锅炉液位控制系统
燃气锅炉的控制系统及其操作方法
燃气锅炉的控制系统及其操作方法随着我国经济的快速发展，燃气锅炉的应用越来越广泛。
燃气锅炉控制系统是整个锅炉系统的关键所在，能够确保燃气锅炉的安全、高效、稳定地运行。
本文将对燃气锅炉控制系统及其操作方法进行探讨。
一、燃气锅炉控制系统的组成燃气锅炉控制系统主要由以下几个部分组成：自动控制系统、填料控制系统、液位控制系统、排污控制系统、加药控制系统、给水控制系统和燃气供应系统。
这些系统在燃气锅炉的生产过程中，相互协调作用，以确保锅炉的安全、稳定、高效运行。
1.自动控制系统自动控制系统是燃气锅炉的核心，主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
其主要功能是监测锅炉出水温度、烟气温度、压力等参数，根据这些参数来指挥燃烧器的工作，并对锅炉的运行状态进行调整。
自动控制系统可以实现批量自动生产，提高生产效率，降低人工干预的可能性，大大提高了燃气锅炉的安全性和稳定性。
2.填料控制系统燃气锅炉填料控制系统主要用于控制内部填料的加注量和压力，确保填料的均匀分布以及压力的平衡。
填料控制系统主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
在锅炉生产过程中，系统可以根据锅炉负荷的变化来调整填料的量和压力，从而保证锅炉的工作效率和稳定性。
3.液位控制系统液位控制系统主要用于控制锅炉水位以及补给水的流量。
它主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
它可以精确地控制锅炉内部水位，确保锅炉的充水量和污水排放的流量。
液位控制系统的合理设计和操作，可以保证锅炉的稳定性、安全性和高效性。
4.排污控制系统燃气锅炉排污控制系统主要用于控制废气排放和污水排放的流量。
它主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
排污控制系统的作用非常重要，一般情况下污水和废气排放对环境造成的危害很大。
通过排污控制系统的运行，可以减少对环境的污染，保证锅炉运行环境的清洁和安全。
5.加药控制系统加药控制系统主要用于对锅炉内部水进行磷酸盐和硫酸盐等药品的添加。
锅炉液位PID控制系统的设计思路与实现
锅炉液位PID控制系统的设计思路与实现孙晓晴【摘要】要想基于理论的指导,准确设计PID调节器,必须针对被控对象构建一个准确模型,对于工业生产而言,这具有非常大的难度系数,加之系统控制参数与结构均不是恒定的,会随着时间的改变而变化.因此,构建所得模型只能被称为近似模型,以近似模型为基础,对控制机进行最优设计,也无法确保其在实际应用中可以实现最优.所以,工程实际应用中,普遍择取工程整定法对PID参数进行有效明确.论文以过程控制平台对锅炉液位控制系统进行在线监控,并利用现场凑试法明确PID参数,不仅阐述了锅炉液位控制系统的具体设计方案以及关键技术,还促使控制系统更具精准性,具有良好的参考价值.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2015(028)006【总页数】3页(P130-132)【关键词】锅炉液位;PID控制系统;设计思路【作者】孙晓晴【作者单位】山西省农业科学院畜牧兽医研究所,山西太原030032【正文语种】中文【中图分类】TB47在工业生产过程中，锅炉作为一种动力设备，具有不可或缺性。
锅炉的应用不仅可以促使燃料内部所包含的化学能向热能转换，还可以利用相关设备，将热能转化为某种能量形式，从而满足实际生活与生产活动的需求。
随着我国工业化建设进程地不断发展，工业生产规模越来越大，生产过程日趋强化，生产设备更是不断创新与发展，锅炉特性也逐渐发展为高效率、高参数以及大容量。
锅炉含有多个调节系统，其中作为主要的便是液位控制系统，其实确保锅炉正常运作的基础条件，是其良好安全性的根本保证。
因此，对锅炉液位PID控制系统的设计进行研究具有一定的必要性以及重要性。
该系统择取的控制实验装置型号为SAC/JGK/II，主要实验对象为热水锅炉，配套装置有调节装置、执行机构、检测仪表、循环水泵、液位水槽以及高位水箱等。
控制系统共有两个环节，分别为控制环节、执行环节。
