锅炉三冲量祥解
三冲量汽包水位控制原理及应用教程
锅炉汽包水位是锅炉生产过程的主要工艺指标，同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
汽包水位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且还会使过热器结垢，或使汽轮机叶片损坏；当汽包水位过低时，轻则影响水汽平衡，重则烧干锅炉，严重时会导致锅炉爆炸事故的发生。
所以锅炉水位是一个极为重要的被控变量。
在具体工艺生产过程中，常常由于蒸汽负荷的波动和给水流量的变化打破汽包内的平衡状态，对汽包水位造成干扰，最终导致假液位。
所谓“冲量”实际就是变量，多冲量控制中的冲量，是指引入系统的测量信号。
在锅炉控制中，主要冲量是水位。
辅助冲量是蒸汽负荷和给水流量，它们是为了提高控制品质而引入的。
1、三冲量控制的引入目前锅炉汽包水位调节常采用单冲量、双冲量及三冲量等三种调节方案，现分别对它们的基本原理和特性加以讨论。
①单冲量水位调节系统单冲量水位调节系统的原理如图1所示。
由图1可知，这种类型的水位调节系统，是一个典型的单回路调节系统，被调参数是汽包水位，调节参数是锅炉的给水量。
它适用于停留时间较长(亦即蒸发量与汽包的单位面积相比很小)，负荷变化小的小型锅炉(一般为10t/h以下)。
但对于停留时间较短，负荷变化大的系统就不适应了。
图1 单冲量水位调节原理图2 单冲量水位调节系统控制策略从图2可以看出：单冲量水位调节系统控制策略由汽包水位测量差压变送器、PID调节器和调节阀(或变频器)构成。
当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于汽包内蒸汽压力瞬间下降，水的沸腾加剧，汽泡量迅速增加，汽泡不仅出现于水的表面，而且出现于水面以下，由于汽泡的体积比水的体积大许多倍，结果形成汽包内液位升高的现象。
因为这种升高的液位不代表汽包内储液量的真实情况，所以称为“假液位”。
此时PID调节器会错误地认为测量值升高，从而关小给水调节阀，减小给水量。
等到这种暂时汽化现象一旦平稳下来，由于蒸汽量的增加，给水量反而减少，会使水位严重下降，甚至降到液位危险区，造成事故。
三冲量给水调节
在三冲量给水调节系统中，调节器接受三个输入信号：主信号汽包水位H，前馈信号蒸汽流量D，和反馈信号给水流量W。
其中，蒸汽流量和给水流量是引起汽包水位变化的主要原因，当引起汽包水位变化的扰动一经发生，调节系统立即动作，能即使有效的控制水位的变化。
对锅炉的给水、燃烧等热工过程变量的自动调节。
实现锅炉的自动控制，对安全运行、节能具有重要的经济意义。
依锅炉的结构、运行方式和所用的燃料不同，控制系统也有差异。
一般小型锅炉只有水位调节系统，中型锅炉要有燃烧和炉膛压力调节系统，大型锅炉还要有氧量校正系统，而供应过热蒸汽的锅炉还需要增加过热蒸汽温度调节系统。
发电厂的高温高压汽包锅炉自动控制系统是典型的工业锅炉控制系统，它由给水自动调节系统、燃烧过程自动调节系统和过热蒸汽温度自动调节系统等组成。
锅炉给水自动调节系统为了确保锅炉安全运行，必须对锅炉的水位进行控制，使汽包的水位保持在一定范围。
图1是应用较多的三冲量给水调节系统。
三冲量是指汽包水位、给水流量和过热蒸汽流量。
其中水位是主信号,给水量是反馈信号,过热蒸汽量是前馈信号。
当过热蒸汽流量改变时调节器立即调节给水量，当给水流量受到扰动时则能使给水流量恢复到原来值。
因此，三冲量给水调节是一个前馈、反馈调节系统。
燃烧过程自动调节系统由燃烧、送风和炉膛负压三个调节回路组成(图2)。
图中PI1为过热蒸汽压力调节器(PI表示比例积分调节器)，其主信号是汽机前的过热蒸汽压力，当汽机负荷变化时，汽机前的蒸汽压力也随之变化。
调节器通过改变送入锅炉的燃料量，使其与变化后的负荷相适应，并将过热蒸汽压力恢复到额定数值。
PI2是送风调节器,它的作用是保持进入锅炉的空气量与燃烧量成比例关系，以保证锅炉的经济燃烧，提高锅炉热效率。
