專利名稱：一種用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程自動控制方法，特別涉及一種用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)蒸汽鍋爐的過程控制系統(tǒng)包括汽包水位控制系統(tǒng)和燃燒過程控制系統(tǒng)，兩系統(tǒng)在鍋爐運(yùn)行過程中互相耦合，所以控制起來非常困難。在此，我們暫不考慮系統(tǒng)間的耦合，只是對蒸汽鍋爐的給水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造。某企業(yè)有2臺20T燃煤蒸汽鍋爐，這2臺鍋爐通過1個(gè)給水母管分別給各自汽包供水，用汽量小的季節(jié)，2臺鍋爐只運(yùn)行1臺，當(dāng)用汽量較大時(shí)，則必須2臺鍋爐同時(shí)運(yùn)行。 由于給水泵額定功率為37kw，一般情況下，1臺鍋爐運(yùn)行時(shí)，只開1臺給水泵裕量仍較大，而 2臺鍋爐同時(shí)運(yùn)行且用汽量較大時(shí)，只開1臺給水泵無法滿足需要，而開2臺給水泵后，相對單臺鍋爐運(yùn)行時(shí)，裕量更大。由于2臺鍋爐分別由2套DCS系統(tǒng)控制各自的電動閥門調(diào)節(jié)各自汽包的給水量，運(yùn)行中，閥門開度較小造成給水母管壓力較大，不僅浪費(fèi)了大量的電能，較高的水壓還對管道、水泵葉輪和閥門造成損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，該自動控制方法使得工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)既能節(jié)能降耗，又能控制簡便、安全且投資較少。為解決上述技術(shù)問題，所述的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，該自動控制方法對運(yùn)行鍋爐的汽包水位進(jìn)行恒液位控制，包括如下步驟(1)、將切換開關(guān)置于相應(yīng)位置，通過鍋爐原有DCS控制系統(tǒng)中的手動操作器將控制該鍋爐汽包進(jìn)水量的電動閥完全打開后，再通過控制信號轉(zhuǎn)換裝置切斷該控制信號，使原有控制回路斷開，電動閥保持全開狀態(tài)；O)、將該鍋爐汽包液位信號切入PLC，讓PLC將該鍋爐汽包液位信號進(jìn)行PID運(yùn)算處理后，再由控制信號轉(zhuǎn)換裝置，將PLC輸出的4 20mA模擬信號傳遞給變頻器，從而控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)速。其中，在上述步驟( 中，應(yīng)多次反復(fù)調(diào)整PID參數(shù)，直至出現(xiàn)最佳控制過程，其中 P為比例系數(shù)，I為積分系數(shù)，D為微分系數(shù)。其中，在上述步驟O)中，將所述變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC安裝于距離所述變頻器較遠(yuǎn)的位置上。其中，在所述步驟O)中，為了不影響控制系統(tǒng)的安全性與完整性，將所述模擬信號通過隔離分路端子分路后采用。其中，在所述步驟O)中，所述變頻器為西門子MM430變頻器，所述PLC為西門子 S7-200 型 PLC。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法具有如下特點(diǎn)
(1)本發(fā)明將變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC 安裝于距離變頻器較遠(yuǎn)的位置上。由于變頻器產(chǎn)生高次諧波，會對通訊產(chǎn)生干擾，同時(shí)由于 PLC采集模擬信號，要進(jìn)行A/D和D/A轉(zhuǎn)換處理，這樣避免了受到變頻器高次諧波的影響而失真。(2)本發(fā)明將原有模擬信號通過隔離分路端子分路后采用，所需液位、壓力等模擬信號均采至鍋爐原有控制系統(tǒng)，從而不影響原控制系統(tǒng)的安全性與完整性。(3)本發(fā)明使用MM430變頻器作為變速控制裝置，該變頻器具有最新的IGBT技術(shù)和高質(zhì)量控制系統(tǒng)，完善的保護(hù)功能和較強(qiáng)的過載能力以及較寬的工作環(huán)境溫度，安裝接線方便，兩路可編程的隔離數(shù)字輸入、輸出接口以及模擬輸入、輸出接口等優(yōu)點(diǎn)，使其配置靈活多樣，控制簡單方便，易于操作維護(hù)。


圖1為本發(fā)明用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法的PID控制流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，該自動控制方法對運(yùn)行鍋爐的汽包水位進(jìn)行恒液位控制，包括如下步驟(1)、將切換開關(guān)置于相應(yīng)位置，通過鍋爐原有DCS控制系統(tǒng)中的手動操作器將控制該鍋爐汽包進(jìn)水量的電動閥完全打開后，再通過控制信號轉(zhuǎn)換裝置切斷該控制信號，使原有控制回路斷開，電動閥保持全開狀態(tài)；O)、將該鍋爐汽包液位信號切入PLC，讓PLC將該鍋爐汽包液位信號進(jìn)行PID運(yùn)算處理后，再由控制信號轉(zhuǎn)換裝置，將PLC輸出的4 20mA模擬信號傳遞給變頻器，從而控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)速。