首先，在控制环节方面，该系统处理器是型号为MICROLOGIX1500、具有编程能效的控制器，主要构成模块有3个，分别为编程设备电源模块、输入输出模块以及CPU模块。
dcs锅炉液位控制系统课程设计
dcs锅炉液位控制系统课程设计一、引言DCS锅炉液位控制系统是一种自动化控制系统，用于监测和调节锅炉中的液位。
在现代工业生产中，锅炉是不可或缺的设备之一，因此对锅炉液位控制系统的设计和优化显得尤为重要。
本文将从以下几个方面对DCS锅炉液位控制系统进行课程设计。
二、系统概述1. 系统结构：DCS锅炉液位控制系统由传感器、执行器、控制器和监视器等组成。
2. 系统功能：该系统主要实现对锅炉中水位的监测和调节，确保锅炉在安全运行的同时提高工作效率。
三、传感器设计1. 传感器原理：利用压力传感器检测水面高度，并将检测结果转换成电信号输出。
2. 传感器选型：选择精度高、稳定性好、抗干扰能力强的压力传感器。
3. 传感器安装：将传感器安装在锅炉侧面，保证与水面垂直，并采用密封结构防止蒸汽泄漏。
四、执行器设计1. 执行器原理：利用电机驱动阀门，控制水的流动。
2. 执行器选型：选择响应速度快、精度高、耐腐蚀性好的电动阀门。
3. 执行器安装：将执行器安装在锅炉出水管道处，保证与水流方向一致，并采用密封结构防止漏水。
五、控制器设计1. 控制器原理：利用PID算法对传感器输出信号进行处理，并输出控制信号给执行器。
2. 控制器选型：选择具有高性能处理能力、可编程性强、稳定性好的PLC作为控制器。
3. 控制算法：采用PID算法对液位进行调节，根据实际情况调整Kp、Ki和Kd参数。
六、监视系统设计1. 监视系统原理：实时监测锅炉液位变化，并将监测结果显示在监视屏幕上。
2. 监视系统选型：选择具有高分辨率、反应速度快、稳定性好的液晶显示屏。
3. 监视界面设计：设计直观明了的监视界面，包括液位曲线图和实时数值显示等。
七、总结DCS锅炉液位控制系统是一种重要的自动化控制系统，其设计和优化对于锅炉运行的安全和效率具有重要意义。
本文从传感器、执行器、控制器和监视系统等方面进行课程设计，对该系统的实现和应用提供了一定的参考。
锅炉液位控制系统
锅炉液位控制系统一.锅炉液位控制系统原理概述锅炉是电厂和化工厂里常见的生产蒸汽的设备。
为了保证锅炉的正常运行，需要维持锅炉液位为正常标准值。
锅炉液位过低，易烧干锅而发生严重事故；锅炉液位过高，则易使蒸汽带水并有溢出危险。
因此，必须通过调节器严格控制锅炉液位的高低，以保证锅炉正常安全的运行。
常见的锅炉液位控制系统示意图如图1-1所示。
图1-1锅炉液位控制系统示意图当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。
当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。
不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去开打或关小给水阀门，使液位恢复到给定值。
二．一阶单回路控制系统分析单回路系统是由四个基本环节组成，即被控对象（或被控过程）、测量变送装置、调节器和执行机构（本系统为调节阀）。
有时为了分析方便起见，往往把执行机构、被控对象和测量变送装置合在一起，称之为广义对象。
这样系统就归结为调节器和广义对象两部分。
然而，一般来说，还是把系统看成上述四个基本环节所组成。
假定有如3-3图所示的水槽，流入量和流出量分别为q1和q2，我们的任务是维持水槽的液位不变。
为了控制液位，就要选择相应的变送器、控制器、和控制阀，并按图3-4所示的原理图构成单回路控制系统。
图3-3 水槽示意图图3-4水槽液位控制系统上图中表示变送器，LC表示液位控制器，sp代表控制器的给定值。
由图3-4我们可以得出单回路控制系统方块图（原理图）如图3-5所示：图3-5单回路控制系统方块图图3-5是锅炉液位控制系统的方框图。