对于燃烧煤粉的锅炉，直接测量进入锅炉的煤粉量是困难的，因此引入热量信号，即用过热蒸汽流量加汽包压力的微分信号来间接地测量当时进入锅炉的燃料量。
根据反映燃料量的热量信号调节送风量。
锅炉3冲量
控制系统设计1.给水调节对象的动态特性锅炉的给水系统，汽包液位的动态特性最突出的特点就是循环系统充满了夹带着大量的蒸汽气泡的水，而蒸汽气泡的总体积是随着气泡压力和炉膛负荷的变化而改变的。
如果有某种原因使蒸汽气泡的总体积改变了，即使水循环系统中的总水没有变化，汽包水位也会随之发生改变。
汽包液位过高会造成蒸汽带水，影响汽水分离效果；水位过低容易使水全部被汽化烧坏锅炉。
影响汽包液位的因素，好友蒸汽负荷和给水流量的波动，当负荷突然增大，汽包压力突然降低时，水就会被急剧汽化，出现大量气泡，形成“虚假液位”。
根据要求，水位H与给水W之间的传递函数为一个一阶对象，时间常数为5s，静态放大倍数为8.2.系统控制框图：从系统框图可以看出，单级三冲量控制系统有两个闭合回路：一个是给水流量W、给水变送器、调节器和调节阀组成的内回路；另一个是由汽包水位对象和内回路构成的主回路。
蒸汽流量D及其蒸汽变送器未包含在这两个回路内。
但它的引入可以改善控制质量，且不影响闭合回路工作的稳定性。
所以三冲量控制的实质是前馈加反馈的控制系统。
单级三冲量控制系统具有如下优点：相对但冲量和双冲量控制系统，其控制品质最好，能有效地满足系统对快速性，稳定性，准确性的要求，能有效地避免“虚假水位”现象。
综上所述，本系统应选用水位串级控制。
主回路用于直接控制水位，主调节器一般采用比例积分动作，维持水位不变。
副回路是流量系统，副调节器可以用比例或比例积分动作。
结合题意设计系统框图如下：3.仪表的选择及静态增益的计算本系统共需要选择三个仪表以及一个电动调节阀。
（1）给水流量计算的选择及KW的计算根据所给离心水泵的参数，给水压力3Mpa，水流量为25T/h。
正常蒸汽量为10T/h，因此在稳定的情况下，需要的给水量应等于蒸发量，及给水量为10T/h。
选择输入量所对应的给水流量为20T/h。
量程为4~20mAKW=（20-4）/（20-0）=0.8mAh/T（2）蒸汽流量计的选择及KD的计算根据所给的蒸汽流量稳定值为10T/h，选择输入量程对应的蒸汽流量为20 T/h。
锅炉水位三冲量控制及调节
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上,即三个被控变量对应一个调节器;工作原理：汽包水位作为主信号,水位变化,调节器输出发生变化,继而改变给水流量, 使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号,防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用;锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一;汽包水位三冲量调节系统的给水调节阀动作频繁,锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感,稍有不慎就可能出现严重的危险情况,汽包水位三冲量调节系统关系到整个机组的安全运行：若汽包水位过高,会造成蒸汽带水；若汽包水位过低,会造成锅炉“干锅”,可能严重烧坏锅炉设备;汽包水位三冲量调节系统的重要性由此可见一斑,所以汽包水位的相关保护要完善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳;目前,汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟,但在实际锅炉运行中会各种原因导致水位自动调节系统投入困难,甚至自动不能投入;这种现象让人对串级三冲量调节系统的调节能力和控制策略产生疑问;为此云润与大家交流运用心得,对级三冲量调节系统进行定性分析,并对一些异常情况的处理办法进行探讨;1、水位三冲量调节控制策略汽包水位三冲量调节系