C3000过程控制器在锅炉汽包水位控制中的应用

C3000过程控制器在锅炉汽包水位控制中的应用

锅炉是全厂重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足生产的需要。为此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量包括负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量等，主要输出变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。因此锅炉是一个多输入、多输出且相互耦合的复杂控制对象。

济南明湖热电厂对现有的两台65T/H的锅炉进行技术改造，使用了中控仪表的C3000过程控制器对汽包水位进行自动控制。该方案借助C3000过程控制器强大的逻辑运算功能，成功的实现了锅炉汽包水位三冲量控制。

通常的锅炉汽包水位三冲量控制系统如图1所示，引入汽包水位、蒸汽流量和给水流量实现前馈与串级控制组成的复合控制系统。其连接图如图2所示。

该锅炉汽包水位三冲量控制系统需要调整的参数较多，对于经验不丰富的调试人员，在操作上存在许多问题。

针对以往三冲量控制系统调整参数较多的缺陷，我们提供了一种参数较少、更好理解的控制方案，如图3所示。连接图如图4所示。

其基本思路是，为了保证汽包水位维持不变，只要保证给水流量和蒸汽流量平衡。主回路的测量值是汽包水位，副回路的测量值是蒸汽流量减去给水流量的差。除了主回路和副回路的PID参数外，没有其他需要调节的参数，操作起来非常简单。

C3000过程控制器内部的组态逻辑图如图5所示。

  输入部分

       输出部分

系统投运后，经过工程人员的简单调试，锅炉水位稳定在允许的范围内，控制效果非常理想，满足了系统运行的要求。由于C3000过程控制器可以同时支持四个回路的PID运算，所以可以把进煤控制和蒸汽出口温度控制都接入过程控制器中，进一步简化系统，节约成本。

随着社会对节能和环保的要求越来越高，现存锅炉控制系统的改造存在巨大的市场需求。特别是中小型的锅炉，非常需要有种简便易用、高集成度、高性价比的小型嵌入式专用控制器。

以ARM嵌入式微处理器为核心的C3000多回路过程控制器，集成了控制、运算、通讯、记录等功能，具有丰富的运算函数、灵活的模块化组态，人机界面非常适应现场的操作习惯。C3000良好的性能价格比，保证了其在锅炉自控系统应用中的前景，是替代单元组合仪表控制系统的理想选择。