图中，锅炉为被控对象，其输出为被控参数液位，作用于锅炉上的扰动是指给水压力变化的产生的内外扰动；测量变送器为差压变送器，用来测量锅炉液位，并转变为一定的信号输至调节器；调节器是锅炉液位控制系统中的调节器，有电动，气动等形式，在调节器内将测量液位与给定液位进行比较，得出偏差值，然后根据偏差情况按一定的控制律[如比例（P），比例-积分（PI），比例-积分-微分（PID）等]发出相应的输出信号去推动调节阀动作；调节阀在控制系统中执行元件作用，根据控制信号对锅炉的进水量进行调节，阀门的运动取决于阀门的特性，有的阀门与输入信号成正比关系，有的阀门与输入信号成某种曲线关系变化。
锅炉液位控制系统课程设计报告
摘要集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。
关键字：集散控制系统；微处理器；最优化控制目录1. 概述 (1)2.通用版及嵌入版MCGS组态软件 (5)2.1锅炉液位控制工程文件建立 (5)2.2锅炉液位控制画面设计 (11)3.被控对象设计 (17)3.1实验装置简介 (17)3.2被控对象特性说明（过程工艺分析） (18)3.3被控对象的结构设计 (18)3.4被控对象工艺流程图 (19)4.控制系统设计 (19)4.1控制系统原理分析及控制方案设计 (19)4.2一次仪表选型设计 (21)4.3 DCS选型设计 (25)5.DCS组态设计 (26)5.1 DCS硬件组态设计 (26)5.2 DCS软件组态设计 (28)5.3 DCS系统闭环运行调试结果分析与说明 (32)5.设计总结与体会 (34)6.参考文献 (35)1. 概述集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
锅炉液位串级控制系统
4.启动水泵，等高水位水箱溢流后， （恒压状态）开始做实验。调整 P.I.D 参数使系统达 到最佳效果，记录 P、I、D 数值；将主调节器仪表设定为自整定状态，观察系统的调节过程， 记录 P、I、D 参数。 5.待系统稳定后，加 5%的扰动，重复步骤 4，观察主动、从动量变化情况
五、实验报告要求 观察系统的调节过程，按照 5s 的时间间隔，记录 20 组数据，描绘出液位随时间变化的曲 线。
2）副（流量）调节器参数设置： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 符号 SL0 SL1 SL2 SL3 DE BT F1 F2 F3 IN2 PIDL PIDH OUTL OUH SVL SVH FU0 FU1 FPB FUL FUH 设定值 14 0 1 2 1 5 1 1 0 2 0 100 0 300 0 300 3 0 0 0 300 作用 输入分度号，14=（1~5）V 显示无小数点 第一报警为下限报警 第二报警为上限报警 设备号（通讯用） 通讯波特率=9600 PID 反作用方式 PID 为电压、电流输出 SV 显示控制目标值 双路输入外给定控制 PID 输出下限幅值（%） PID 输出上限幅值（%） 设定变送输出的下限量程 设定变送输出的上限量程 输入信号的测量下限量程 输入信号的测量上限量程 SV 输入分度号（1~5V） SV 显示无小数点 SV 显示输入零点迁移 SV 测量量程的下限 SV 测量量程的上限
实验题目 实验室 实验类别 一、实验目的 实验时间
锅炉液位串级控制系统 同组人数
1.掌握以流量为副参数以锅炉液位为主参数串级控制系统构成参数整定方法； 2.进一步熟练智能调节仪表的基本操作与参数设定方法； 3.研究串级控制系统对扰动的调节作用及克服二次扰动能力。 二、实验设备 1.过程控制对象：1 套 2.控制系统操作台：1 套 3.PID 自整定数字调节仪：2 块 框图如图 3.1 所示，系统由一个定值控制的主参数回路和一个跟随主参数变化 的随动控制回路组成。
锅炉液位控制系统原理概述
锅炉液位控制系统原理概述
锅炉液位控制系统是一种用于监测和控制锅炉水位的自动化系统。
它的主要目
的是确保锅炉内的水位始终保持在安全范围内，以防止锅炉爆炸或者其他安全事故的发生。
液位控制系统通常由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器用于测量锅炉的
液位，控制器根据传感器提供的信号进行逻辑判断和控制策略的制定，执行器则根据控制器的指令调整水位。
在液位控制系统中，常用的液位传感器有浮球式传感器和电极式传感器。
浮球