统使用的三个冲量分别是汽包水位、给水流量和蒸汽流量;汽包水位作为主调PID调节器的输入信号,去抑制水位本身的偏差;副调外给定调节器使用了一个反馈信号给水流量和一个前馈信号蒸汽流量,以消除扰动和虚假水位;各种介绍汽包水位三冲量调节系统的书籍中,都有对传递函数的计算,这些计算对系统设计很重要;如果用经验调节法对于系统维护,则完全可以抛开理论计算;在此只对其物理意义进行定性思考和作一番揣测;反馈信号反馈信号指给水流量信号,也叫内扰;水位三冲量调节系统中被调量发生变化的时候,PID经过运算,去控制执行机构进行合理的动作,执行机构改变给水调节阀的开度,阀门控制介质变化,达到控制给水流量的目的;可是给水调节阀执行机构特性、水位三冲量调节系统的运行状况存在很多差异,这些差异主要有：1执行机构线性：执行机构改变开度后,流量随之改变的大小;2执行机构死区：PID输出每变化多少,执行机构才能动作一次;3执行机构空行程：执行机构在改变动作方向的时候,改变多少开度,给水流量才发生变化减去死区的值;4执行机构回差：执行机构进行开、关两个方向的动作的时候,流量变化不相等,这个流量变化绝对值的差叫回差;5执行机构及阀门的特性曲线改变：阀门线性改变,阀门每变化1%,流量变化量与以往不同;6水位三冲量调节系统软故障：偶尔发生的系统故障使得给水流量变化不均匀,或者时有停顿;7系统介质参数发生变化：指因给水压力、蒸汽压力变化导致给水流量变化;上述差异会对系统的调节造成干扰,甚至上述的情况在运行过程中也在变化;介质参数随时发生变化,其它参数可能缓慢发生变化,大家必须关注这些变化因素;在一个中等容量的机组中,一般汽包水位对给水流量的变化非常敏感,流量变化10t/h左右,就会造成水位逐渐上升;通常执行机构动作1%的开度,就足以造成10t/h的流量变化;水位三冲量调节系统主调的输出给副调一个给水量的指令;如果给水流量信号与这个指令不一致,副调的作用使执行机构改变给水调节阀开度,去让流量信号与主调的输出去一致；如果主调输出没有波动,而流量信号有波动,说明执行机构、阀门甚至给水压力等因素发生变化,这些变化的因素叫做内扰;此时若不管这些变化,将最终会影响到汽包水位,等汽包水位变化后主调再进行调节,就会因延误而过调；副调的作用就是快速消除扰动,如果调节合理则有可能让汽包水位不受干扰或者少受干扰;给水流量信号的设立,一个很重要的作用就是消除内扰;前馈信号前馈信号是指蒸汽流量信号;也叫外扰;当机组负荷需求波动会引起燃烧和蒸汽流量的波动;在蒸汽流量波动的时候就应该及时对系统进行调节,若等到汽包水位开始波动的时候再调节给水流量,汽包水位可能因波动速度较快而纠正较慢出现较大波动;为了克服外扰,所以加入蒸汽流量这个信号;假设机组负荷需要增大,蒸汽流量随之增大,此时不等汽包水位降低,在副调里预先增大给水流量,最终使得汽包水位保持平稳;引入蒸汽流量信号是为了为了克服外扰和“虚假水位”;所谓“虚假水位”是指当机组负荷突然增加,锅炉输出蒸汽量突然增大,此时锅炉因蒸发量增加,给水量未来得及变化,此时汽包水位应该降低；但锅炉出汽量突然增大导致蒸汽压力突然降低,使汽包里汽水混合物中的汽泡急剧增加,汽泡鼓动着汽包水位虚增,造成了汽包水位增高的现象;锅炉出现虚假水位时汽包水位增高,主调使得执行机构关小,加剧了水位降低的情况;但是因为前馈信号的存在,蒸汽流量一旦增大,副调的PID命令执行机构开大,抵消了虚假水位造成的影响;因此副调的反馈信号和前馈信号作用非常大,也非常有必要;控制策略图前馈信号和反馈信号的作用相反;请注意PID的正反作用;2、水位三冲量调节常规参数整定规律有人对串级调节系统的参数整定比较生疏;因为串级系统参数较多,比较不容易分析;下面我们分步骤对参数整定方法作个探讨;设置副调流量系数包括给水流量系数和蒸汽流量系数;这两个系数没有固定值;如果副调的比例作用很弱,这两个系数甚至可以取消不用;之所以要设置流量系数,是要提醒读者注意：在调试过程中,切不可先令副调比例作用过强否则有可能造成系统震荡,最终导致安全事故;一般我们预设这个系数为左右,蒸汽流量系