ZGK智能化锅炉控制系统
燃气锅炉智能与优化控制系统的

06
参考文献
参考文献
张三, 李四. 燃气锅炉智能控制 系统的设计与应用[J]. 工业控制 计算机, 2020, 33(3): 60-64.
王五, 赵六. 基于模糊控制的燃 气锅炉优化控制系统研究[J]. 计 算机测量与控制, 2019, 27(6): 198-202.
刘七, 马八. 一种基于神经网络 的燃气锅炉故障诊断与预测控 制系统[J]. 自动化仪表, 2018, 39(5): 44-48.
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02
燃气锅炉智能控制系统的设计与 实现
燃气锅炉智能控制系统的设计与实现
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03
燃气锅炉优化控制系统的研究与 应用
基于模型的优化控制算法研究
01
基于PID控制算法的研究
PID控制算法是一种经典的控制算法,通过比例、积分和微分三个环节
的组合,实现对燃气锅炉温度等参数的精确控制。
02 03
发展
目前,燃气锅炉控制系统正朝着更加 智能、高效、环保的方向发展,各种 先进的控制算法和技术不断应用于系 统中。
燃气锅炉控制系统的基本组成
组成
燃气锅炉控制系统主要由传感器、控制器、执行器、报警装置等组成。
工作原理
传感器监测燃气锅炉的运行状态,控制器根据监测数据进行控制运算,执行器 根据控制器的输出调节锅炉的运行参数,报警装置则对异常情况进行报警。
通信网络
构建通信网络,实现各设备之间的 数据传输与通信,保证实验验证的 顺利进行。
实验验证与性能评估
实验工况设置
设定不同的工况条件,如温度 、压力、负荷等,检验智能与 优化控制系统的响应速度和稳
定性。
数据采集与处理
通过实验验证平台采集各设备 的数据,如温度、压力、燃料 消耗等,并进行数据处理和分 析。
锅炉给水全程智能控制系统

锅炉给水全程智能控制系统张晋宾张晋宾先生,西南电力设计院自动化处主任工程师。
关键词:模糊控制 全程给水 汽包水位 电厂 锅炉随着控制技术的不断发展,对发电机组自动化水平的要求也越来越高,全程给水自动控制系统就是其中之一。
如由我国承建的印度某电厂两台300MW发电机组,其给水系统设三台50%BMCR(锅炉最大连续蒸发量)容量的电动调速给水泵、一个低负荷给水调节阀(用于低负荷水位控制)和一个电动主闸阀。
按照合同技术要求,一是给水控制系统必须全程投入自动;二是对给水控制指标(汽包水位)提出了较高的要求。
按照合同要求,一是当机组负荷在5%~100%MCR范围内,在稳态时汽包水位测量值与设定值偏差应控制在±15mm内;二是当机组负荷在25%~100%MCR,且在最长5min内负荷以±3%MCR/min、±5%MCR/min或±10%MCR/min负荷变化率进行变化时,汽包水位偏差值应分别对应控制在±25mm、±30mm和±80mm范围内。
合同所要求的负荷试验范围、负荷变动幅度和水位偏差范围均远超出国内要求,对控制系统的控制品质提出了相当高甚至可称为苛刻的要求。
因此,必须对常规的给水全程控制作相应的改进,以满足合同的要求。
对于给水控制系统,国内外绝大多数电厂采用经典的、以常规PID控制策略为基础的给水控制系统,即由单冲量和三冲量组成的控制系统。
为满足合同的技术要求,必须另辟蹊径,设计出较常规锅炉汽包水位自动控制系统水平更高的新型控制系统。
实现上述要求的一条途径是研究开发先进的、综合性和适应性强的控制方法,在多个相互冲突运行目标下最优地工作。
先进和智能控制理论的发展及计算机控制技术及系统日益广泛地应用,极大地促进了应用非常规设计方法对电厂机组控制系统改进的可能性和现实性。
一对象的动态特性对于汽包而言,其流入量为给水流量,流出量为蒸汽流量,两者的平衡与否直接影响汽包水位的高低,反之汽包水位对给水流量、蒸汽流量并无影响,因此水位调节对象是没有自平衡能力的。
锅炉智能化控制系统研究及应用

锅炉智能化控制系统研究及应用摘要:本文深入分析锅炉控制的基础上,以PLC+人机界面十工控机为主要的研究对象,对开发和监控等问题作了创新性和探索性研究。
研究了锅炉控制器的发展需求以及如何在智能控静的方式和节能方面做出的贡献,详细研究了组成锅炉节能高效控制所涉及的相关技术,同时,详细研究了系统中的故障自诊断、冗奈保护、模块化自识别等技术。
