PAGEPAGE20基于組態(tài)軟件的供暖鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要工業(yè)鍋爐是采暖供熱系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的主要任務(wù)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，生產(chǎn)出滿足需要的蒸汽或熱水。本文主要介紹的是通過(guò)組態(tài)軟件（MCGS）做成的一套鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)。大家都知道我們可以把鍋爐分為三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)去控制：燃燒系統(tǒng)的控制，汽包液位的控制，過(guò)熱蒸汽溫度的控制。本文也采用了這樣的分環(huán)節(jié)控制的方法。首先，用爐膛內(nèi)的壓力與飽和蒸汽的壓力組成串級(jí)控制系統(tǒng)去控制燃料的供給量，繼而控制了燃燒系統(tǒng)。當(dāng)然為了安全起見(jiàn)我們還必須用一個(gè)壓力傳感器去測(cè)量爐膛內(nèi)的壓力。其次，用飽和蒸汽的溫度和汽包的水位組成串級(jí)控制去控制給水量，繼而控制汽包的水位。最后，用過(guò)了減溫器的蒸汽的溫度與過(guò)熱后的蒸汽的溫度組成串級(jí)控制去控制減溫水的供給量，繼而控制過(guò)熱蒸汽的溫度。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)控制，在線查詢等功能，同時(shí)能夠通過(guò)一些簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)控制（PID控制）對(duì)其進(jìn)行相對(duì)穩(wěn)定的控制。本文針對(duì)過(guò)路系統(tǒng)三個(gè)環(huán)節(jié)中的每個(gè)環(huán)節(jié)的單獨(dú)控制（燃燒系統(tǒng)控制，汽包液位控制，過(guò)熱蒸汽溫度控制），得到了比較穩(wěn)定的鍋爐系統(tǒng)，同事又對(duì)其進(jìn)行了較為良好的監(jiān)控。關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件；鍋爐；串級(jí)控制；安全ConfigurationSoftware-basedMonitoringSystemoftheBoilerAbstractIndustrialboilerheatingsystemisthecoreofheatingequipment,itsmaintaskisthathaveasafe,reliable,cost-effectivewaytomakefuelchemicalenergyintoheatenergy,thentheheattransferwatertoproducesteamorhotwatertomeettheneed.Thesafeoperationoftheboilerisnowthefocusoftheboilersystem,weshouldhaveacompletesetofmonitoringequipmenttomonitortheboiler,itcanbetimelytogetridofanumberofsecurityincidents.Inthispaper,itisaboilercontrolsystemmadebytheconfigurationsoftware(MCGS).Weallknowthatwecandividetheboilercontrolsystemintothreerelativelyindependentpartstocontrol:combustionsystemcontrol,drumlevelcontrol,temperaturecontrolofsuperheatedsteam.Thisarticlealsousedthismethodtocontrolit.Firstly,thepressureinsidethefurnaceandthecompositionofsaturatedvaporpressurecascadecontrolsystemtocontrolthefuelsupply,thencontrolofthecombustionsystem.Ofcourse,forsecurityreasonswemustuseapressuresensortomeasurethepressureinsidethefurnace.Secondly,theuseofsaturatedsteamtemperatureanddrumwaterlevelcontroltocontrolthecompositionofacascadeofwater,andthencontrolthedrumwaterlevel.Finally,weusedthesuperheatedsteamtemperatureandsteamtemperatureafterthecompositioncascadecontroltocontrolthesupplyofwarmwaterbyvolume,andthencontrolthetemperatureofsuperheatedsteam.Thesystemhasdataacquisition,real-timecontrol,onlineinquiriesandotherfunctions,also,throughsomesimpletraditionalcontrol(PIDcontrol)therelativestabilityofitscontrol.Thispapercrossingsystem,everyaspectofthethreelinksinaseparatecontrol(combustionsystemcontrol,drumlevelcontrol,temperaturecontrolofsuperheatedsteam),hasbeenrelativelystableforaboilersystem,willthenbearelativelygoodforitscontrol.Keywords:configurationsoftware;boiler;serialcontrol;security目錄摘要 IAbstract II第1章引言 11.1鍋爐研究的背景和意義 11.2鍋爐研究的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題 1第2章MCGS組態(tài)軟件介紹 42.1MCGS簡(jiǎn)介 