数和给水流量系数应该大致相等;设置副调的比例带非常大,积分时间为无穷大比例作用的大小因系统而异;原则上应该先把副调作用放很小,以防止系统或者副调震荡;设置主调的积分时间为零,比例作用比较弱之所以没有给出比例作用的具体数值,是因为根据不同的系统、不同的DCS系统、不同的程序或PID调节器,这个值差异很大;一般来说,副调的比例带可以先设为150-600,主调比例带设为100-200;逐渐降低主调比例带根据观察结果,逐渐增强比例作用,直到系统接近平稳;或者继续增强比例作用,直到系统接近于等幅震荡,然后把此时的比例带除以,基本上接近于可用了;但是对于汽包水位系统,最好不要调到等幅震荡,这样会使系统处于危险的境地;逐渐增强主调积分作用积分作用逐渐增强,能在较短时间10分钟左右内消静差即可;积分作用不能放得很强,切记主调积分作用太强不仅没有好处,还会带来危害;因为在被调量开始强势回调的时候,需要调节器的输出也要快速回调,这样才能使得被调量不会大幅度超调,而这时候如果积分作用很强,积分作用会使得调节器的输出不仅不回调,而且还可能按照原来的趋势继续调节,一直等到被调量和设定值接近相等的时候,才开始回调,此时为时已晚,必然造成大幅度的超调;要记住：主调积分的目的是为了消除静差的;只要系统没有静差,积分作用就不必要增强;不使用微分作用微分作用可以超前调节,但水位三冲量调节系统不使用微分;因为水位、流量信号大多存在着微小的波动,微分作用会将这些波动放大,造成干扰;主调比例带与副调比例带相乘;减弱主调作用,逐渐增强副调作用主调比例带与副调比例带相乘的积,固定一个数,大约增强副调多大幅度,就减弱主调多大幅度,乘积基本保持不变;在修改主、副调参数的时候应该先减弱一个,再增强另一个,以免系统引起震荡;副调比例作用增强到足够抑制给水流量的扰动为止在负荷大幅度改变时,观察副调的曲线,防止震荡的发生这个阶段容易被忽视,但是非常重要负荷大幅度波动时候,流量最容易引起震荡,此时减弱副调的比例作用,直到不发生震荡为止,然后为了安全,再次稍微减弱副调作用;在调节副调的同时,还需要注意改变主调的比例作用;注意修改主调的积分作用在反复整定主调、副调比例参数之后,要记得积分作用也需要修改;如果副调的比例作用减弱,那么积分作用也要相应减弱,因为调节器的输出是比例和积分相权衡的结果;至此水位三冲量调节系统基本调试结束;为了防止副调震荡,还可以对副调的反馈系数和前馈系数进行修改,基本同减弱副调比例带的作用相当;切记在修改系数时一定要把该系统切换为手动运行方式,否则可能对调节器造成较大干扰,甚至危害锅炉安全运行;。
什么是三冲量调节
什么是三冲量调节.txt这世界上除了我谁都没资格陪在你身边。
听着，我允许你喜欢我。
除了白头偕老，我们没别的路可选了什么时候想嫁人了就告诉我,我娶你。
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上，即三个被控变量对应一个调节器。
工作原理：汽包水位作为主信号，水位变化，调节器输出发生变化，继而改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号，防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
三、锅炉三冲量控制原理及调节过程。
原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC 与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。
蒸汽流量的波动是引起汽包液位LIA2104变化的因素，是干扰作用，蒸汽波动时，通过引入FC，使给水流量FA2101作相应的变化，所以这是按干扰进行控制的，是把蒸汽流量信号作为前馈信号引入控制的。
调节过程：根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用的原则，水位控制器LC反作用选反作用，流量控制器FC为正作用，调节器为气关阀。