关键词:锅炉;智能控制;PLC;人机界面1、前言本文以PLC+人机界面+工控机为主要的研究对象。
在深入分析锅炉控制的基础上,对开发和监控等问题作了创新性和探索性研究。
基于锅炉控制系统的安全因素,为便于“集中管理,分布控制”,本智能控制系统采用了控制和管理分开的方式,这样即使管理机发生故障或因人为操作等原因造成管理机不能正常工作,但这不影响控制机的工作。
在智能控制系统中,我们的管理机和控制机是相互联系又相互独立的。
控制机主要是控制锅炉的正常运行,有人机接口界面;管理机主要是实时的记录锅炉系统内的各个参数、报警记录等,并完成报表的记录。
本智能控制系统现场锅炉的管理机可以通过RS-232总线分别与不同的控制机通信,现场的操作人员只是通过管理机进行一些相应的操作,并实时的了解锅炉的运行状态。
而控制机之间是通过RS-485通信,从而实现了分级控制、分级管理,充分考虑了锅炉的安全性,是一种比较优良的智能控制系统。
2、锅炉智能控制系统整体方案设计本控制系统主要由三部分组成:PLC、人机界面和工控机。
每台锅炉具有两套控制系统:即人机界面控制系统和工控机控制系统。
两套系统都具有两种独立的控制方式:自动和手动方式,可以互相进行无扰切换使用。
使用两级监控方式:第一级为单台锅炉单控制,第二级为4台锅炉的集中监控。
一级控制方式,即人机界面控制方式下,对单台锅炉进行独立控制。
它由三部份组成:PLC可编程控制器、工控机及遥传通讯。
第一部分为现场信息采集、控制、显示、设置;第二部分采用高可靠性的PLC可编程控制系统为核心,既可独立对单台锅炉进行全自动控制,第三部分为可通过总线与上位机通讯实现集中控制,还可扩接无线通讯模块将采集到的数据进行无线遥传,图2.1所示。
锅炉控制系统简介

智能化触摸屏锅炉控制系统一、锅炉控制系统功能特点1. 触摸屏显示,画面美观,操控简单,功能强大可定制。
2. 有防冻、过温、缺水等保护功能,系统运行安全可靠。
3. 控制器内置24V电源,可给触摸屏供电,两者由R-485通讯线相连,安装使用十分方便。
二、锅炉控制系统技术参数:1 .电源电压适用范围:输入电压AC176V~242V(单相)2 .交流输入电源频率:50Hz3 .工作环境温度-15℃~+70℃4 .工作环境湿度:RH20%~955. 温度设定范围:+5℃~+75℃控制精度:1.5℃6. 当前温度显示范围:0℃~+99℃7.控制器功耗:<8W8. 触摸屏功耗:<10W9.EMC符合CCC认证要求10.温度传感器:10K±1% ;B25/50:3950K±1%11. 过热保护:250ACV/5A,85℃12. 安装触摸屏的开孔尺寸为:192mm x 138mm三、锅炉控制系统的结构组成1)触摸屏 1块2)控制器1块3)RS-485通讯线1根4)水温传感器 2根5)过温保护传感器 1根四、控制器:控制器控制器端子控制器尺寸为:179mm(长) x 100mm(宽) x 77mm(高)控制器安装方式为:标准35mm导轨安装五、触摸屏触摸屏上电后自动启动,进入首页。
“首页”显示整个系统运行状态:当前出水水温、当前回水水温、当前室内温度、系统的工作状态、当前工作模式、水泵是否运转、水流状况、加热体工作情况、是否有报警等等。
对于“首页”可控部分说明如下:选择模式:点击切换不同模式。
“报警”警示灯:有报警产生时,页面上方显示栏自动出现“!报警!点击查看详情”并闪烁,并发出报警声(在系统设置页面可选择是否发出报警声音)。
此时点击此处可弹出页面,提示系统出现的问题。
警示灯会一直闪烁直至系统问题得到解决。
“设置页面”按钮:点击此键可进入设置页面:工作模式设置、强制水泵、工作状态、温度记录,水位记录,24H工作记录、系统设置等。
基于单片机的锅炉智能控制系统

摘要详细介绍了一款基于单片机的智能锅炉控制系统,该系统能根据锅炉现场检测的各个状态做出实时精确的自动控制,如实现温度、压力、水位等的监控,具有事件与参数记录、数码管显示、报警、系统参数设置、手自动切换控制的功能。
能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化控制。