42.2MCGS的功能和特點(diǎn) 52.3MCGS的構(gòu)成 72.4MCGS的工作方式 72.5MCGS的操作方式 92.6組建工程的一般過(guò)程 11第3章鍋爐工藝流程 143.1鍋爐工藝流程簡(jiǎn)介 143.2鍋爐控制中的控制參數(shù) 153.2.1鍋爐中的主要控制參數(shù) 153.2.2鍋爐參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系 153.3鍋爐設(shè)備的控制系統(tǒng) 163.3.1鍋爐汽包水位控制 163.3.2鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制 163.3.3過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的控制 173.4相關(guān)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 183.4.1汽包水位的動(dòng)態(tài)特性 183.4.2壓力的動(dòng)態(tài)特性 20第4章鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 234.1設(shè)計(jì)方案 234.1.1汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 234.1.2燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 244.1.3過(guò)熱蒸汽溫度控制 254.2工程的組態(tài) 264.2.1基于MCGS組態(tài)軟件的人機(jī)界面圖 264.2.2組態(tài)過(guò)程 284.3腳本程序說(shuō)明 314.4系統(tǒng)簡(jiǎn)介 324.4.1監(jiān)控系統(tǒng)的功能 334.4.2實(shí)施方式 34第5章MCGS環(huán)境下系統(tǒng)的模擬運(yùn)行結(jié)果 36第6章儀表選型、清單及概算 406.1儀表選型 406.1.1執(zhí)行器 406.1.2溫度測(cè)量?jī)x表的選型 406.1.3壓力測(cè)量?jī)x表的選型 416.1.4液位測(cè)量?jī)x表的選型 416.2儀表清單 436.3工程概算 43第7章結(jié)束語(yǔ) 44參考文獻(xiàn) 45致謝 47第1章引言 1.1鍋爐研究的背景和意義工業(yè)鍋爐是采暖供熱系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的主要任務(wù)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，生產(chǎn)出滿足需要的蒸汽或熱水。

我國(guó)目前在役運(yùn)行的工業(yè)鍋爐共約有52萬(wàn)臺(tái)，多為燃煤鏈條爐，它們的特點(diǎn)是應(yīng)用廣，容量小(絕大多數(shù)都是10t/h以下的分散鍋爐)，設(shè)備陳舊，耗煤(或油、氣)量大(年耗煤量占全國(guó)總耗煤量的三分之一)，效率低(平均約為60%)，自動(dòng)化程度不高。另外由燃料燃燒產(chǎn)生的煙塵、SOX,NOX等對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。隨著對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化要求漸高的趨勢(shì)，改變工業(yè)鍋爐運(yùn)行中傳統(tǒng)的手動(dòng)、半自動(dòng)操作方式已勢(shì)在必行尤其是近年來(lái)我國(guó)北方各大城市承受著持續(xù)低溫天氣和煤炭?jī)r(jià)格大幅度上漲的壓力，還要面對(duì)供熱標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)供暖鍋爐的安全運(yùn)行顯的越來(lái)越是重要，那么這就要我們用一些方法來(lái)監(jiān)控鍋爐的運(yùn)行。并且在出現(xiàn)異常的情況下能夠馬上顯示出來(lái)，這樣以便于我們進(jìn)行整修。所以為了供暖鍋爐能夠安全有效的運(yùn)行，我們必須對(duì)它進(jìn)行監(jiān)控，這就是我們經(jīng)常說(shuō)的供暖鍋爐監(jiān)控控制系統(tǒng)[1]。1.2鍋爐研究的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題隨著信息技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育中的重要組成部分——遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。作為控制類(lèi)學(xué)科的典型實(shí)驗(yàn)對(duì)象——鍋爐控制系統(tǒng)也成了遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)研究的焦點(diǎn)?，F(xiàn)在，絕大多數(shù)高校都是購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的工控機(jī)和成套的實(shí)驗(yàn)控制對(duì)象以及相應(yīng)的控制軟件(多為組態(tài)軟件)，成本很高，而且產(chǎn)品功能也不十分完善，靈活性差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。例如：學(xué)生們做PID鍋爐水位定值調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只能設(shè)定P、I、D的參數(shù)值，然后看下實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果就行了，這樣學(xué)生們就不容易深刻理解實(shí)驗(yàn)背后較深的控制理論知識(shí)，不利于專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，也不能適應(yīng)現(xiàn)代高校控制類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需要和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，開(kāi)發(fā)一種功能完善、靈活性好，且能夠進(jìn)行自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)監(jiān)控軟件就很有必要。