当水位由于扰动而升高时，因LC反作用，它的输出下降，进入加法器后，使FC给定值减小而输出增加，调节阀的开度减小，给水流量FA2101减小，水位下降，保持在设定值上；当蒸汽流量FAQ2102增加时，FC给定值增加而输出减小，调节阀的开度增加，给水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服给水自身的扰动，要进一步地稳定了水位的自动控制；给水流量FA2101增加，FC输出增加，调节阀的开度减小，给水量减小，从而保持水蒸汽平衡。
锅炉汽包的三冲量工作原理
锅炉汽包的三冲量工作原理
锅炉汽包的三冲量工作原理是指利用物理原理对锅炉汽包中的水进行定期的排放和补充，以保持水位稳定。
三冲量的工作原理如下：
1. 第一冲：当锅炉刚启动或停机后，水位较高，需要排放一定量的水，保持水位在正常范围内。
第一冲又称“自排”，是自动进行的，水泵停止工作，排污阀打开，将锅炉内部的杂质和空气排出。
2. 第二冲：在锅炉运行期间，由于蒸汽不断排出，水位会逐渐下降，此时需要进行第二冲。
第二冲是手工操作，打开补水阀，让新水从水箱或给水泵注入锅炉，补充水位。
3. 第三冲：在锅炉运行一段时间后，锅炉内的水质会逐渐变差，此时需要进行第三冲。
第三冲是手工操作，将锅炉底部的污水排出，清洗锅炉内的杂质和沉淀物，保持水质清洁。
以上就是锅炉汽包的三冲量工作原理，通过定期排放和补充水，可以保持锅炉的水位稳定，确保锅炉安全运行。
锅炉三冲量
工艺控制要求简介。
（1）锅炉汽包液位是表征生产过程的主要工艺指标，同时，也是保证锅炉安全运行的主要条件之一。
液位过高，使蒸汽产生带液现象，不仅降低蒸汽的产量和质量，而且，还会使过热气结垢，或使汽轮机的叶片损坏；当液位过低时，轻则影响水蒸气平衡，重则烧干锅炉，严重时导致锅炉爆炸，直接危及员工的人身安全，造成重大设备等事故。
锅炉汽包液位控制的好坏是制约工艺安、稳、长、满、优生产的一大“瓶颈”问题。
（2）冲量的概念及具体含义：所谓“冲量”实际就是“变量” ，多冲量控制中的“冲量” ，是指引入系统的测量信号。
在锅炉控制系统这中，三冲量是指汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，其中，汽包液位LIA2104是主要冲量。
（3）引入三冲量的主要原因：汽包液位LIA2104、蒸汽流量FAQ2102、和给水流量FA2101三个测量信号，经过一定运算后，共同控制一个给水阀；汽包信号是被控变量，是反映锅炉工作状态的主要指标，也是保证锅炉安全运行必要指标；引入蒸汽流量信号，是为了及时蒸汽流量波动对汽包液位的影响，并有效地“假液位”现象引起控制系统的误动作；引入给水流量信号的目的是将给水流量信号作为“副变量”，利用串级控制系统中副回路克服干扰快速性来及时地克服给水压力变化对汽包液位的影响。
二、系统控制方框图、锅炉汽包液位控制系统图和调节器正反作用的确定。
在确定调节阀为气关的前提下，按单回路控制系统，可以确定FC为正作用。
汽包液位LIA2104和给水流量FA2101增加都需要关小调节阀，即对阀位的动作方向要求是一致的，故LC是反作用。
三、锅炉三冲量控制原理及调节过程。
原理：冲量控制系统从结构上来说，是一个带有前馈信号的串级控制系统。
液位控制器LC 与流量控制器FC构成串级控制系统。
汽包液位LIA2104是主变量、给水流量是副变量。
副变量的引入使系统对给水压力的波动有较强的克服能力。
锅炉汽包液位三冲量自动调节控制
锅炉汽包液位三冲量自动调节控制一、概述：现代化工业生产中，工业锅炉是一个重要设备，其运行是为了得到一定质量的蒸汽。
自动化锅炉的基本要求是：按质按量的供应合格的蒸汽，满足生产的需要；安全可靠耐用，延长锅炉的使用寿命；降低操作人员的劳动强度。
锅炉的运行参数包括蒸汽压力、流量、温度等。
锅炉汽包液位是锅炉生产中重要的工艺指标。
汽包液位是影响蒸汽质量的一个关键参数，保持锅炉汽包液位稳定在规定范围内，对于保障锅炉安全运行及蒸汽质量的稳定具有关键的作用。
