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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102455689A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102455689A(43)申请公布日2012.05.16(21)申请号201010515985.3(22)申请日2010.10.21(71)申请人吴惜文地址110180辽宁省沈阳市浑南新区朗日街1号(72)发明人吴惜文(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称基于PLC的锅炉加药自动控制装置(57)摘要基于PLC的锅炉加药自动控制装置,本发明涉及一种模糊控制算法,本发明就提供一种鲁棒性强,响应速度快和控制精度高的基于PLC的锅炉加药自动控制装置。本发明包括调节器、执行器、被控对象及变送器,其结构要点在于调节器由S7-200PLC和相应控制软件组成;执行器由变频器、电机和计量泵组成;被控对象为炉水;变送器采用分析仪表,即pH表。CN10245689ACN102455689A权利要求书1/1页1.基于PLC的锅炉加药自动控制装置,包括调节器、执行器、被控对象及变送器,其特征在于调节器由S7-200PLC和相应控制软件组成;执行器由变频器、电机和计量泵组成;被控对象为炉水;变送器采用分析仪表,即pH表。2.根据权利要求1所述基于PLC的锅炉加药自动控制装置,其特征在于控制系统选用上位机软件WinCC+西门子PLC的组合方案,PLC系统通过PoRFiBus总线方式与上位机WinCC连接。3.根据权利要求1所述基于PLC的锅炉加药自动控制装置,其特征在于采用改进的数字PID控制算法和模糊控制算法,使控制器利用输出控制信号调节现场的交流变频器,进而控制电机的转速,以调节加药泵。2CN102455689A说明书1/2页基于PLC的锅炉加药自动控制装置技术领域:[0001]本发明涉及一种模糊控制算法,尤其涉及一种基于PLC的锅炉加药自动控制装置。背景技术:[0002]目前,我国对大型锅炉的给水与蒸汽质量指标要求十分严格,因而需要对炉水品质连续监控。测量pH值大多采用传统的PID控制算法.但在反应过程中,因其中和点附近的高增益使得难以调整传统PID控制器参数。因此只能采用很小的比例增益,否则系统不稳定,而比例增益过小,又将使系统的动态特性变坏。对于锅炉给水加药测控装置,已经实现了加药系统的自动化,但无自动配药设备,仍需根据汽水实验室的化验结果人工配药,这样不仅工作强度大,而且所加的氨、联胺均属有剧毒易挥发物质,会给操作者造成严重危害,并导致环境污染。为此,提出变增益三区段非线性PID和积分模糊控制(IFC)算法的两种新型pH值控制法。通过对带有时滞的pH值中和过程进行数字仿真,结果表明,这两种控制算法均具有鲁棒性强,响应速度快和控制精度高的特点,尤其是IFC算法能克服pH值中和过程中的较大时滞。通过在某电厂的实际应用,已实现了锅炉给水配药、加药系统的全自动控制。[0003]PID控制是按偏差的比例(P-Proportional)、积分(I-Integral)和微分(D-Derivative)线性组合的控制方式。图1为常规的PID控制系统。其中,r为参考输入信号;PID为控制器;P为被控对象模型;d为干扰量;e(k)为系统误差;u(k)为控制量;pH(k)为被控过程输出量。,常规PID控制中的比例作用实际上是一种线性放大或缩小作用,很难适应酸碱中和过程中被控对象非线性的特点。发明内容:[0004]本发明就是针对上述问题,提供一种鲁棒性强,响应速度快和控制精度高的基于PLC的锅炉加药自动控制装置。[0005]为达到以上目的,本发明采用如下技术方案,本发明包括调节器、执行器、被控对象及变送器,其结构要点在于调节器由S7-200PLC和相应控制软件组成;执行器由变频器、电机和计量泵组成;被控对象为炉水;变送器采用分析仪表,即pH表。[0006]发明的有益效果:[0007]可灵活满足各类化学加药系统的在线监控。该系统投运以来,运行稳定、可靠、锅炉及辅机设备能全面实现自动调节,达到了预期效果,解决了以往手动控制难保证水质指标稳定的问题,减轻了运行人员的工作强度,得到一致好评。附图说明:[0008]图1是控制流程图。3CN102455689A说明书2/2页具体实施方式:[0009]本发明包括调节器、执行器、被控对象及变送器,调节器由S7-200PLC和相应控制软件组成;执行器由变频器、电机和计量泵组成;被控对象为炉水;变送器采用分析仪表,即pH表。[0010]控制系统选用上位机软件WinCC+西门子PLC的组合方案,PLC系统通过PoRFiBus总线方式与上位机WinCC连接,其中上位监控部分由工业计算机(WinCC)来完成,监控工作人员可通过CRT实时监控