我們選用組態(tài)軟件（MCGS）作為鍋爐控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)工具。鍋爐微計(jì)算機(jī)控制，是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟、硬件自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，我國(guó)現(xiàn)有中、小型鍋爐30多萬(wàn)臺(tái)，每年耗煤量占我國(guó)原煤產(chǎn)量的1/3，目前大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、環(huán)境污染等嚴(yán)重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作[2]。作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用微計(jì)算機(jī)控制，能對(duì)鍋爐進(jìn)行過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)功能。鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、微機(jī)、手自動(dòng)切換操作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥、滑差電機(jī)等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入微機(jī)，手自動(dòng)切換操作部分，手動(dòng)時(shí)由操作人員手動(dòng)控制，用操作器控制滑差電機(jī)以及閥等，自動(dòng)時(shí)對(duì)微機(jī)發(fā)出控制信號(hào)經(jīng)執(zhí)行部分進(jìn)行自動(dòng)操作。微機(jī)對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全，在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置，這是必不可少的，以免鍋爐發(fā)生重大事故[3]。隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展和成熟，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)鍋爐已經(jīng)應(yīng)用了成熟的DCS或FCS產(chǎn)品，如霍尼威爾9000、西門(mén)子Teleperm-D、SMARSytem302等系統(tǒng),并取得了良好的效果。我國(guó)工業(yè)鍋爐平均單機(jī)容量只有2.4t/h，遠(yuǎn)低于國(guó)外水平（日本為5t/h，美國(guó)為14t/h)，容量還不足以大到使用國(guó)外成套昂貴設(shè)備的程度。近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)中小型工業(yè)鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)多采用兩級(jí)方式，即監(jiān)管級(jí)和控制級(jí)，監(jiān)管級(jí)進(jìn)行監(jiān)視和管理，控制級(jí)完成數(shù)據(jù)采集和控制功能[4]。第2章MCGS組態(tài)軟件介紹2.1MCGS簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展空間，用戶可以方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過(guò)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷、雙機(jī)設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠，在這方面，MCGS工控組態(tài)軟件將為您提供強(qiáng)有力的軟件支持。MCGS全中文工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MCGS工控組態(tài)軟件或MCGS）為用戶建立全新的過(guò)程測(cè)控系統(tǒng)提供了一整套解決方案。MCGS工控組態(tài)軟件是一套32位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運(yùn)行于Windows95/98/NT操作系統(tǒng)，集動(dòng)畫(huà)顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)設(shè)備、工程報(bào)表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國(guó)內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機(jī)械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室等多種工程領(lǐng)域。MCGSWW服務(wù)器版本，集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的集散控制和各類(lèi)歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線的WWW發(fā)布于一體，可以解決整個(gè)企業(yè)的Internet/Intranet方案，也可以非常方便的與您已有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相銜接，讓您從具體的技術(shù)環(huán)節(jié)和繁雜的數(shù)據(jù)堆中脫身，隨時(shí)隨地掌握工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，了解所需的各項(xiàng)信息，大幅度提高工作效率，實(shí)現(xiàn)成功決策。MCGS組態(tài)軟件幫助系統(tǒng)能夠幫助您掌握MCGS工控組態(tài)軟件的基本操作與用法，并協(xié)助您圓滿完成工作。2.2MCGS的功能和特點(diǎn)MCGS即"監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)"，英文全稱(chēng)為MonitorandControlGeneratedSystem。