如果锅炉汽包液位过高，由于汽包容积小，造成汽包上部空间过小，影响汽水分离，容易出现蒸汽带液现象，损坏其它设备。
如过锅炉汽包液位过低，水的汽化速度加快，影响汽水平衡，如不及时调节进水会造成干锅，造成事故。
汽包水位的主要扰动是蒸汽流量的变化。
当蒸汽用量突然减小时，蒸汽压力会急剧上升，沸腾暂时停止，形成水位暂时下降的“假水位”现象。
当蒸汽用量突然增大时，汽包内蒸汽压力突然下降，水的沸腾加剧，气泡量迅速增加，也会使汽包内形成水位升高的“假水位”现象。
如单按简单的水位调节，调节器将依据这一“虚假水位”减少补水量造成事故，所以单量调节无法满足需要，因此老山锅炉房采用了三冲量调节系统控制，以保障锅炉的安全运行。
二、三冲量水位控制方案：（一）根据生产工艺的要求锅炉控制系统增加下列检测项目：1、锅炉汽包水位进行三冲量给水自动控制，提高锅炉的安全。
2、设置过热器出口蒸汽温度高报警。
3、设置汽包水位高低报警。
4、设置蒸汽出口压力高报警。
备注：控制系统采用常规仪表实现，调节器选用新型数字智能调节器。
（二）选用仪表检测设备名称、规格、型号清单：三、锅炉汽包液位三冲量调节系统组成及工艺分析：（一）锅炉三冲量调节系统原理图及系统框图三冲量调节系统原理图三冲量调节系统方框图（二）锅炉汽包水位调节过程：锅炉水位控制系统如图所示，调节对象是锅炉的汽包，被调量是汽包水位，而引起汽包水位变化的干扰量是蒸汽负荷的变化，蒸汽负荷的急剧变化，将导致“虚假水位”出现。
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锅炉三冲量简介及组态一、实验装置硬件组成实验平台是个过程控制综合实验系统，系统由实验控制对象、实验控制台、和上位监控PC机三部分组成。
对象参数包括了液位、流量、压力、温度等热工参数，并可设置纯滞后环节。
控制设备配置了智能仪表与PLC两种形式，可以实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈-反馈控制，滞后控制、比值控制，解耦控制等多种控制。
1. 系统总貌：2.装置简述：装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。
供水系统有两路：一路由三相（380V恒压供水）磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及手动调节阀组成。
3. 仪表显示控制箱：仪表控制箱左上方标有本套装置的具体型号，面板示意图如图1-3：图1-3 仪表控制箱面板图1.2.3.1无纸记录仪：本无纸记录仪表可以对现场变送器输出的变量电压值和阻值进行实时曲线和历史曲线的记录，当记录间隔为1S时，可连续记录36H的数据，当记录间隔为4min时可记录360天的数据。
它拥有128*64点阵式液晶显示屏、三通道万能输入和RS485通讯功能，是一款功能强大的无纸记录仪表。
4.智能调节仪：本套装置配备两只智能调节仪，可同时控制两个执行器作用于不同的对象系统，每套仪表均带有三种输入规格、一路4～20mA电流信号输出、测量/输出分屏显示、模糊PID算法控制及RS485通讯功能，是工业中最常见的仪表之一。
5.流量积算仪：与智能仪表不同的是流量积算仪不仅可以采集模拟量信号，而且可以将流量信号进行时间轴上的累积，并可进行相应的流量批量控制实验，这些都是工业现场常用的功能，此外流量积算仪还具有RS485通讯功能。
6.各种传感器、变送器和控制信号接口：本套对象系统共配置10件检测装置，它们接口按输出信号的不同，分类排列在面板上，以供仪表引用。
两套执行器的输入信号，位于检测信号的下面，它们主要由仪表控制输出连接用。
另外还有一路开关量控制离心泵自动运转开关，为仪表控制箱流量积算仪最下面位置的两排强电接线柱，由流量积算仪作批量控制时自动控制泵的开启。
