基于PLC的鍋爐加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)

3．1 控制流程
圖3給出3#機(jī)組的爐水加藥控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)從在線(xiàn)分析儀表(磷酸根表、pH表)中提取4~20mA信號(hào)，根據(jù)運(yùn)行工藝參數(shù)和確定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行窗口式PID復(fù)合運(yùn)算，中間結(jié)果送變頻器，控制加藥泵加藥量以實(shí)現(xiàn)加藥的自動(dòng)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(jī)軟件WinCC+西門(mén)子PLC的組合方案。PLC系統(tǒng)通過(guò)PorfiBus總線(xiàn)方式與上位機(jī)WinCC連接。如圖4所示。其中上位監(jiān)控部分由工業(yè)計(jì)算機(jī)(WinCC)來(lái)完成。監(jiān)控工作人員可通過(guò)CRT實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況．設(shè)定或修改系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)通過(guò)CRT遠(yuǎn)程軟件控制系統(tǒng)運(yùn)行。上位工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和管理，并與MIS系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)。上位機(jī)可對(duì)控制器進(jìn)行組態(tài)，組態(tài)范圍包括控制器的網(wǎng)絡(luò)地址和時(shí)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(diǎn)、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(chǎng)的一套可編程控制器(PLC)來(lái)完成。它是自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)的核心，用于采集相應(yīng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)。由于化學(xué)加藥系統(tǒng)具有純滯后性質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致控制作用不及時(shí)，引起系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)或振蕩，而利用計(jì)算機(jī)可方便實(shí)現(xiàn)滯后補(bǔ)償。采用改進(jìn)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(hào)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的交流變頻器，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)加藥泵。電氣部分的控制方式設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)程和本地兩種，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)／半自動(dòng)／自動(dòng)三種功能，后兩種功能由上位機(jī)切換。

4 IFC算法的濾波處理應(yīng)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(gè)數(shù)值，并求出其平均值采集當(dāng)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(shí)際情況設(shè)定的信號(hào)波動(dòng)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(dāng)前采樣的X6替換X5，然后用這5個(gè)新數(shù)值再求X，進(jìn)行比較，如此循環(huán)執(zhí)行該程序即可實(shí)現(xiàn)濾波功能。圖5為采用濾波程序后，放大了的pH值趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，濾波效果良好。圖6給出控制操作界面圖。

5 結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明．基于PLC的化學(xué)自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)可靈活滿(mǎn)足各類(lèi)化學(xué)加藥系統(tǒng)的在線(xiàn)監(jiān)控。該系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、鍋爐及輔機(jī)設(shè)備能全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到了預(yù)期效果，解決了以往手動(dòng)控制難保證水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定的問(wèn)題，減輕了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，得到一致好評(píng)。