MCGS是為工業(yè)過(guò)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域服務(wù)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。它的特點(diǎn)可以歸結(jié)成以下幾點(diǎn)：概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用。普通工程人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間的培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡(jiǎn)單工程項(xiàng)目的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。用戶可避開(kāi)發(fā)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問(wèn)題，集中精力解決工程本身的問(wèn)題，按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專(zhuān)業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。利用豐富的“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面。以圖像、圖符、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息。變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫(huà)面的動(dòng)態(tài)顯示效果。圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果。同時(shí)，MCGS為用戶提供了豐富的動(dòng)畫(huà)構(gòu)件，模擬工程控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)中常用的物理器件的動(dòng)作和功能。每個(gè)動(dòng)畫(huà)構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫(huà)功能。如：實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件、歷史曲線構(gòu)件、報(bào)警顯示構(gòu)件、自由表格構(gòu)件等。引入“運(yùn)行策略”的概念。復(fù)雜的工程作業(yè)，運(yùn)行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實(shí)現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯(cuò)。MCGS開(kāi)辟了“策略窗口”，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件”，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開(kāi)或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)，也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。MCGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類(lèi)型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫(huà)顯示和流程控制）的所有工作。用戶也可以根據(jù)需要，定制特定類(lèi)型構(gòu)件，使MCGS系統(tǒng)的功能得到擴(kuò)充。這種充分利用“面向?qū)ο蟆钡募夹g(shù)，大大提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性。支持OLEAutomation技術(shù)。MCGS允許用戶在VisualBasic中操作MCGS中的對(duì)象，提供了一套開(kāi)放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理一切。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的存盤(pán)數(shù)據(jù)。設(shè)立“對(duì)象元件庫(kù)”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問(wèn)題。所謂對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類(lèi)存儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的圖庫(kù)。組態(tài)時(shí)，可把制作完好的對(duì)象（包括圖形對(duì)象，窗口對(duì)象，策略對(duì)象，以至位圖文件等等）以元件的形式存入圖庫(kù)中，也可把元件庫(kù)中的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程所用。隨著工作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將日益擴(kuò)大和豐富，組態(tài)工作將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單方便。提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持?？紤]到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢(shì)，MCGS充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(DistributedComputerCooperatorWork)技術(shù)，即分布式計(jì)算機(jī)協(xié)同工作方式，來(lái)使分散在不同現(xiàn)場(chǎng)之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作。