X0——输出
X1——汽包液位调节的输出 X2——蒸汽流量信号
将液位进行PID1调节后输出，和蒸汽流量进行加法运算，其结果作为PID2的设定点，PID2将此设定点与给水流量的偏差进行调节，输出带动执行机构，调节给水阀。汽包液位是主被调量，给水量是副被调量，蒸汽流量是前馈量。当汽包液位上升时，PID1的输出减小，则加法器的输出也减小，给水阀关小，就减小了给水量。当汽包负荷变大时，即蒸汽流量增加，加法器的输出就增大，给水阀开大，就增大了给水量。当蒸汽负荷突然增加，而出现“假液位”时，由于PID1是反作用，PID1的输出就减小，即加法器里的X1就减小；由于负荷增加，加法器里的X2就增加，这样，加法器的输出基本变化不大。经过短时间后汽包内压力恢复平衡，“假液位”消除，此时液位因蒸发量增加而开始下降，PID1
的输出就增加，则给水量增加，直至汽包液位恢复到给定位置。
2.2.2 锅炉燃烧系统的控制
锅炉燃烧系统的控制与燃料种类、燃烧设备及锅炉的型式等有密切关系。燃烧过程自动控制的任务很多，其基本要求有三个：
①?? 保证出口蒸汽压力稳定，能按负荷要求自动增、减燃料量； ②?? 燃烧良好，供气适宜，既要防止由于空气不足使烟囱冒黑烟，也不要因空气过量而增加热量损失；
③?? 保证锅炉安全运行。保持炉膛一定的负压，以免负压太小，甚至为正，造成炉膛内的烟气往外冒出，影响设备和工作人员的安全；如果负压过大，会使大量冷空气漏进炉内，从而使热量损失增加。
2.2.3 锅炉过热蒸汽温度的控制
锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置，锅炉过热蒸汽温度自动调节是根据集器集箱和减温器出口蒸汽温度自动调节减温水调节阀开度，控制减温水量，以保证集汽集箱中蒸汽温度控制在430——450℃范围内。当集汽集箱出口蒸汽温度降低时，汽温自动调节系统自动减少减温水量，随着汽温升高，减温水量增加，保证集汽集箱出口蒸汽温度稳定，反之则减小减温水量，避免汽温产生较大波动。喷水减温系统中，由锅炉提供两个给水调节阀，其中DN50调节阀是主调节阀，在正常运行时使用；旁通管设一个DN50的调节阀，作为主调节阀的备用阀。在自动给水状态下，只允许其中之一自动调节给水，另一调节阀备用；在程序投入之前，操作人员需要事先选定哪一个调节阀自动投入。如果此次未能设定，将按照上一次的设定执行。在主给水调节阀后设DN150的调节阀，根据所需要的冷凝水量调节该调节阀的开度。采用串级调节，蒸汽出口温度经PID1调节输出后，作为PID2（减温器出口温度调节）的设定点，PID2对此设定点和减温器出口温度的偏差进行调节，输出带动执行机构，调节减温水调节阀。
当测得集汽集箱出口蒸汽温度高时，PID1的输出增大，则减温水调
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节阀开大，增加减温水量；反之，则减小阀门开度，减少减温水量。
当有扰动时（主要扰动有烟气流量和温度的变化引起的扰动，减温器入口蒸汽流量和温度引起的扰动，减温水压力变化引起的扰动）首先反映在减温器出口的蒸汽温度变化，温度一高，则要求增加减温水量，调节就比较迅速，而对集汽集箱出口的蒸汽温度的影响就比较小，提高了调节品质。框图如下：
图2.3 过热蒸汽温度自动调节控制系统的结构
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第三章 锅炉控制系统的设计
3.1 系统硬件配置 如图3.1
图3.1 工业锅炉硬件配置图
计算机对采样数据进行处理，根据控制算法，用计算机输出的控制量控制电动调节阀的位置来改变锅炉的进水流量，从而实现锅炉液位实时监控。
锅炉的给水、出水流量的测量采用LDG-S型电磁流量计和LDZ-4B型电磁流量转换器配套使用，将流量信号转化为4-20mA的电流信号；将锅炉的液位、管道进水的压力通过PK2AAAA型压力变送器转化为4-20mA的电流信号；同时QSVP-64K型电动调节阀反馈回阀位置的4-20mA电流信号，这些信号经过程控制实验台上的精密电阻（250Ω）转换为1-5V电压信号后传给A/D采集卡。
（1） 系统硬件配置如图所示，控制器采用研华IPC-610 （2） A/D卡采用研华PCL-813多功能数据采集卡，主要性能指标如下 ① 32路光电隔离输入通道，12位AD ② 12位A/D 分辨率最高达25kS/s的采样率 ③ 32通道单端输入
④ 超过5000VDC隔离保护
⑤ 双极性或单极性模拟输入范围 ⑥ 可编程的增益设置：×0.5，×1，×2，×4，×8 ⑦ 输入范围:±5V、±2.5V、±1.25V、±0.625V 0-10V、0-5V、0-2.5V、0-1.25V
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（3） D/A卡采用中PC-6323光电隔离型输出接口卡，主要性能指标如
下:
① 输出通道数：8路 (互相独立，可同时或分别输出)
② 输出信号范围：电压方式：0～5V；1～5V；0～10V；±2.5V；
±5V； 电流方式：0～10mA；4～20mA ③ 输出阻抗：≤ 2Ω (电压方式)
④ 使用环境要求： 工作温度：10℃～40℃ 相对湿度：40％～80％RH
存贮温度：－55℃～＋85℃
3.2 监控系统的软件设计及实现 3.2.1 设备的定义
根据此系统的硬件配置，需要定义两个I/O设备: 一个是研华的PCL.813,另一个是中泰的PC.6323，设备构件组态是连接和驱动外部设备的工作环境。在通道连接窗口中，将A/D，D/A通道和实时数据库中的数据对象对应连结起来。如图所示。
图3.2 配置研华板卡设备
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图3.3 配置中泰板卡设备
3.2.2 变量的定义
实时数据库组态是工程各个部分数据交换与处理中心，它将组态王工程的各个部分连成有机的整体。按照系统设计的实际需要，在组态王的“变量字典”中对系统所创建的数据对象的基本属性、存盘属性、报警属性进行定义和设置。
主要变量的定义 如表 变量名称 连接设备 变量类型 炉膛出口温度 abc101 内存实型 炉膛出口压力 Jkl101 内存实型 出水压力 Abc102 内存实型 出口水温 Jkl102 内存实型 煤层厚度 Abc103 内存实型 补水箱水位 Jkl100 内存实型 引风门开度 Jkl101 内存实型 循环泵水压控Abc102 内存实型 制输出 鼓风门开度 Abc108 内存实型 引风控制输出 Abc107 内存实型 给煤控制输出 Jkl104 内存实型 鼓风控制输出 Abc106 内存实型 程控启炉指令 Jkl105 内存离散
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