AbstractThis paper introduces a design of intelligent boiler system based on single chip. This system can do the real-time precise automatic control according to each condition examined from the boiler scene, such as realizes the monitoring of the temperature, the pressure, the water level and so on.. It has the event and parameter record, the digital tube display, reports to the police, the system parameter establishment, the hand automatically cuts of the control function. It can be fast, stable, safe, reliable carries on the intellectualized control to the industry boiler.0 引言当今,环境与发展已成为人类社会面临的两大课题,而这些问题的解决无一不与能源密切相关。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料,耗煤量接近全国煤产量的三分之一。
同时,锅炉燃用的主要是中、低质煤,工业污染十分严重;而且锅炉形式比较陈旧,生产效率和自动化程度低,这又进一步加重了环境污染的程度。
锅炉智能化控制的意义与相关技术探讨论文

锅炉智能化控制的意义与相关技术探讨论文锅炉智能化控制的意义与相关技术探讨论文利用微机控制系统进行燃气锅炉的进气、燃烧和水位系统的控制,是近年来开发使用的一项新型技术。
它不仅能改变目前锅炉能耗较高、浪费较大、严重污染环境的生产状态,保证锅炉系统的安全、稳定、高效的运行,更能从一定程度上减轻工作人员的劳动强度,具有长期的深远意义。
锅炉微机控制系统一般是由锅炉本体、一次仪表、手动和自动切换装置、执行机构和控制阀等部件组成。
一次仪表将锅炉的各项温度、压力、流量、氧量、转速等信号转换成电压(1-5V)或电流(4-20mA)等信号,通过中间转换模块传递给微机,手动和自动切换装置方面,手动时由操作人员直接进行控制,不要微机自控的干预。
自动时是经过微机系统进行精确地逻辑运算并立即向执行机构发出操作指令,驱动各执行机进行必要的具体开关动作。
微机可以对锅炉的整体运行进行检测、报警和控制,以保证其正常的运行,还可以将锅炉进水位、炉体压力报警等重要参数在设置多重报警和连锁控制,有效避免发生重大安全事故。
微机控制系统主要由主机箱、通道箱、CRT显示器、键盘、打印机、报警装置、低通滤波器及I/V转换板等组成,系统能够完成对给水、进气、鼓风、引风等进行自动控制,使锅炉的汽包水位、蒸汽压力处于规定的数值范围内,以保证锅炉的安全运行,平稳操作,达到降低能耗、提高蒸汽供汽质量的目的,同时对运行参数如压力、温度、流量等有流程动态模拟图、光柱模拟图等多幅画面并配有数字说明,还可对汽包水位、压力、炉温等进行越限报警,发出声光信号,并定时打印出十几种运行参数的数据,以形成生产日志和班、日产耗统计报表,有定时打印、随机打印等几种方式。
关于锅炉控制系统的硬件配置,功能较好的目前首推可编程序控制器PLC,适合于多台大中型锅炉控制,由于PLC具有输入输出光电隔离、停电保护、自诊断等功能,所以抗干扰能力强,能置于环境恶劣的工业现场中,故障率低。
PLC编程简单,易于通信和联网,多台PLC进行同位链接及计算机进行上位链接,实现一台计算机和若干台PLC构成分布式控制网络,但是,这种连接方式价格较高,如果是控制单台,资源不能充分利用,多台锅炉控制能提高性能价格比,如果从长远观点看,其寿命长,故障率低,易于维修,值得选用。
锅炉智能控制系统