通過(guò)MCGS，不同的工作站之間可以實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。2.3MCGS的構(gòu)成MCGS組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫(xiě)控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱(chēng)為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與MCGS運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱(chēng)為“工程”MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。2.4MCGS的工作方式（1）MCGS與設(shè)備的通信MCGS通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的DLL（動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)或發(fā)送出去。MCGS負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過(guò)程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。（2）MCGS如何產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫(huà)屬性，如：一個(gè)長(zhǎng)方形的動(dòng)畫(huà)屬性有可見(jiàn)度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫(huà)屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫(huà)效果。所謂動(dòng)畫(huà)屬性，實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見(jiàn)度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們?cè)诮M態(tài)環(huán)境中生成的畫(huà)面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫(huà)屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，MCGS稱(chēng)之為動(dòng)畫(huà)連接。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：儲(chǔ)油罐的液面高度等）發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量中，該變量是與動(dòng)畫(huà)屬性相關(guān)的變量，數(shù)值的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化（如大小變化）?，F(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進(jìn)來(lái)的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫(huà)效果（如儲(chǔ)油罐的液面的升高和降低）。用戶也可編寫(xiě)程序來(lái)控制動(dòng)畫(huà)界面，以達(dá)到滿意的效果。（3）MCGS如何對(duì)工程運(yùn)行實(shí)施有效控制MCGS開(kāi)辟了專(zhuān)用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過(guò)構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱(chēng)為“用戶策略”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫(huà)窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作。2.5MCGS的操作方式（1）系統(tǒng)工作臺(tái)面它是MCGS組態(tài)操作的總工作臺(tái)。鼠標(biāo)雙擊Windows95/98/NT工作臺(tái)面上的“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)，或執(zhí)行“開(kāi)始”菜單中的“MCGS組態(tài)環(huán)境”菜單項(xiàng)，彈出的窗口即為MCGS的工作臺(tái)窗口，設(shè)有：標(biāo)題欄：顯示“MCGS組態(tài)環(huán)境-工作臺(tái)”標(biāo)題、工程文件名稱(chēng)和所在目錄。菜單條：設(shè)置MCGS的菜單系統(tǒng)。參見(jiàn)“MCGS組態(tài)軟件用戶指南”附錄所列MCGS菜單及快捷鍵列表。工具條：設(shè)有對(duì)象編輯和組態(tài)用的工具按鈕。工作臺(tái)面：進(jìn)行組態(tài)操作和屬性設(shè)置。上部設(shè)有五個(gè)窗口標(biāo)簽，分別對(duì)應(yīng)主控窗口、用戶窗口、設(shè)備窗口、運(yùn)行策略和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)五大窗口。鼠標(biāo)單擊標(biāo)簽按鈕，即可將相應(yīng)的窗口激活，進(jìn)行組態(tài)操作；工作臺(tái)右側(cè)還設(shè)有創(chuàng)建對(duì)象和對(duì)象組態(tài)用的功能按鈕。（2）組態(tài)工作窗口它是創(chuàng)建和配置圖形對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象和各種構(gòu)件的工作環(huán)境，又稱(chēng)為對(duì)象的編輯窗口。主要包括組成工程框架的五大窗口，即：主控窗口，用戶窗口，設(shè)備窗口，運(yùn)行策略窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口。分別完成工程命名和屬性設(shè)置、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫(xiě)控制流程、定義數(shù)據(jù)變量等項(xiàng)組態(tài)操作。（3）屬性設(shè)置窗口它是是設(shè)置對(duì)象各種特征參數(shù)的工作環(huán)境，又稱(chēng)屬性設(shè)置對(duì)話框。對(duì)象不同，屬性窗口的內(nèi)容各異，但結(jié)構(gòu)形式大體相同。主要由下列幾部分組成：窗口標(biāo)題：位于窗口頂部，顯示“××屬性設(shè)置”字樣的標(biāo)題。窗口標(biāo)簽：不同屬性的窗口分頁(yè)排列，窗口標(biāo)簽作為分頁(yè)的標(biāo)記，各類(lèi)窗口分頁(yè)排列，鼠標(biāo)單擊窗口標(biāo)簽，即可將相應(yīng)的窗口頁(yè)激活，進(jìn)行屬性設(shè)置。