式传感器通过浮球的上升和下降来反映液位的高低，电极式传感器则是通过电极与液位之间的电阻变化来测量液位。
控制器是液位控制系统的核心部份，它接收传感器提供的液位信号，并根据预
设的控制策略进行判断和控制。
常见的控制策略有比例控制、积分控制和微分控制，通过调整这些参数可以实现液位的稳定控制。
执行器根据控制器的指令来调整液位。
常见的执行器有电动阀和泵。
电动阀通
过控制阀门的开度来调节进出水量，泵则通过控制水流的大小来调整液位。
除了传感器、控制器和执行器，液位控制系统还包括报警装置和安全保护装置。
报警装置用于监测液位异常情况并发出警报，安全保护装置则用于在液位超出安全范围时自动切断供水或者排水，以保证锅炉的安全运行。
总结起来，锅炉液位控制系统通过传感器测量液位，控制器制定控制策略，执
行器调整液位，报警装置和安全保护装置监测和保护锅炉的安全运行。
这种系统可以有效地控制锅炉的水位，确保锅炉的安全运行，减少事故的发生。
锅炉液位控制系统
①根据结构形式： 分为锅壳锅炉、 水管锅炉、 水火管锅 炉。 ②根据用途 ： 分为电站锅炉、 工业锅炉 、 生活锅炉。 （ 恚 据容量大小 ： 分为大型锅炉、 中型锅炉、 小型锅炉。④ 根据蒸 泵
括： 量等 。 １ ． ４ ． ２ 关于锅炉 计 算机 控制 系统 锅炉 微计 算机控 制作 为一项 新 技术 ， 是 由微 型计 算机
１ 锅炉 介绍
１ ． １ 锅炉 简 介 软、 硬件 ， 自动控 制 、 锅 炉 节 能等 技 术 进行 结 合 的产物 ， 通 在 生 产和 生 活 中 ， 通 过锅 炉 产生 的热 水 或蒸 汽 可 以直 过微 机 对锅炉 进行 控 制。 接 满 足所 需 的热 能 ， 或者 可 以通 过蒸 汽 动力 装 置进 一步 将 ２ 锅炉 控 制系统 分析 热 能 转换 为机 械 能 ， 甚至 可 以借 助发 电机 将 热 能转换 为 电 ２ ． １ 锅炉 液位 静态 控制 回路 分析 能。 ２ ． １ ． １ 由水 泵直 接 向锅 炉供 水 １ ． ２ 锅炉 的规格 由水 泵直 接 向锅炉 供水 （ 直供 ） 时， 计 算机控 制 水泵 把 锅炉 规格 表 示锅 炉 生产 蒸 汽或加 热 水 的 能力 及 水平 。 水 由低位 水 箱 抽 出并送 到 锅炉 ， 此 时打 开 Ｖ ２ ６ ， Ｖ ５ ２ ， 其 余 蒸 汽 锅 炉 的 规格 以单位 时 间 内产 生 蒸 汽 的数 量 及 蒸 汽 参 阀门均 关 闭 ， 这样 水就 由低 位 水 箱经 Ｖ ２ ６， 离 心泵 ， Ｖ ５ ２进 数表 示 ， 热水 锅炉 的规格 以单位 时 间 内水 的吸热 量 及热 水 入 锅炉 。其 工 艺流程 图如 图 ２ ． １所示 ： 参 数表 示 。 １ ． ３ 锅 炉 分类
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基于组态软件的锅炉液位控制系统
概述
本次实习，我们做了一个小型的锅炉液位控制系统，用实验室的设备模拟工业现场的锅炉控制系统。
在做实验之前，先分析系统组成，各模块的功能，对系统的工艺有一定的认识，知道了系统的原理后在水槽中加满水，上电之前要对电气设备做好电气检查和机械检查，确保操作的安全。
开动电机之前将没用的阀门关闭，打开图中需要的阀门。
其工作过程为电动机将水槽中的水经V39抽到高处水塔的小水塔中，待小水塔中的水满后会自动溢出到大的水塔中，确保了高处的水塔中水的压力恒定。
大水塔中的水会由溢水管流入水槽中，高处的水塔的压力由LT—1即：DBYG 压力变送器测得。
水经V33后由主路的QS智能型电动调节阀或经旁路的电磁阀、V30流过，再通过FE—1即电磁流量传感器后又经V51进入锅炉中，在锅炉底部有LT—2即DBYG压力变送器测的锅炉底部的压力。
加热的水在经V21、FE—2（LDG—电磁流量传感器）、V35、V25后进入水槽中。
图形如下所示：
概述图
1锅炉介绍
1.1锅炉简介
锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
锅炉承受高温高压，安全问题十分重要。
因此，对锅炉的材料选用、设计计算、制造和检验等都制订有严格的法规。
1．2锅炉的规格
锅炉规格表示锅炉生产蒸汽或加热水的能力及水平。
