种软件模块进行简单的组态，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短了自动化工程师的系统集成的时间，大大地提高了集成效率。

力控组态软件特点系统重新设计的开发系统，更多的组件和控件来方便您构成强大的系统丰富的函数和设备驱动程序使您集成更容易增强的过渡色与渐进色功能，从根本上解决了很多同类软件在过多使用过渡色渐进色时，严重影响画面刷新速度和系统运行效率的问题优化设计的工具箱和调色板，在颜色选择时更直观方便开发更灵活，更多的矢量子图，制作工程画面更快捷。

提供面向对象编程方式，内臵间接变量中间变量数据库变量，支持自定义函数，支持大画面和自定义菜单，方便您构造强大的企业级运行系统，脚本类型和触发方式多样，支持数组运算和循环。

三维力控分布式通讯功能分布式驱动程序主要特点可以和人机界面实时数据库分离，充当通讯管理服务器。

台运行三维力控的计算机可同时连接多种设备。

串口通讯支持和多串口设备，并支持无线电台电话拨号电话轮巡拨号等方式。

以太网通讯同时支持有线以太网和无线以太网。

所有设备的驱动程序均支持等移动网络标准。

支持设备冗余网络冗余，可以动态的打开关闭设备，并具备故障后自动恢复功能。

可以采集带时间戳的数据，毫秒级数据采集速率，实现历史数据向实时数据库的回插功能。

可以采集记录仪录波器数据，支持，完成事件监视。

可以作为和的客户端，客户端同时可连接不同厂家的服务器，支持报警和事件。

三维力控驱动程序的体系结构为开放式结构，其接口部分源代码完全公开，用户可以自行开发新的驱动程序。

免费提供开发包，内含串口调试工具。

项目组态开发平台和运行环境运行力控时，建议以下的硬件和软件配臵以上的微型机及其兼容机工控机至少内存至少硬盘或的各种类型的显示器并行打印口标准鼠标和键盘以上操作系统。

网络通讯协议项目结构力控软件的组成力控软件包括工程管理器人机界面实时数据库驱动程序控制策略生成器以及各种网络服务组件等。

力控软件由以下几个主要部分组成工程管理器工程管理器用于创建工程工程管理等用于创建删除备份恢复选择当前工程等。

开发系统开发系统是个集成环境，可以创建工程画面，配臵各种系统参数，启动力控其它程序组件等。

界面运行系统界面运行系统用来运行由开发系统创建的画面，脚本动画连接等创建的画面，脚本动画连接等工程。

实时数据库实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础。

它负责实时数据处理历史数据存储统计数据处理报警处理数据服务请求处理等。

驱动程序驱动程序负责力控与设备的通信。

它将设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。

网络通信程序网络通信程序采用通信协议，可利用实现不同网络结点上力控之间的数据通信。

通信程序通信程序支持串口电台拨号移动网络通信。

通过力控在两台计算机之间，使用接口，可实现对方式的通信如果使用总线，还可实现对多台计算机方式的通信，同时也可以通过电台移动网络的方式进行通信。

服务器程序服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。

控制策略生成控制策略生成器是面向控制的新代软件逻辑自动化控制软件，采用符合标准的图形化编程方式，提供包括变量数学运算逻辑功能程序控制常规功能控制回路数字点处理等在内的十几类基本运算块，内臵常规比值控制开关控制斜坡控制等丰富的控制算法。

同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。

控制策略生成器与力控的其它程序组件可以无缝连接项目任务本系统中上位机监控软件要完成的任务是监控整个系统的运行过程。

其监控系统的软件结构如图所示，用户首先必须登录到监控系统才能操作。

图监控系统软件设计框图监控系统完成的任务如下数据监视。

监视每台锅炉运行时出水温度回水温度出水压力回水压力炉膛温度出水流量等模拟量参数以及电机转速和输出电压流信号的变化。

数据以直接显示趋势图的形式显示在图形面上供用户查看。

循环泵系统监控。

比例控制能迅速反应误差，从而减小误差，但比例控制不能消除静态误差，过大，可能会引起系统的不稳定积分控制的作用是，只要系统存在误差，积分控制作屏就不断地积累，输出控制量以消除静态误差，因而，只要有足够的时间积分作用将能完全消除误差，但调节动作缓慢微分控制加快系统的动态响应速度，减少调整时间，从而改善系统的动态特性。

在计算机控制系统中减少调整时间，从而改善系统的动态特性。

控制规律的实现必须用数值逼近的方法。

当采样周期足够短时，用求和代替积分，使模拟离散化变为差分方程，如式所示。

增量型的控制方程为其中称为比例增益称为积分系数称为微分系数。

以上是控制的理论控制方程，但在实际应用中，要根据控制系统的特点，做适当的改进。

控制器的改进计算机控制是种比较准确的控制方式，只要系统偏差存在且大于传感器的精度范围，计算机就不断进行控制量增量的计算，并输出相应的控制信号给执行机构，改变执行机构的状态，这样容易产生些动作过于频繁而引起振荡。