7. 检测装置：1）扩散硅液位变送器：传感器为扩散硅压阻材料，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，是常见普通型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。
2）电容式液位变送器：传感器为电容式检测机构，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.25级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。
3）差压液位变送器：传感器为扩散硅压阻材料，用于测量由水箱液位高度而产生的压力，它的一端通有大气，是一种表压检测机构的传感器，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，是常见普通型传感器、变送器一体式结构的压力检测装置。
4）涡轮流量计：传感器为涡轮结构，是一种速度式检测仪表，本套装置中用于检测水流量大小，在小流量时拥有很高的精度，变送器为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度1.0级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的流量检测装置。
5）电磁流量计：传感器为电磁法兰结构，利用法拉第电磁感应原理对导电介质水进行测量，变送器为交流220V供电、4～20mA变送输出、精度0.5级，是高精度型传感器、变送器一体式结构的流量检测装置。
6）孔板流量计：采用标准孔板环式，孔径比及相关详细参数见节流装置技术资料。
孔板两侧所产生的压力差由差压变送器进行测量。
7）电容式差压变送器：传感器为电容式检测机构，用于检测由于孔板节流而产生的压力差，为直流24V供电、4～20mA变送输出、标准两线制接线、精度0.5级，。
8) PT100铂电阻温度传感器：本套装置中共有两只PT100铂电阻温度传感器，一只安装在孔板节流装置的下游管道中，用以检测流过节流装置的介质水的温度；另一只安装在复合加热水箱的顶盖上，用以检测加热系统介质水的温度。
9)Cu50铜电阻温度传感器：铜电阻温度传感器也安装在复合加热水箱的顶盖上，与安装在同样位置的PT100温度传感器进行对比实验用。
8. 执行器：1) 电动调节阀：采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。
它具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点，电源为单相220V，控制信号为DC4～20mA，使用和校正非常方便。
二、几种锅炉汽包水位的控制方案1. 单冲量控制系统单冲量控制系统(冲量一词指的是变量,单冲量即汽包液位) 是采用汽包液位直接控制给水调节阀(如图4 所示) ,它是汽包液位自动控制中最简单最基本的一种形式,是典型的单回路定值控制系统。
特点：该系统结构简单投资少容易实现,用于小型低压锅炉。
因为这种锅炉的蒸汽负荷比较稳定,汽包的相对容积大,用户对蒸汽的要求往往不十分严格,该控制系统若再配上一些报警联锁装置,也可以满足生产要求。
图4 单冲量控制系统方框图在停留时间较短,负荷变化较大时,就不能采用单冲量液位控制系统。
这是因为:(1) 负荷变化时产生的“虚假液位”将使调节器反向错位动作,负荷增大时反而关小给水调节阀,当闪急化平息下来时,会使水位严重下降,产生剧烈波动,调节的动态品质很差。
(2)负荷变化时,从负荷变化到水位下降再到调节阀动作,滞后时间太长,如果水位过程时间常数很小,偏差必然很显著。
(3) 给水系统扰动时,例如给水泵压力变化,进水量立即变化,而到水位产生偏差时才使调节阀动作,同样不够及时。
2. 双冲量控制系统在汽包的水位控制中,最主要的扰动是负荷的变化,那么引入蒸汽流量来校正,不仅可以补偿“虚假液位”所引起的误动作,而且使给水调节阀的动作及时,这就构成了双冲量控制系统。
从本质上看,双冲量控制系统是一个前馈(蒸汽流量FTS) 加单回路反馈控制系统构成的复合控制系统。