“智能锅炉”APP软件操作说明书国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心2016年2月一、概述“智能锅炉”APP是依托国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心在工业锅炉和自动控制方面的产品与技术优势,利用先进的物联网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术和智能控制技术,向用户提供锅炉实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警等信息,提高能源综合利用效率。
二、软件说明1.最新版本:1.02.更新日期:2016-2-203.支持系统:Android、IOS4.软件大小:23.495.下载地址:/三、基本功能“智能锅炉”APP可实现的功能主要有:实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警、项目介绍。
(一)实时监测实时监测功能是在总系统图和子系统图上展现锅炉运行实时数据,锅炉房的六大系统实时运行数据,包括给料系统、燃烧系统、烟风系统、水系统、辅机系统、烟气净化系统。
(二)数据分析以折线图、柱状图、饼状图等形式,对分析数据以年、月、日、当日方式进行展示,数据分析主要分为锅炉的运行数据分析和经济数据分析,主要有锅炉平均出力、锅炉负荷率、累计供汽/热量、累计耗煤量、累计运行时间、锅炉平均效率等、节能量、减排量、销售收入、运行成本、预计利润等;(三)优化建议根据数据处理分析结果和专家经验,对锅炉运行优化提出建议,例如锅炉排烟温度很高,可以建立数学模型,模拟出各个运行参数对排烟温度的影响因子,分析出主要影响因素,再结合企业锅炉专家的经验,对排烟温度高的问题提出优化方案,辅助用户决策。
(一)维修保养平台对锅炉设备的运行状态进行分析,及时向用户推送设备更换、维护保养信息,从而改变传统按照时间进行检修的方式,真正实现状态检修。
(二)安全报警对运行安全隐患进行预警及报警,并提出问题的解决方案,帮助用户提前消除安全隐患,减小安全事故的发生。
(三)报警统计统计最近一年内以月为单位各个子系统(给料系统、燃烧系统、烟风系统、水系统、净化系统、辅机系统)的报警数据数目,可用于对员工的考核。
船用蒸汽锅炉的自动控制系统与智能化技术

船用蒸汽锅炉的自动控制系统与智能化技术船用蒸汽锅炉是船舶重要的动力设备之一,它在航行中提供着必要的动力供应。
为了提高船用蒸汽锅炉的效率和安全性,自动控制系统和智能化技术在船用蒸汽锅炉中得到了广泛应用。
船用蒸汽锅炉的自动控制系统是一个复杂的系统,由传感器、执行器、控制器和人机接口组成。
传感器负责收集蒸汽锅炉运行状态的各种参数信息,如水位、压力、温度和流量等。
执行器根据控制器的指令,调节燃料供应和空气调配,以保持蒸汽锅炉的平稳运行。
控制器负责收集传感器数据并根据预设的控制策略进行处理,控制整个蒸汽锅炉的工作状态。
人机接口则提供了操作员与自动控制系统进行交互的方式。
智能化技术在船用蒸汽锅炉的自动控制系统中的应用,主要体现在以下几个方面:1. 数据采集与处理:通过传感器和控制器,可以获取和处理蒸汽锅炉运行所需的数据。
智能化技术可以实现对数据的自动采集、存储和分析,为运维人员提供及时的数据分析结果和决策支持。
2. 远程监测与控制:利用智能化技术,船舶的工程师和操作人员可以通过远程监测和控制系统,实时了解蒸汽锅炉的运行状态,进行故障排除和调整参数。
这种远程监控方式大大提高了船舶的安全性和运行效率。
3. 智能故障预警与诊断:智能化技术可以通过分析蒸汽锅炉的历史数据和实时数据,提前发现潜在的故障风险,并给出相应的预警信息。
同时,智能化技术也可以提供故障诊断的功能,辅助运维人员快速准确地定位和修复故障,提高船舶的可靠性和安全性。
4. 节能与环保:智能化技术可以对蒸汽锅炉的燃烧过程进行优化控制,提高燃烧效率,减少燃料消耗和污染物排放。
同时,智能化技术还可以识别和判断水位异常、压力异常等情况,并自动采取控制策略进行调节,保证蒸汽锅炉的安全稳定运行。
总之,船用蒸汽锅炉的自动控制系统与智能化技术的应用,不仅能提高蒸汽锅炉的安全性和运行效率,还能提升船舶的整体性能和环境保护水平。
未来,随着智能化技术的不断发展和应用,船用蒸汽锅炉的自动控制系统也将不断演进和完善,为航行提供更加可靠、高效的动力供应。
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ZGK智能化锅炉控制系统