輸入框：設(shè)置屬性的輸入框，左側(cè)標(biāo)有屬性注釋文字，框內(nèi)輸入屬性內(nèi)容。為了便于用戶操作，許多輸入框的右側(cè)帶有“？”、“▲”、“…”等標(biāo)志符號(hào)的選項(xiàng)按鈕，鼠標(biāo)單擊此按鈕，彈出一系列表框，鼠標(biāo)雙擊所需要的項(xiàng)目，即可將其設(shè)置于輸入框內(nèi)。選項(xiàng)鈕：帶有“○”標(biāo)記的屬性設(shè)定器件。同一設(shè)置欄內(nèi)有多個(gè)選項(xiàng)鈕時(shí)，只能選擇其一。復(fù)選框：帶有“□”標(biāo)記的屬性設(shè)定器件。同一設(shè)置欄內(nèi)有多個(gè)選項(xiàng)框時(shí)，可以設(shè)置多個(gè)。功能按鈕：一般設(shè)有“檢查[C]”、“確認(rèn)[Y]”、“取消[N]”、“幫助[H]”四種按鈕：“檢查[C]”按鈕用于檢查當(dāng)前屬性設(shè)置內(nèi)容是否正確；“確認(rèn)[Y]”按鈕用于屬性設(shè)置完畢，返回組態(tài)窗口；“取消[N]”按鈕用于取消當(dāng)前的設(shè)置，返回組態(tài)窗口；“幫助[H]”按鈕用于查閱在線幫助文件。（4）圖形工具箱系統(tǒng)圖形工具箱：進(jìn)入用戶窗口，鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開(kāi)圖形工具箱，其中設(shè)有各種圖元、圖符、組合圖形及動(dòng)畫(huà)構(gòu)件的位圖圖符。利用這些最基本的圖形元素，可以制作出任何復(fù)雜的圖形。參見(jiàn)“MCGS組態(tài)軟件用戶指南”。設(shè)備構(gòu)件工具箱：進(jìn)入設(shè)備窗口，鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開(kāi)設(shè)備構(gòu)件工具箱窗口，其中設(shè)有與工控系統(tǒng)經(jīng)常選用的測(cè)控設(shè)備相匹配的各種設(shè)備構(gòu)件。選用所需的構(gòu)件，放置到設(shè)備窗口中，經(jīng)過(guò)屬性設(shè)置和通道連接后，該構(gòu)件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。策略構(gòu)件工具箱：進(jìn)入運(yùn)行策略組態(tài)窗口，鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開(kāi)策略構(gòu)件工具箱，工具箱內(nèi)包括所有策略功能構(gòu)件。選用所需的構(gòu)件，生成用戶策略模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程的有效控制。對(duì)象元件庫(kù)：對(duì)象元件庫(kù)是存放組態(tài)完好并具有通用價(jià)值動(dòng)畫(huà)圖形的圖形庫(kù)便于對(duì)組態(tài)成果的重復(fù)利用。進(jìn)入用戶窗口的組態(tài)窗口，執(zhí)行“工具”菜單中的“對(duì)象元件庫(kù)管理”菜單命令，或者打開(kāi)系統(tǒng)圖形工具箱，選擇“插入元件”圖標(biāo)，可打開(kāi)對(duì)象元件庫(kù)管理窗口，進(jìn)行存放圖形的操作。2.6組建工程的一般過(guò)程（1）工程項(xiàng)目系統(tǒng)分析：分析工程項(xiàng)目的系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求和工藝流程，弄清系統(tǒng)的控制流程和測(cè)控對(duì)象的特征，明確監(jiān)控要求和動(dòng)畫(huà)顯示方式，分析工程中的設(shè)備采集及輸出通道與軟件中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分清哪些變量是要求與設(shè)備連接的，哪些變量是軟件內(nèi)部用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)及動(dòng)畫(huà)顯示的。（2）工程立項(xiàng)搭建框架：MCGS稱(chēng)為建立新工程。主要內(nèi)容包括：定義工程名稱(chēng)、封面窗口名稱(chēng)和啟動(dòng)窗口（封面窗口退出后接著顯示的窗口）名稱(chēng)，指定存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)文件的名稱(chēng)以及存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)定動(dòng)畫(huà)刷新的周期。經(jīng)過(guò)此步操作，即在MCGS組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。封面窗口和啟動(dòng)窗口也可等到建立了用戶窗口后，再行建立。（3）設(shè)計(jì)菜單基本體系：為了對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)及工作流程進(jìn)行有效地調(diào)度和控制，通常要在主控窗口內(nèi)編制菜單。編制菜單分兩步進(jìn)行，第一步首先搭建菜單的框架，第二步再對(duì)各級(jí)菜單命令進(jìn)行功能組態(tài)。在組態(tài)過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際需要，隨時(shí)對(duì)菜單的內(nèi)容進(jìn)行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。（4）制作動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面：動(dòng)畫(huà)制作分為靜態(tài)圖形設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)屬性設(shè)置兩個(gè)過(guò)程。