其中，在上述步驟( 中，應(yīng)多次反復(fù)調(diào)整PID參數(shù)，直至出現(xiàn)最佳控制過程，其中 P為比例系數(shù)，I為積分系數(shù)，D為微分系數(shù)。其中，在上述步驟O)中，將所述變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC安裝于距離所述變頻器較遠(yuǎn)的位置上。其中，在所述步驟O)中，為了不影響控制系統(tǒng)的安全性與完整性，將所述模擬信號通過隔離分路端子分路后采用。其中，在所述步驟(2)中，所述變頻器為西門子MM430變頻器，所述PLC為西門子 S7-200 型 PLC。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法具有如下特點(diǎn)(1)本發(fā)明將變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC 安裝于距離變頻器較遠(yuǎn)的位置上。由于變頻器產(chǎn)生高次諧波，會對通訊產(chǎn)生干擾，同時(shí)由于 PLC采集模擬信號，要進(jìn)行A/D和D/A轉(zhuǎn)換處理，這樣避免了受到變頻器高次諧波的影響而失真。(2)本發(fā)明將原有模擬信號通過隔離分路端子分路后采用，所需液位、壓力等模擬信號均采至鍋爐原有控制系統(tǒng)，從而不影響原控制系統(tǒng)的安全性與完整性。(3)本發(fā)明使用MM430變頻器作為變速控制裝置，該變頻器具有最新的IGBT技術(shù)和高質(zhì)量控制系統(tǒng)，完善的保護(hù)功能和較強(qiáng)的過載能力以及較寬的工作環(huán)境溫度，安裝接線方便，兩路可編程的隔離數(shù)字輸入、輸出接口以及模擬輸入、輸出接口等優(yōu)點(diǎn)，使其配置靈活多樣，控制簡單方便，易于操作維護(hù)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說明書中描述的只是用于說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍同所附的權(quán)利要求書及其它等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，該自動控制方法對運(yùn)行鍋爐的汽包水位進(jìn)行恒液位控制，包括如下步驟(1)、將切換開關(guān)置于相應(yīng)位置，通過鍋爐原有DCS控制系統(tǒng)中的手動操作器將控制該鍋爐汽包進(jìn)水量的電動閥完全打開后，再通過控制信號轉(zhuǎn)換裝置切斷該控制信號，使原有控制回路斷開，電動閥保持全開狀態(tài)；(2)、將該鍋爐汽包液位信號切入PLC，讓PLC將該鍋爐汽包液位信號進(jìn)行PID運(yùn)算處理后，再由控制信號轉(zhuǎn)換裝置，將PLC輸出的4 20mA模擬信號傳遞給變頻器，從而控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，其特征在于在上述步驟O)中，應(yīng)多次反復(fù)調(diào)整PID參數(shù)，直至出現(xiàn)最佳控制過程，其中P為比例系數(shù)，I為積分系數(shù)，D為微分系數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，其特征在于在上述步驟O)中，將所述變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC安裝于距離所述變頻器較遠(yuǎn)的位置上。
4.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，其特征在于在所述步驟O)中，為了不影響控制系統(tǒng)的安全性與完整性，將所述模擬信號通過隔離分路端子分路后采用。
5.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，其特征在于在所述步驟O)中，所述變頻器為西門子MM430變頻器，所述PLC為西門子S7-200型PLC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)的自動控制方法，包括如下步驟將切換開關(guān)置于相應(yīng)位置，通過鍋爐原有DCS控制系統(tǒng)中的手動操作器將控制該鍋爐汽包進(jìn)水量的電動閥完全打開后，再通過控制信號轉(zhuǎn)換裝置切斷該控制信號，使原有控制回路斷開，電動閥保持全開狀態(tài)；將該鍋爐汽包液位信號切入PLC，讓PLC將該鍋爐汽包液位信號進(jìn)行PID運(yùn)算處理后，再由控制信號轉(zhuǎn)換裝置，將PLC輸出的4～20mA模擬信號傳遞給變頻器，從而控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)速。本發(fā)明將變頻器零地分接且加裝液波裝置，對PLC用隔離變壓器供電，將PLC安裝于距離變頻器較遠(yuǎn)的位置上，這樣避免了受到變頻器高次諧波的影響而失真。
文檔編號F22D5/34GK102563613SQ20101061373
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者倪煒, 葉云, 王智 申請人:赫斯默(上海)電子科技有限公司