基于PLC的鍋爐加藥自動控制系統(tǒng)

3．1 控制流程
圖3給出3#機組的爐水加藥控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)從在線分析儀表(磷酸根表、pH表)中提取4~20mA信號，根據(jù)運行工藝參數(shù)和確定的數(shù)學模型進行窗口式PID復合運算，中間結(jié)果送變頻器，控制加藥泵加藥量以實現(xiàn)加藥的自動閉環(huán)調(diào)節(jié)。

3．2 控制系統(tǒng)組成
該控制系統(tǒng)選用上位機軟件WinCC+西門子PLC的組合方案。PLC系統(tǒng)通過PorfiBus總線方式與上位機WinCC連接。如圖4所示。其中上位監(jiān)控部分由工業(yè)計算機(WinCC)來完成。監(jiān)控工作人員可通過CRT實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況．設(shè)定或修改系統(tǒng)的運行參數(shù)，同時通過CRT遠程軟件控制系統(tǒng)運行。上位工控機進行數(shù)據(jù)處理和管理，并與MIS系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)。上位機可對控制器進行組態(tài)，組態(tài)范圍包括控制器的網(wǎng)絡(luò)地址和時間、選擇控制算法、設(shè)定算法參數(shù)、設(shè)定控制量的設(shè)定點、選擇算法中輸入量及輸出量的通道等。下位控制部分由安裝在現(xiàn)場的一套可編程控制器(PLC)來完成。它是自動加藥控制系統(tǒng)的核心，用于采集相應的水質(zhì)數(shù)據(jù)。由于化學加藥系統(tǒng)具有純滯后性質(zhì)，會導致控制作用不及時，引起系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)或振蕩，而利用計算機可方便實現(xiàn)滯后補償。采用改進的數(shù)字PID控制算法和模糊控制算法，使控制器利用輸出控制信號調(diào)節(jié)現(xiàn)場的交流變頻器，進而控制電機的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)加藥泵。電氣部分的控制方式設(shè)計為遠程和本地兩種，以實現(xiàn)手動／半自動／自動三種功能，后兩種功能由上位機切換。

4 IFC算法的濾波處理應用
控制系統(tǒng)中．濾波程序的基本原理是在周期內(nèi)連續(xù)采樣5個數(shù)值，并求出其平均值采集當前值，并求
出采集值與平均值的差值△=Xi一X；若|△|>0．2，則舍棄Xi，取X=0．2作為按實際情況設(shè)定的信號波動范圍值；若|△|≤0．2，則Xl出棧，X2替換X1，X3替換X2，X4替換X3，依次遞推。用當前采樣的X6替換X5，然后用這5個新數(shù)值再求X，進行比較，如此循環(huán)執(zhí)行該程序即可實現(xiàn)濾波功能。圖5為采用濾波程序后，放大了的pH值趨勢，由此可見，濾波效果良好。圖6給出控制操作界面圖。

5 結(jié)語
實踐證明．基于PLC的化學自動加藥控制系統(tǒng)可靈活滿足各類化學加藥系統(tǒng)的在線監(jiān)控。該系統(tǒng)投運以來，運行穩(wěn)定、可靠、鍋爐及輔機設(shè)備能全面實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，達到了預期效果，解決了以往手動控制難保證水質(zhì)指標穩(wěn)定的問題，減輕了運行人員的工作強度，得到一致好評。