遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器

遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器由遠(yuǎn)程源按輸人信號(hào)的函數(shù)改變?cè)O(shè)定點(diǎn)的裝置01簡(jiǎn)介余熱鍋爐汽包與除氧器控制系統(tǒng)有關(guān)術(shù)語(yǔ)目錄0302基本信息在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，回路的設(shè)定值一般是由操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出的，這就使得回路的設(shè)定情況帶有很大的隨意性。而生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量、效益與回路設(shè)定值的適當(dāng)與否有著密切的關(guān)系。因此回路設(shè)定值的設(shè)置及設(shè)定點(diǎn)的優(yōu)化具有十分重要的意義。遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器是指由遠(yuǎn)程源按輸人信號(hào)的函數(shù)改變?cè)O(shè)定點(diǎn)的裝置。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介設(shè)定值（setpoint，簡(jiǎn)稱SP）或參考值（reference），是模控學(xué)及控制理論中的名詞，是指系統(tǒng)想要達(dá)到的狀態(tài)

，常用來(lái)描述系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)。變數(shù)相對(duì)其目標(biāo)值的偏離量是以誤差為準(zhǔn)的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，會(huì)利用回授的方式使系統(tǒng)回到其穩(wěn)態(tài)。它對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)過(guò)程中被控變量需要保持的值，當(dāng)它由工業(yè)控制器內(nèi)部給出時(shí)，稱為內(nèi)給定值（設(shè)定值）；當(dāng)它產(chǎn)生一外界某一裝置，并輸入到控制器時(shí)。例如一個(gè)鍋爐有其溫度設(shè)定值，也就是鍋爐控制系統(tǒng)希望鍋爐維持的溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和一些實(shí)際應(yīng)用中，有些設(shè)定點(diǎn)要采取遠(yuǎn)程控制，而這些設(shè)定點(diǎn)的設(shè)定值一般會(huì)隨時(shí)間和環(huán)境不斷發(fā)生變化。例如在復(fù)雜工業(yè)過(guò)程中，回路很多，這些回路中的被控參數(shù)的選取與原料的消耗、能量的損耗有著直接的關(guān)系。不同的被控參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中就意味著不同的生產(chǎn)成本和不同的生產(chǎn)效率。

因此設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整或優(yōu)化是十分有必要的。遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器是指由遠(yuǎn)程源按輸人信號(hào)的函數(shù)改變?cè)O(shè)定點(diǎn)的裝置。

遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器主要作用對(duì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化和對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行局部調(diào)整和優(yōu)化。有關(guān)術(shù)語(yǔ)遠(yuǎn)程控制局部?jī)?yōu)化調(diào)整器有關(guān)術(shù)語(yǔ)遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制是利用無(wú)線或電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)端的設(shè)備進(jìn)行操作的一種能力，遠(yuǎn)程控制通常通過(guò)絡(luò)才能進(jìn)行。位于本地的計(jì)算機(jī)是操縱指令的發(fā)出端，稱為主控端或客戶端，非本地的被控計(jì)算機(jī)叫做被控端或服務(wù)器端。遠(yuǎn)“程”不等同于遠(yuǎn)“距離”，主控端和被控端可以是位于同一局域的同一房間中，也可以是連入Internet的處在任何位置的兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)。調(diào)整器也可以稱之為調(diào)節(jié)器，將生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，得出偏差后根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)推動(dòng)執(zhí)行器消除偏差量，使該參數(shù)保持在給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化的控制器。