采集到的出水压力的实时数据，通过PID算法将出水压力值控制在设定值附近。其控制才同前述改进PID控制算法与参数整定方法。
3.4 燃烧过程控制
供暖锅炉燃烧系统是一个多变量输入、多变量输出、大惯性、大滞后且相互影响的一个复杂系统。当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化，而且改变任一调节量时，也会影响到其他被调量。
锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行。燃烧控制系统的控制原理如图3-5所示，燃烧控制系统的任务主要有三点：
（1）稳定锅炉的出水温度，始终保持在设定值附近。出水温度的设定值与室外温度以及消耗热量（负荷）的变化相关，每天不同时段，根据用户的消耗量和室外温度计算出锅炉出水温度的设定值，以出水温度为信号，改变燃煤量，达到出水温度与设定值一致。同时测量系统的回水温度和炉膛温度，若回水温度过低则适当加大给煤量，反之则适当减少给煤量；若炉膛温度过高则适当减少给煤量，反之则适当加大给煤量。
（2）保证锅炉燃烧过程的经济性。对于给定出水温度的情况下，需要调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。开始运行时，可根据经验设定风煤化，使耗煤量与鼓风量成比例关系，同时根出水温度的变化对鼓风量进行前馈控制，然后通过测量烟气含氧量，运用偏差控制调节风煤比，使燃煤充分燃烧。
（3）调节鼓风量与引风量，保持炉膛压力在一定的负压范围内。炉膛负压的变化，反映了引风量与鼓风量的不相适应。如果炉膛负压太小，炉膛容易向外喷火，危及设备与工作人员的安全。负压过大，炉膛的漏风量增大，增加引风机的电耗和烟气带走的热量损失。本系统中根据鼓风量的变化，对引发了进行前馈控制。根据经验设定炉膛负压，并测量炉膛负压，运行PID算法控制炉膛负压保持在一定的范围内，从而调节引分量，
确定引风机的转速。
第四章 锅炉控制系统总体设计
4.1 系统功能分析
（1）远程/就地控制
系统具有远程控制和就地控制两种控制功能。通过工控机和可编程控制器对锅炉系统中的鼓风机、引风机、炉排电机、循环和补水泵实现远程控制。同时，也可直接操作变频控制，实现就地控制。
（2）单动/联动模式
本系统工作在单动/联动模式两种工作模式下。单动和联动模式下均可实现远程/就地控制和参数设定，但单动模式下，需人工根据气候、负荷的变化设定鼓风机、引风机、炉排电机、循环泵和补水泵等电机的转速，相当于“开环控制”；联动模式下，操作人员只需根据室内温度和室外温度的变化设定锅炉的出水温度和炉膛负压等参数，系统自动地调节电机的转速，减少了人工干预，提高了自动化水平。
（3）检测功能
系统通过安装在锅炉现场的各类传感器，可检测出水温度、会水温度、炉膛温度、排烟温度、出水流量、回水压力、出水压力、炉膛负压、锅筒压力、补水流量、循环泵压力等参数，并可以将这些数据通过变送器传送到可编程控制器处理，所有参数均可在计算机显示器上显示，或由打印机打印出来。
（4）超温超压报警
锅炉控制系统必须包含超温超压报警功能，当系统中的温度、压力等信号超过上下限时，必须提示报警信息，对某些重要参数，还设置了报警联动功能，即超限时停炉或停泵处理。
（5）报表统计
计算机还可以产生相应的各种参数报表，供随时查询和打印参数变化实时趋势图和历史图、报警记录和数据记录报表等。
4.2 系统方案设计
系统采用两台工控机作为上位机，构成双机冗余系统。下位机采用西门子公司S7-200系列PLC，并通过RS-485与变频器通信，通过I/O模块控制控制柜内所有断路器、接触器和继电器等开关设备，以实现远程控制。系统采用分级分层模式，只要系统一上电，即使上位机出现故障，PLC控制系统容仍可继续运行，不影响锅炉正常工作，
只是不能远程启/停控制和参数设定。如果PLC系统也出现故障，还可直接在变频控制室通过控制面板进行启/停控制，通过设定变频器频率可进行参数设定，以充分保证系统的可用性。
4.2.1 系统结构
系统属于热水锅炉供暖系统，主要提供热水循环给供暖，一般分为燃烧控制系统、循环泵控制系统和不水泵控制系统，采用集中控制，分为三层，系统结构框图如图4-1所示：
电气控制回路(带两台变频器) 电气控制回路(带18台变频器) 电气控制回路(带两台变频器) 管理层 主控机 辅控机 现场控制层 西门子S7-200系列可编程控制器 数据采集与变送层 补水泵 锅炉 传感器与变速器 循环泵 锅炉本体及管网系统
管理层：系统采用两台研华IPC610工控机作为上位机，其中一台作为主控机，另
一台为辅控机，构成双机冗余系统。通过MPI多点接口与下位机PLC进行通讯，对现场锅炉的运行集中监控、统一调度，实现对锅炉的远程控制。
现场控制层：该层以西门子S7-200系列可编程控制器为核心，一方面通过MPI
多点接口与上位机通讯，接收上位机管理层的控制命令；另一方面运用RS-485总线与各变频器进行通讯，分别对鼓风机、引风机、炉排电机、循环泵和补水泵等进行启停控制和电机的转速设定，一旦电机启动完毕，即使PLC与上位机通讯故障，系统仍能正常运行。
现场数据采集与变送层：这一层是集散控制系统的最底层，主要完成现场数据
的采集、预处理和变送等工作。这些数据主要包括锅炉的出水温度、出水压力、锅筒压力、炉膛温度、炉膛压力以及总出水温度、总出水压力、总会水压力等。变送器将采集的温度、压力等物理量转换成电压或电流信号并传送给可编程控制器进行数据处理。
4.2.2 系统硬件
（1）主机系统:两台研华IPC-610工业控制计算机，其中一台为主控机，另一台为辅控机，构成双机冗余系统。为实现与可编程控制器的通信，系统配置有CP5611MPI多点接口卡。
（2）可编程控制器：西门子S7-200系列可编程控制器，S7-200具有极高的可靠性、极丰富的指令集、丰富的内置功能、丰富的扩展模块，易于掌握，操作便捷，且具有实时特性。
（3）仪表设备：为了提高仪表的抗干扰能力，选用DDZ-III型仪表，仪表输出为4-20mA电流，保证系统的可靠性。仪表主要包括：温度变送器、流量变速器、压力变送器、液位变送器、微压变送器等。
（4）变频控制：包括电源控制柜=锅炉变频控制柜、循环泵变频控制柜和补水泵变频控制柜。变频器全部采用日本富士山公司FRENIC 500 G11S/P11S系列低噪声、高性能、多功能变频器，根据电机功率选择不同的型号。控制柜内配置各种型号大小的断路器、接触器、继电器等低压电器设备，以完成电机的启、停控制。
4.3 系统构成
4.3.1 补水泵控制系统
补水泵系统共有四台补水泵电动机，系统采用两台变频器拖到，一台变频器负责拖动两台补水泵，即“一拖二”模式。系统的电气控制如图4-2所示。