作用选择，人员及设备 的安全应放在首位。当故障发生时，阀门应恢复到锅炉冷态状态，防止故障发生。 其次考虑控制质量，保证工艺介质出口温度在正常范围内。 5. 控制器正反作用选择
控制器、控制阀、被控对象、测量变送器及偏差环节构成控制回路。控制回路
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为负时，遇到干扰，系统响应衰减达到稳定。所以，在控制设计中，控制回路为 负。根据各个控制回路各组成符号乘积符号为负原则，确认控制阀、被控对象、测 量变送器及偏差环节的符号，即可确认控制器的正反作用。
3.2仿真锅炉的工艺流程
本论文针对 SMPT－1000仿真实验装置，被控对象为自然循环锅炉系统。工艺流程主要包括: 汽包、燃烧系统和过热蒸汽系统 3 部分，如图3.1。
图3.1锅炉工艺流程图
1. 汽包水位控制系统软化水经上水泵 P1101 后分成 2 路，一路去减温器 E1101，与过热蒸汽换热，并微调过热蒸汽的温度，然后与另一路给水混合进入省煤器 E1102，吸收烟气中的余热。被烟气加热成饱和水的锅炉给水全部进入汽包 V1102，再经过对流管束和下降管进入锅炉水冷壁，吸收炉膛辐射热变成汽水混合物，然后返回汽包 V1102 进行汽水分离。汽水分离是汽包的重要作用之一，汽包 V1102 顶部设放空阀 V1104，汽包中部设水位检测点LI1102。分离出的饱和蒸汽再次进入炉膛 F1101 进行汽相升温，成为过热蒸汽。
2. 燃烧系统燃料经燃料泵 P1102 泵入炉膛 F1101 的燃烧器，空气由变频鼓风机
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K1101 送入燃烧器。燃料与空气在燃烧器内以一定比例混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有大量余热，自上而下经过省煤器 E1102 盘管的间隙给上水预热。换热后的烟气经由烟道，靠烟囱的抽力抽出，通入大气。过热蒸汽系统出炉膛 F1101 的过热蒸汽进入减温器 E1101 壳程，进行过热蒸汽温度微调并为锅炉给水预热，最后以工艺所要求的过热蒸汽压力、过热蒸汽温度输送给下游生产过程。过热蒸汽出口管线上设开关阀 XV1105。
3.3分析并设计系统的方案
通过对锅炉对象特性的分析，可以明确控制任务和控制范围，合理制定和选取被控变量、操作变量及控制设备，使被控对象平稳安全的生产出合格产品，为了使锅炉的生产单元为下游提供3.8MPa、450度的过热蒸汽，结合我们已有的知识，可以归纳出需要控制和监测的变量，如表3.1和表3.2。
表3.1需要控制的变量
数据名称
位号 FI1101
汽包上水流量 燃料流量 风量 过热蒸汽出口流量
FI1105
汽包水位 过热蒸汽出口温度
炉膛压力 过热蒸汽出口压力 烟气含氧量
LI1102 TI1104 PI1102 PI1104 AI1101 FI1103 FI1104
确定方案前，首先要保证生产的稳定性和安全性，在确保工艺流程能够安全稳定长周期生产的前提下，可以考虑对控制器参数，生产指标等进行优化，以获取更高的收益，