例如線性電壓調(diào)節(jié)器（Linearregulator），又稱線性穩(wěn)壓器、線性調(diào)節(jié)器，是一種元件，作用是保持電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓器的電阻會(huì)因應(yīng)負(fù)載及輸入電壓的變化，以達(dá)至輸出電壓穩(wěn)定不變。其動(dòng)作尤如一不停自動(dòng)調(diào)節(jié)阻值的可變電阻，使之與負(fù)載得出的分壓保持固定，而過(guò)程中因輸出與輸入電壓差而多出的能量則以發(fā)熱的形式消散掉。而開關(guān)式穩(wěn)壓器是不停高速地在導(dǎo)通/斷開之間切換，使得輸出的平均值保持在所需電壓值。輸入線性穩(wěn)壓器的電壓必須高于輸出電壓，好讓穩(wěn)壓器內(nèi)能作出降壓作用以達(dá)至輸出穩(wěn)定，因此效率受限制。線性穩(wěn)壓器可以是置于電源和負(fù)載之間（串聯(lián)穩(wěn)壓器），或與負(fù)載并聯(lián)（并聯(lián)穩(wěn)壓器）。簡(jiǎn)單的線性穩(wěn)壓器可以只包含齊納二極管和一枚串聯(lián)電阻器；更復(fù)雜的線性穩(wěn)壓器包含多個(gè)組成部分：參考電壓、誤差放大器和功率傳輸元件。由于線性穩(wěn)壓器被廣泛應(yīng)用，因此多被制成集成電路，但也可以固態(tài)電子器件或真空管等分立元件構(gòu)成。局部?jī)?yōu)化局部?jī)?yōu)化，一般是指針對(duì)企業(yè)的某一部分，如一臺(tái)機(jī)器、一個(gè)部門、一個(gè)車間所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化，即局部?jī)?yōu)化。工業(yè)中往往需要實(shí)時(shí)控制，有時(shí)并不需要全局的優(yōu)化控制。需要當(dāng)前局部的控制決策。它的特點(diǎn)在于：采用各種模型建模（參數(shù)和非參數(shù)模型），從而適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜模型；并且采用局部?jī)?yōu)化策略，對(duì)優(yōu)化窗口不斷滾動(dòng)，對(duì)實(shí)際輸出和模型輸出不斷比較并反饋校正，以實(shí)現(xiàn)跟蹤參考值。其意義在于：由于采用了有限優(yōu)化窗口，使得優(yōu)化計(jì)算量大大減??；同時(shí)采用滾動(dòng)策略，在局部?jī)?yōu)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了全局的優(yōu)化；同時(shí)利用反饋校正，解決了系統(tǒng)干擾等不確定問(wèn)題。余熱鍋爐汽包與除氧器控制系統(tǒng)前言工藝要求控制系統(tǒng)的硬件組成下位機(jī)程序控制設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)12345余熱鍋爐汽包與除氧器控制系統(tǒng)前言冶煉過(guò)程是冶金行業(yè)中重要的工藝部分，通常在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生煙氣被直接排入大氣，大量的熱量被白白浪費(fèi)掉，同時(shí)煙氣中的固體顆粒又導(dǎo)致環(huán)境污染。目前，越來(lái)越多的冶煉廠開始采用余熱鍋爐實(shí)現(xiàn)能源回收。某冶煉廠利用冶煉銅精礦中產(chǎn)生煙氣對(duì)余熱鍋爐加熱，產(chǎn)生的蒸汽一部分用于廠內(nèi)其它車間熱量的供應(yīng)，另一部分用于發(fā)電。三博公司承擔(dān)了余熱鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝和調(diào)試，采用西門子公司的S7-400PLC,采用現(xiàn)場(chǎng)分布式I/O,即主站和從站之間利用Profibus總線結(jié)構(gòu)。投運(yùn)效果很好，有推廣應(yīng)用價(jià)值。工藝要求余熱鍋爐利用冶煉爐在冶煉中產(chǎn)生的煙氣給鍋爐加熱，煙氣的溫度范圍一般在1000℃～1300℃之間波動(dòng)，對(duì)汽包液位的控制較困難，控制系統(tǒng)可以分成以下部分：1）汽包的水位以差壓變送氣器1HAD10CL101和1HAD10CL102兩個(gè)儀表來(lái)測(cè)量，測(cè)量的結(jié)果由汽包壓力變送氣1HAD10CP101來(lái)補(bǔ)償，如果壓力變送器出故障，液位控制器1HAD10DL101測(cè)量信號(hào)可以由操作人員手動(dòng)選擇，也可由控制系統(tǒng)自動(dòng)篩選。如果輸入信號(hào)低于3mA或高于25mA的時(shí)候，則有一個(gè)變送器出故障，測(cè)量信號(hào)可以是兩個(gè)變送器的平均值，但是變送器壞了，則此時(shí)的檢測(cè)值結(jié)果必須屏蔽掉。如果在有液位控制的情況下，控制器1HAD10DL101輸出信號(hào)直接傳送到給水控制閥1LAB10AA001。如果在串級(jí)三沖量控制情況下，液位控制器的輸出端作為給水流量控制器的遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)，根據(jù)給水流量1LAB10CF101控制給水閥1LAB10AA001,在流量控制器前，液位控制器輸出信號(hào)是由主蒸汽流量1LBA10CF101和兩臺(tái)渦輪泵（循環(huán)泵和給水泵）的蒸汽消耗情況進(jìn)行校正。