前一部分類(lèi)似于“畫(huà)畫(huà)”，用戶通過(guò)MCGS組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動(dòng)畫(huà)構(gòu)件庫(kù)，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫(huà)面。后一部分則設(shè)置圖形的動(dòng)畫(huà)屬性，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動(dòng)畫(huà)圖形的驅(qū)動(dòng)源。（5）編寫(xiě)控制流程程序：在運(yùn)行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種功能模塊（稱(chēng)為策略塊），由這些模塊實(shí)現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。MCGS還為用戶提供了編程用的功能構(gòu)件（稱(chēng)之為“腳本程序”功能構(gòu)件），使用簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言，編寫(xiě)工程控制程序。（6）完善菜單按鈕功能：包括對(duì)菜單命令、監(jiān)控器件、操作按鈕的功能組態(tài)；實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警信息輸出等功能；建立工程安全機(jī)制等。（7）編寫(xiě)程序調(diào)試工程：利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動(dòng)畫(huà)顯示和控0制流程是否正確。（8）連接設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。此項(xiàng)操作在設(shè)備窗口內(nèi)進(jìn)行。（9）工程完工綜合測(cè)試：最后測(cè)試工程各部分的工作情況，完成整個(gè)工程的組態(tài)工作，實(shí)施工程交接。第3章鍋爐工藝流程3.1鍋爐工藝流程簡(jiǎn)介鍋爐是化工，煉油，發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)工程中必不可少的動(dòng)力設(shè)備。常見(jiàn)的鍋爐設(shè)備的主要工藝流程如圖3.1所示。燃料和空氣按照一定的比例送入燃燒室燃燒，生產(chǎn)的熱量送給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生飽和蒸汽。然后經(jīng)過(guò)過(guò)熱器，形成一定氣溫的過(guò)熱蒸汽，匯集至蒸汽母管。具有一定壓力的過(guò)熱蒸汽，經(jīng)負(fù)荷設(shè)備控制供給負(fù)荷設(shè)備用，與此同時(shí)，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣，除將飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽外，還經(jīng)省煤器預(yù)熱鍋爐給水和空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送往煙囪，排入大氣[5]。3.1鍋爐設(shè)備主要工藝流程圖圖3.1鍋爐設(shè)備主要工藝流程圖3.2鍋爐控制中的控制參數(shù)3.2.1鍋爐中的主要控制參數(shù)鍋爐是全廠的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，其要求是供給合格的蒸汽，使鍋爐發(fā)汽量適應(yīng)負(fù)荷的需要。為此，生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)主要工藝參數(shù)必須嚴(yán)格控制[5]。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的被控對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷，鍋爐給水，減溫水，送風(fēng)和引風(fēng)等。主要的輸出變量是汽包水位，蒸汽壓力，過(guò)熱蒸汽溫度，爐膛負(fù)壓，過(guò)?？諝獾?。鍋爐對(duì)象簡(jiǎn)圖如圖3.2所示：3.2.2鍋爐參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系鍋爐的這些輸入變量和輸出變量之間相互關(guān)聯(lián)。如果蒸汽負(fù)荷發(fā)生變化，必將會(huì)引起汽包水位，蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度等的變化。燃料量的變化不僅影響蒸汽壓力，同時(shí)還會(huì)影響汽包水位，過(guò)熱蒸汽溫度，過(guò)熱空氣和爐膛負(fù)壓；給水量的變化不僅影響汽包水位，而且對(duì)蒸汽壓力，過(guò)熱蒸汽溫度也有影響；減溫水的變化會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱蒸汽溫度，蒸汽壓力，汽包水位等的變化。所以鍋爐設(shè)備是一個(gè)多輸入多輸出且相互關(guān)聯(lián)的被控對(duì)象[6]。3.3鍋爐設(shè)備的控制系統(tǒng)由于鍋爐設(shè)備是一個(gè)多輸入，多輸出的且相互關(guān)聯(lián)的被控對(duì)象，目前工程處理上做了一些假設(shè)后，將鍋爐設(shè)備控制劃為若干控制系統(tǒng)，主要的控制系統(tǒng)可分為鍋爐汽包水位控制，鍋爐燃燒系統(tǒng)控制，過(guò)熱蒸汽溫度的控制。3.3.1鍋爐汽包水位控制被控變量是汽包水位，操縱變量是給水量。它主要考慮的是汽包內(nèi)部的物料平衡，使給水量適應(yīng)鍋爐的蒸汽量，維持汽包中水位在工藝允許范圍內(nèi)。維持汽包水位在給定范圍內(nèi)室保證鍋爐安全運(yùn)行的重要條件之一，是鍋爐運(yùn)行的重要指標(biāo)。如果水位過(guò)低，則由于汽包內(nèi)的水量較少，而且負(fù)荷卻很大，水的汽化速度又快，如不及時(shí)控制，就會(huì)使汽包內(nèi)的水全部汽化，導(dǎo)致鍋爐燒壞和爆炸；水位過(guò)高會(huì)影響汽包汽水分離，產(chǎn)生蒸汽帶液現(xiàn)象，會(huì)使過(guò)熱器管壁結(jié)垢導(dǎo)致破壞，同時(shí)過(guò)熱蒸汽溫度急劇下降，該蒸汽作為汽輪機(jī)動(dòng)力的話，還會(huì)損壞汽輪機(jī)葉片，影響運(yùn)行的安全與經(jīng)濟(jì)性。