蒸汽锅炉的规格以单位时间内产生蒸汽的数量及蒸汽参数表示，热水锅炉的规格以单位时间内水的吸热量及热水参数表示。
蒸汽锅炉每小时所产生蒸汽的数量称为锅炉的蒸发量，也称锅炉的容量或出力，通常以符号“D”表示，单位为t／h（吨／时）。
锅炉铭牌上的蒸发量通常为额定蒸发量，即锅炉在规定的蒸汽参数和给水温度下，连续运行时所必须保证的最大蒸发量。
热水锅炉的容量是单位时间内水在锅炉里的吸热量，单位为MW（兆瓦），其额定值称额定热功率或额定供热量。
锅炉产汽及介质吸热的多少与锅炉受热面的多少直接相关。
受热面是锅炉中隔开烟气与水汽、并把热量由前者传给后者的金属壁面，通常为管子或圆筒壁面。
蒸汽锅炉的蒸汽参数以锅炉主汽阀出口处蒸汽的压力（表压）和温度表示。
热水锅炉的介质参数以额定出水压力（表压）及额定出水／进水温度表示。
压力和温度分别以符号“p”、“t”表示。
1．3 锅炉分类
可以从不同角度出发对锅炉进行分类：
1.按结构形式可分为锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉和水火管锅炉。
2.按用途不同可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等。
3.按容量大小可分为大型锅炉、中型锅炉和小型锅炉。
习惯上，蒸发量大于100t／h 的锅炉为大型锅炉，蒸发量20～100t／h的锅炉为中型锅炉，蒸发量小于20t／h的锅炉为小型锅炉。
4.按蒸汽压力大小可分为低压锅炉（p≤2.5MPa）、中压锅炉（2.5MP＜p≤
5.9MPa）、高压锅炉（p＝9.8MPa）、超高压锅炉（p＝13.7MPa）等。
5.按燃料和能源种类不同可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热（余热）锅炉等。
6.按燃料在锅炉中的燃烧方式可分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉。
7.按介质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
1.4锅炉控制系统介绍
1．4.1 背景
锅炉是全厂重要动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足负荷的需要。
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，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量。
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、多输出且相互关联的复杂控制对象。
1．4．2 关于锅炉计算机控制系统
锅炉微计算机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，提高热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。
采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。
锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成。
一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动控制，用操作器控制滑差电机及阀等，自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。
微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可行地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。
2锅炉控制系统分析
2.1 锅炉液位静态控制回路分析
2.1.1 由水泵直接向锅炉供水
由水泵直接向锅炉供水（直供）时，计算机控制水泵把水由低位水箱抽出并送到锅炉，此时打开V26，V52，其余阀门均关闭，这样水就由低位水箱经V26，离心泵，V52进入锅炉。
其工艺流程图如图2．1所示：。