有一個(gè)旁通電動(dòng)閥可以代替氣動(dòng)控制閥來(lái)控制汽包中的水位。電動(dòng)控制閥1LAB15AA001是由控制器1LAB10DF102以三沖量控制模式或水位控制器1HAD10DL101以液位控制模式或水位控制器來(lái)控制。閥門1LAB10AA001和1LAB15AA001在流量控制器1LAB10DF101和1LAB10DF102中有手/自動(dòng)交叉聯(lián)鎖，這兩個(gè)閥門不能同時(shí)處于自動(dòng)模式中?？刂破?HAD10DL101遠(yuǎn)程設(shè)定點(diǎn)來(lái)源于鍋爐汽化率相關(guān)的曲線。汽包中的水位設(shè)定點(diǎn)根據(jù)鍋爐汽化率在NWLL(正常低水位)和NWHL(正常高水位)之間變動(dòng)。2）蒸汽包壓力控制是，鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐壓力控制器1HAD10DP101根據(jù)理想的設(shè)定點(diǎn)來(lái)控制汽包壓力?？刂葡到y(tǒng)的硬件組成控制系統(tǒng)由上位機(jī)OS操作員站監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)PLC可編程邏輯控制系統(tǒng)組成。上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)西門子ProfibusFMS協(xié)議絡(luò)，構(gòu)成兩級(jí)不同的層次，分別完成整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能。下位機(jī)配置從工藝要求、I/O點(diǎn)數(shù)、掃描速度、自診斷功能等方面考慮，下位機(jī)選用性能及可靠性都很高的SIEMENS公司的S7-400，并采I/O分布從站控制方式，這樣主站采用高性能的控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，從站可以采用S7-300系列的信號(hào)模塊，降低系統(tǒng)的整體造價(jià)，從而提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比，以減少用戶對(duì)工程的資金投入。上位機(jī)配置按集中管理、集中顯示、分散控制的思想，系統(tǒng)設(shè)有1個(gè)操作員終端監(jiān)控站，選用DellPentium-Ⅳ2.4GHz/512M工控機(jī)，硬盤60G,加PHILIPS21"彩色顯示器，并配以打印機(jī)。工控機(jī)內(nèi)安裝西門子公司的CP5611ProfibusFMS通訊接口卡，通訊速率從9.6KB/s～12MKB/s,實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)OS站修改各個(gè)PID參數(shù)的設(shè)定點(diǎn)、比例、積分、微分和報(bào)警的設(shè)定值。下位機(jī)程序控制設(shè)計(jì)將控制系統(tǒng)分為四個(gè)大的功能塊:汽包液位控制、主蒸汽壓力控制、除氧氣液位和壓力控制。（1）汽包液位控制采用串級(jí)三沖量給水控制的工作原理，主調(diào)節(jié)器為1HAD10DL101,副調(diào)節(jié)器為1LAB10DF101,主調(diào)節(jié)器接受水位信號(hào)去控制副調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器接受主調(diào)節(jié)器信號(hào)外，還接受主蒸汽流量溫壓補(bǔ)償信號(hào)和給水流量的溫度補(bǔ)償信號(hào)，組成一個(gè)三沖量的串級(jí)控制系統(tǒng)。以達(dá)到汽包水位在動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。（2）蒸汽包的壓力控制在6Mpa范圍內(nèi)，采用單回路PI調(diào)節(jié)器，如果汽包壓力突然超過(guò)一定范圍時(shí)，可用調(diào)節(jié)器1HAD10DP102打開啟動(dòng)蒸汽控制閥，通過(guò)消音裝置將一部分蒸汽排放，以保證蒸汽包的蒸汽壓力穩(wěn)定。上位機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)上位機(jī)對(duì)所有采集到的模擬量實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ),開關(guān)量進(jìn)行狀態(tài)追憶。對(duì)重要參數(shù)指標(biāo)如給水導(dǎo)電率、飽和蒸汽的電導(dǎo)率、鍋爐水的電導(dǎo)率等進(jìn)行在線分析、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。監(jiān)控畫面上設(shè)有“自動(dòng)”、“半自動(dòng)”及“軟手操”三個(gè)按鈕并可進(jìn)行相互切換?！白詣?dòng)”狀態(tài)時(shí)，只能監(jiān)測(cè)不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作；“手動(dòng)”時(shí)，可任意調(diào)節(jié)閥門的開度。在由自動(dòng)到手動(dòng)時(shí)，閥門之間的轉(zhuǎn)換是無(wú)擾動(dòng)進(jìn)行切換