由南京英吉诚能源技术开发有限公司自行开发研制的ZGK智能化锅炉控制系统是一个集节能、环保、自动控制于一体的智能化控制系统。
该系统能根据在线用汽负荷自动调节鼓、引风机的风量和炉排的速度,全程记录运行数据和故障状况,还能对多台锅炉进行远程异地集散控制。
该系统通过实时采集蒸汽的实际用量建立一套给煤量、风量、水量和用汽负荷之间的能量优化运行数学模型。
根据负荷的不同及时调整炉排速度及鼓、引风机的风量配比。
根据锅炉水位的高低及时调节给水量,保持气压、热量的稳定。
该系统既能通过总线上的上位机集中监控操作,又能在上位机休眠时多台锅炉在分散状态下自动检测各项实时运行和指令,执行各自的全自动运行程序,实现系统的集散控制。
众所周知,锅炉在燃烧过程中,当炉膛内空气不足时,会造成燃料不完全燃烧损失,不仅浪费了能源,而且排放到空气中去后还会污染环境;而当炉膛内空气量过多时,又使热量被过剩空气带走,造成排烟损失,同样,极大地浪费了能源。
通常根据蒸汽压力的变化来控制给煤机的给煤量和调节炉排转速以达到控制炉膛中燃烧时间的目的.当给煤量变化时,送风机、引风机的风量也应相应地变化,使不完全燃烧损失和排烟损失之和为最小,使锅炉的热效率最高。
为达此目的,传统的做法是用阀门开度调节的方法,即用风门来调节送(引)风的风量,用水阀门来调节给水量。
这不仅造成了能量的损失,而且,由于天长日久阀门锈化损坏,使得无法调节。
而由南京超能士科技有限公司自行研制开发的ZGK智能化锅炉控制系统能有效地消除上述的弊病,它通过锅炉燃烧过程的自寻最优化控制,对被控参数的实时变化曲线进行即时跟踪,自动地进行分析和计算,找出最佳的控制参数和最佳的风煤比,继而对给煤量、风量、水量进行协调控制,使锅炉的热效率始终处于最佳值的燃烧区,从而达到节约电能、节约燃料、环保的目的。
该系统性能稳定,运行可靠。
其不仅有效地降低锅炉排烟热损失和燃料不完全燃烧热损失,而且还减少了对环境的污染排放,减轻了操作者的劳动强度。
一、系统的控制原理和节能机理
1.1系统的控制原理
ZGK智能锅炉控制系统通过实时采集蒸汽的实际用量,建立一套给煤量、风量、水量和用汽负荷之间的能量优化运行数学模型。
根据用汽量的多少实时地调整给煤速度及鼓风、引风之间的风量比,在进行水位控制时,不仅根据锅炉水位的高低,而且还根据蒸汽的流量,给水的压力等参数来进行综合控制。
在建立“能量优化运行数学模型”软件的基础上,其控制算法不仅采用了PID控制,而且还采用了智能控制、模糊逻辑控制、参数自整定控制和锅炉热效率寻优控制,在系统的硬件方面,采用了DSP和RISC多微数字处理器系统,在运算方法上采用了快速浮点法,从而,使整个实时控制系统在处理信息方面的速度可达每秒三百万次以上。
1.2系统的节煤机理
ZGK智能锅炉控制系统解决了锅炉运行不稳定所造成的燃煤浪费,它完全实时地根据蒸汽用量和锅炉实际运行参数所编制的运行优化程序,自行调节给煤量和鼓、引风量,使锅炉炉膛的燃烧稳定,减少了炉膛内由于空气过多所造成的排烟换失和炉膛内由于空气过少而造成的燃料不完全燃烧损失。
1.3系统节电机理
ZGK智能锅炉控制系统配置了性能优良,节电显著的超能士节电器,它能根据系统的指令自动地调节给煤量、给水量和鼓、引风量。
超能士节电器能根据负载的变化,自动地搜寻能量的最小消耗点,在保证电机稳定运行的前提下,对电机的磁通进行能量优化控制。
超能士节电器在设计时,就进行了“功率因数”的软、硬件补偿。
因此,它能有效地抑制谐波分量,大大地减少谐波功耗。
由于超能士节电器采用了电机学中的“调压节能原理”和“三相电路瞬时无功功率”最新理论而建立起来的数学模型,从而,使得它所控制的电机无论在什么状况下,都能运行在效率最高,工作点最佳的状态,因此,其节电率非常明显,一般均在30%以上。
二、主要技术数据和功能
2.1技术数据:
工作电源电压:~380V;
工作电源频率:50HZ ;
节电率:>20%;
节煤率:>5%;
提高热效率:>3%;
炉渣含碳量:减少10%以上;
排烟温度:降低10%;
空气污染(以排烟处空气系数为标准):降低10%以上。
2.2主要功能:
具有对系统各参数设定的功能;
具有对系统各参数自整定的功能;
具有对系统各参数进行实时巡回检测功能;(如湿度、压力、流量、转速、水位等);
具有各种报警和保护功能;
具有远程监控和现场操作的双位功能;
具有与计算机连网,显示各种参数、曲线、报警记录及打印等功能。