象而使给水量与蒸汽量相反方向变化的误动作，使调节阀开始就向正确的方向移动。因而大大减小了给水量和水位的波动，缩短了过渡过程的时间。引入了蒸汽流量前馈信号，能够改善调节系统的静特性，提高调节质量如调节器选用纯比例调节规律。则图汽包水位双冲量调节系统原理图其中静态前馈系数蒸汽流量。在加有前馈控制的系统中，旦出现扰动，前馈调节器就直接根据扰动的大小和方向，按照前馈调节规律，补偿扰动对被控量的影响。由于惯性和纯滞后，扰动作用到系统上，被控量尚未发生变化，前馈调节器就进行了了补偿，可以使被控量不会因扰动作用而产生偏差。双冲量调节存在的问题是调节作用不能及时反映给水侧的扰动当给水量扰动时，调节系统等于单冲量调节。因此，如果给水母管压力经常有波动，给水调节阀前后压差不易保持正常时，不宜采用双冲量调节。三冲量水位调节系统近代锅炉都向大容量高参数的方向发展，般讲锅炉容量越大，汽包的容水量相对就越小，允许波动的蓄水量就更少。如果给水中断，可能在秒内就会发生危险水位，如仅是给水量与蒸发量不相适应，在分钟到几分钟内也将发生缺水或满水事故。这样对水位控制要求就更高了。锅炉给水量在运行中经常会有自发性的变化，当几台锅炉并列运行时,还可能发生几台锅炉的水位调节互相干扰的现象。当台锅炉负荷和给水量改变时，引起给水母管压力波动，而使其它锅炉的给水量受到扰动。在双冲量水位调节中,对于给水量这种自发变化不能及时反映出来，要经过定的迟延时间之后，给水量的扰动才能通过汽包水位的变化而被发觉，此后在克服扰动时，几台锅炉的水位调节又互相影响，使得调节过程非常复杂。针对上述情况，为了把水位控制稳定，锅炉水位调节常辅助有蒸汽流量和给水流量动态补偿，由水位蒸汽流量和给水流量组成了三冲量汽包水位调节系统，如图所示。在这个系统里，汽包水位是被调量，是主冲量信号，蒸汽流量给水流量是两个辅助冲量信号。引入系统的符号，根据各自信号的增减对水位的影响来定。如蒸汽流量，当时，水位降低，要使水位不变就必须在原有给定值上加上由于蒸汽流量加大而引起水位下降的值,所以引入系统的符号为。引入系统的符号可用同样的方法来确定。由于三冲量调节系统抗干扰能力和调节品质都比单冲量双冲量调节要好，因此应用也最多。图三冲量水位调节系统原理图从方块图上可以看出，这个系统有两个闭合回路是由给水流量给水分流器调节器调节阀组成的内回路由水位调节对象和内回路构成的主回路。蒸汽流量分流器对象均在闭合回路之外它的引入可以改善调节质量，但不影响闭合回路工作的稳定性。所以三冲量调节的实质是前馈加反馈的调节系统。在这个系统里，内回路相当于串级调节的副环，当给水流量产生扰动时给水流量的扰动也称内扰，由于副回路的快速调节作用，将对水位影响较小。在分析内回路时可认为主回路是开路，内回路是个随动系统。铜转炉生产余热锅炉水位控制系统软件设计控制系统设计思想和总体方案在余热锅炉水位控制系统的设计中，控制系统需要完成三个组成部分的过程参数检测以实现水位的自动控制。同时，为了解决大型工业企业集中控制方式实时性较差数据处理及传输慢，不能适时对生产做出控制决策等缺点。控制系统还需要能够在计算机系统的基础上实现对整个生产过程的控制和管理。余热锅炉水位控制系统如果采用常规仪表进行控制，不仅系统所用的仪表没备多结构复杂实施及调试难度大，难以保证系统的可靠性，而且难与控制系统进行通讯，实时监控和适时决策仍然未能实现。近年来，随着可编程控制器技术的不断发展完善，其可靠性高组态灵活编程简易系统设计安装和调试周期短的优点，为实现锅炉水位控制的设计调试提供了有利条件。同时，由于组态后的控制系统易于通讯，解决了生产过程统调度的难题。因此，在考察原有设备仪表和生产条件后，设计并开发套基于控制的汽包水位控制系统。针对余热锅炉的实际运行情况和特点，控制系统采用了两层结构并联控制器控制程序，在中通过查表完成。控制算法界面的功能是对模糊控制器进行在线监控，并且允许在线手动修改参数查询表。图并联模糊自适应子程序框图结论及展望近年来，小型控制系统在我国锅炉控制领域得到广泛使用，这为先进控制策略的应用创造了良好外部条件。但是由于控制系统中普遍采用与模拟控制器并无本质差别的作为控制策略，对于些特殊锅炉的控制回路如本文所述的小型余热锅炉控制系统等来说已不能满足要求，无法投入自动或难以达到满意的控制效果。因此，由先进的智能化控制策略取代传统的常规控制己成为控制系统发展的必然趋势。本文所述的小型余热锅迫切需要种先进的控制策略，在不改变系统硬件结构的前提下，利用系统提供的强大功能以取得更好的性能，来满足生产过程对热工自动控制不断提出的越来越高的要求。