图5 双冲量控制系统方框图双冲量控制系统有两个缺点:(1) 调节阀的工作特性不一定完全是线性,这样要做到静态补偿就比较困难;(2) 对于给水系统的扰动不能直接补偿。
为此将引入给水流量信号,构成三冲量控制系统。
3. 三冲量控制系统1）三冲量控制方案Ⅰ———前馈(蒸汽流量) 加反馈(液位,给水流量) 控制系统该系统可看作三冲量的综合信号作为被控变量的单回路控制系统,投运和整定与单回路控制系统一样,但是如果系统参数设置不能确保物料平衡,则负荷变化时,水位将有余差。
图6 三冲量控制方案Ⅰ方框图2)三冲量控制方案Ⅱ———蒸汽流量前馈给水流量串级控制系统方案Ⅱ与方案Ⅰ相类似,仅是加法器位置从调节器前移至调节器后。
该方案不管λS 与λW 如何设置,当负荷变化时,液位可以保持无差,以改善负荷扰动下的调节品质。
图7 三冲量控制方案Ⅱ方框图4.几种控制方案的比较1)单冲量液位控制是汽包液位自动控制中最简单最基本的一种形式,是典型的单回路定值控制系统,但它不能克服“虚假液位”的影响,而且没有给水流量信号的反馈,所以液位波动较大。
2)双冲量液位控制系统是在单冲量控制的基础上,引进蒸汽流量作为前馈信号。
该控制系统的特点是:引入的蒸汽流量前馈信号可以消除“虚假液位”对调节品质的不良影响,而且引入的蒸汽流量的前馈信号,能改善调节系统的静特性,提高调节质量。
双冲量液位控制系统适用于小型低压而且给水压力较稳定的锅炉。
3)三冲量液位控制系统抗干扰能力强,适用于大中型中压锅炉。
三、MCGS组态软件MCGS是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。
MCGS 5.1为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
1 概述什么是MCGS组态软件MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的、用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点。
组态（Configuration）为模块化任意组合。
通用组态软件主要特点有：（1）延续性和可扩充性。
当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用）。
通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程。
MCGS组态软件的系统构成1）MCGS组态软件的整体结构MCGS 软件系统：包括组态环境和运行环境组态环境：相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统；生成用户应用系统的工作环境运行环境：则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
用户应用系统的的运行环境。
MCGS组态软件的系统构成四、MCGS组态软件五大组成部分2 MCGS组态软件的工作方式1） MCGS的组态与动画效果：MCGS提供图库，并为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。
我们在组态环境中生成的画面都是静止的，图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，MCGS称之为动画连接。
2）如何对工程运行流程实施有效控制：MCGS开辟了专用的“运行策略”窗口，建立用户运行策略。
MCGS提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为“用户策略”），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和设备的工作状态。
所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦琐的编程工作。