为避免控制动作过于频繁以消除振荡，在实际工程应用中，通常在控制系统中增加个死区环节，相应的算式为当当其中为人为设定的个死区，是个可调参数，其具体数值可根据实际控制对象由试验确定。

太小，使调节过于频繁，达不到稳定控制量的目的太大，则系统将产生较大的滞后。

在锅炉的燃烧控制系统中，为避免风机和炉排转速频繁地改变，可适当地为出水温度设定个死区，如，。

在锅炉控制系统中，当启动停止电机或大幅度改变温度压力等设定值时，由于短时间内产生很大的偏差，往往会产生严重的积分饱和现象，以致造成很大的超调和长时间的振荡。

为克服这个缺点，可采用积分分离的方法，即偏差较大时，取消积分作用当偏差较小时才将积分作用投入。

亦即当时，采用控制当时，采用控制。

积分分离阀值应根据具体对象及控制要求确定。

例如出水温度的控制，可以选定为或等，依据控制精度要求而定。

综上所述，锅炉控制系统中燃烧控制和水泵控制所采用的控制方式，作出死区设定和积分分离两项改进措施，以达到稳定控制温度和压力等信号的目的。

经验凑试法整定旧参数控制器参数整定主要整定比例系数，积分时间界和微分时间几等参数。

增大比例系数般会加快系统的响应，在特性差等缺点。

不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。

近年来，出于节能的迫切需要和对供暖质量不断提高的要求，加之采用变频调速器„简称变频器易操作免维护控制精度高，并可以实现高功能化等特点，因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门挡板阀门的控制方案。

用变频器来对异步交流电动机调速，是八十年代末迅速发展成熟的项高新技术。

它的优点是调速的机械特性好，调速范围广，调整特性曲线平滑，可以实现连续平稳的调速，尤其当它应用于风机水泵等大容量负载时，可获得显著的节能效果。

变频调速节能分析变频调速应用于锅炉系统的风机和水泵等电机的自动控制中，其节能效果明显。

本节将以风机节能为例，详细分析其节能效果。

水泵的节能分析类似。

由流体力学的基本定律可知风机泵类设备均属平方转矩负载，其转速与流量，压力以及轴功率具有如下关系，，即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

图给出了风机中风门调节和变频调速二种控制方式下风路的压力风量关系及功率风量关系。

其中，曲线是风机在额定转速下的曲线，曲线是风机在较低速度下的曲线，曲线是风门开度最大时的曲线，曲线是风机在较小开度下的曲线可以看出当实阮工况风量由下降到时，如果在风机以额定转速运转的条件调节风门开度，则工况点沿曲线由点移到点如果在风门开度最大的条件下用变频器调节风机的转速，则工况点沿曲线由点移到点。

显然，点与点的风量相同，但点的压力要比点压力小得多。

因此，风机在变频调速运行方式下，风机转速可大大降低，节能效果明显。

图变频调速在风机中的节能分析曲线为变频控制方式下的曲线，曲线为风门调节方式下的曲线。

可以看出，在相同的风量下，变频控制方式比风门调节方式能耗更小，二者之差可由下述经验公式表示其中为风机运行时实际风量为风门开度为最大，且电机运行在额定转速时的风量为风门开度为最大，且电机运行在额定转速时的功率。

假设有台的热水锅炉引风机，鼓风机，共则由变频调节与风门调节相比较可知风量时每小时节能风量时每小时节能如果按全年运行小时计算，其中风量运行小时风量运行小时，则全年节能由此可见，其节能效果非常显著。

目前，变频调速技术己逐渐为许多企业所认识和接受，随着这项技术的不断发展和完善，它必将得到更加广泛的应用，也必将为认识和接受它的企业带来可观的经济效益。

第三章锅炉控制系统原理引言现有的供暖锅炉由蒸汽锅炉改造而成的常压热水锅炉，常压锅炉使用安全，对原材料的要求比蒸汽锅炉低，无需控制蒸汽压力，控制精度要求相对要低。

目前国内外对蒸汽锅炉控制的研究己经比较成熟，锅炉控制数学模型基本定型，而供暖锅炉控制相对简单，对其研究不够重视。

本文以火力发电厂蒸汽锅炉的控制模型为参考，提出供暖锅炉的控制模型。

供暖锅炉控制系统属于过程控制系统，其控制的目标是控制锅炉燃烧过程中的出水温度回水温度出水压力回水压力炉膛负压等参数，使锅炉燃烧工况良好，保证设备运行安全，满足用户的供热要求。

在供暖期间，