本论文紧密结合铜熔炼生产系统余热锅炉的生产情况，以解决现场实际运行中存在的控制问题为出发点，从余热锅炉热工系统普遍存在的大时滞特性时变特点出发，力图解决大滞后大惯性对象控制系统品质差，这长期困扰生产企业的难题，并进行了些探索工作，归纳如下本论文通过对锅筒水位和相关通道扰动特性的分析，提出了改进三冲量串级控制规律。该控制规律增加了锅筒压力为新的控制量，通过调节蒸汽流量达到部分消除因为烟气温度流量不稳定对锅筒水位造成的影响，并且取得良好的效果。在控制算法的基础上提出了种并联模糊自适应控制算法。系统在扰动较小的情况下，控制器采用模糊自适应控制策略系统在发生较大扰动时，通过附加的并联控制器施加较强的控制作用，以增强系统的抗干扰能力。将先进智能控制算法推广到小型控制系统中，开发了融于控制系统的模糊控制软件，并实际应用于余热锅炉控制系统中，取得了良好的控制效果。在不增加硬件投资的情况下，提供了个在控制系统中应用先进智能控制策略取代传统常规控制的思路。参考文献郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术东南大学出版社,陈琳铜转炉生产过程余热锅炉水位控制系统中南大学,赵明工厂电气控制设备机械工业出版社，郭宗仁可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术人民邮电出版社，杨再成国外余热锅炉简介两则维普资讯徐秀良试论余热锅炉的发展前景工程技术,年第期黄广权,田和平余热锅炉控制系统设计企业科技与发展,年第期周飞,王福忠余热锅炉水位模糊自适应控制系统设计煤矿机电,年第期姜健余热锅炉发展综述工程技术,第期石锋浅析余热锅炉的节能改造革新技术中国化工贸易,年月第期赵永刚,房长春浅谈给水全程自动控制的策略及方法自动化技术与应用,年第卷第期,,,即上位机监控和控制系统。其中，上位机负责接收来自管理层的生产计划和调度命令，完成整个生产过程的调度与监控，并对实时数据和历史曲线进行统计和分析，形成相应的报表。控制系统在线采集生产过程参数及设备运行状态，根据各执行机构的信号，控制生产现场的各个相关设备和系统运行。控制系统采用可编程控制器结合上位机监控的设计方案，所有的模拟量经采集过以后都转化成整型数进行处理，开方器加法器阻尼器和分流器都可以通过程序计算实现，节约了大量的硬件成本。本论文的主要研究内容是余热锅炉控制子站，包括和工控机两个部分。余热锅炉控制站和其它子站之间通过以太网进行通讯，各子系统的并网和单个系统切断互相不受影响，使全套系统的安全性得到充分保证。应用软件总体结构转炉余热锅炉锅筒水位控制系统软件应用采用模块式结构，以实现生产过程的蛉测和实时控制。主要包括监视模块数据管理模块控制算法模块控制规律模块在线故障诊断模块控制输出模块等模块。其中控制算法控制规律数据管理三个模块最为重要，是保证锅炉生产安全稳定的前捉条件。应用软件模块结构如图所示。图应用软件模块结构框图程序设计与分析主程序功能控制系统主程序主要完成系统启动时对各种参数进行初始化，即对系统进行校正，对各种变量进行定义，完成对整个控制软件进行管理，从上位机获得原始数据，修正变量，定义输出等。由于本系统软件包含了子程序，所以在主程序中包含了系列转移指令，这些指令使主程序分别转向到不同的子程序。主程序框图图主程序框图主程序完成系统的启动白检应用程序初始化的功能。系统启动上电自检完成后，对系统硬件进行检查，如有故障，采取报警禁止启动或者系统停车等措施。如果没有硬件故障，而且是从停止状态开始的次启动，则初始化系统参数，从上位机读取原始数据，给外部输出设备赋初值，然后转入改进三冲量控制，通过采用获得的系统过程参数，确定控制规律。在控制规律的执行中，调用控制器计算子程序计算输出。如果不是启动，则跳过初始化子程序循环执行。改进三冲量控制子程序改进三冲量控制予程序框图如图所示。程序说明如下如图中，回路为锅筒压力调节回路，为蒸汽流量调节阀。由于烟气温度的不稳定，锅筒压力设定需要跟随温度变化曲线。本系统采用了浮动设定的办法，其具体思路如下在升温过程中，首先根据锅筒的设计参数确定个基准值，本文所述的吨锅炉的设计压力是，根据经验设定为升温时蒸汽流量调节阀的开启压力，当锅筒压力达到，调节阀开始动作，直至阀门全开，然后跳入过程。在降温过程中，首先要根据稳定工况时锅筒的压力设定个阀值，阀值的设定方法是式中为压力设定值为阀门全开时锅筒压力为设定差值当锅筒压力开始下降时，蒸汽流量调节阀便能及时动作，减缓锅筒压力的变化速度，达到消除假水位的目的当锅筒压力下降，调节阀开始关断时，设定值维持最高值，不再进行变化当锅筒压力持续下降到基准值时，将基准值作为压力回路的没定。在中调用了模糊自适应控制模块。在中的三冲量控制和单冲量控制是根据蒸汽流量调节阀的阀位反馈作为判断条件。框图中的单回路都采用标准算法，即比例增益不加在微分积分增益上。控制规律界面的主要功能是实现三个