汽包水位過(guò)高過(guò)低的后果極為嚴(yán)重，所以必須嚴(yán)格加以控制。3.3.2鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的控制的目的是使燃燒所產(chǎn)生的熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的需要(常以蒸汽壓力為被控變量）；使燃料與空氣量之間保持一定的比值，以保證經(jīng)濟(jì)燃燒（常以煙氣成分為被控變量），提高鍋爐的燃燒效率；要讓引風(fēng)量和送風(fēng)量相適應(yīng)，以保持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)。為了達(dá)到上述三個(gè)控制目的，控制手段也有三個(gè)，即燃料量，送風(fēng)量和引風(fēng)量。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐的需要，同時(shí)還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。燃燒控制的具體內(nèi)容及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)因燃料種類(lèi)，制粉系統(tǒng)，燃燒設(shè)備以及鍋爐的運(yùn)行方式不同而有所區(qū)別，但是大體上看來(lái)都要完成以下幾個(gè)方面的任務(wù):主蒸汽壓力的變化反映了鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量和汽機(jī)消耗的蒸汽量相適應(yīng)的程度。為此必須設(shè)置蒸汽壓力控制系統(tǒng)。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)控制燃料量使蒸汽壓力穩(wěn)定。當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地控制送風(fēng)量，以保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。爐膛壓力的高低關(guān)系著鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。燃燒控制系統(tǒng)必須要讓引風(fēng)量（煙氣量）與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力為一定值。3.3.3過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的控制維持過(guò)熱器出口溫度在允許范圍內(nèi)，并保證管壁溫度不超過(guò)允許的工作溫度。被控變量一般是過(guò)熱器出口溫度，操縱變量是減溫水的噴水量?，F(xiàn)代鍋爐的過(guò)熱器在高溫高壓條件下工作。過(guò)熱器出口溫度是全廠工質(zhì)溫度的最高點(diǎn)，也是金屬壁溫的最高點(diǎn)，在過(guò)熱器正常運(yùn)行時(shí)已接近材料允許的最高溫度。如果過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高，容易燒壞過(guò)熱器，也會(huì)引起汽輪機(jī)內(nèi)部零件過(guò)熱，影響安全運(yùn)行；溫度過(guò)低則會(huì)降低全廠的熱效率，所以電廠鍋爐一般要求過(guò)熱蒸汽溫度偏差保持在50C以內(nèi)。過(guò)熱蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)是鍋爐控制中的難點(diǎn)。目前，很多實(shí)際系統(tǒng)并沒(méi)有達(dá)到控制指標(biāo)的要求。其主要原因有下述的兩個(gè)方面：擾動(dòng)因素多變化大。各種擾動(dòng)因素對(duì)過(guò)熱蒸汽溫度的靜態(tài)影響的關(guān)系我們要弄清楚。（2）控制通道滯后大。控制過(guò)熱蒸汽溫度的手段是調(diào)節(jié)減溫水量。控制通道的動(dòng)態(tài)特性與減溫器的安裝位置有關(guān)。假若能將減溫器安裝在過(guò)熱器的出口，顯然控制通道的滯后小的多。但是這樣的工藝流程安排對(duì)過(guò)熱器的安全是不利的。為了保證過(guò)熱器不超溫，工藝上總是將減溫器安裝在過(guò)熱器的入口，這將帶來(lái)控制對(duì)象較大的滯后[7]。3.4相關(guān)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性3.4.1汽包水位的動(dòng)態(tài)特性（1）蒸汽負(fù)荷對(duì)水位的影響即干擾通道的動(dòng)態(tài)特性在燃料不變的情況下，蒸汽用量突然增加，瞬時(shí)必然導(dǎo)致汽包壓力下降，汽包內(nèi)的沸騰突然加劇，水中氣泡迅速增加，將整個(gè)水位抬高，形成虛假的水位上升現(xiàn)象即所謂的假水位現(xiàn)象。在蒸汽量的擾動(dòng)下，水位變化的階躍響應(yīng)曲線如圖3.3所示。當(dāng)蒸汽流量突然增加時(shí)，由于假水位現(xiàn)象，在開(kāi)始階段水位不僅不會(huì)下降反而會(huì)上升，而后下降（反之，當(dāng)蒸汽流量突然減小時(shí)，則水位先下降后上升）。蒸汽突然增加時(shí)，實(shí)際的水位變化H，是不考慮水面下氣泡容積變化時(shí)的水位變化H1，與只考慮水面 圖3.3水位變化的階躍響應(yīng)曲線下氣泡容積變化所引起水位變化H2的疊加，即EQH=H1+H2(3.1)假水位變化的大小與鍋爐的工作壓力和蒸發(fā)量等有關(guān)，例如一般100-300t/h的中高壓鍋爐，當(dāng)負(fù)荷突然變化10%時(shí)，假水位可達(dá)30-40mm。對(duì)于這種假水位現(xiàn)象，在設(shè)-*計(jì)方案時(shí)必須注意[8]。給水量對(duì)水位的影響，即控制通道的動(dòng)態(tài)特性在給水流量作用下，水位的階躍響應(yīng)如圖3.4所示。把汽包和給水看作單容自衡對(duì)象，水位響應(yīng)曲線如圖3.4中的H1線。但是由于給水溫度比汽包內(nèi)飽和水的溫度低，所以給水量變化后，使汽包中的氣泡減少，導(dǎo)致水位下降。因此使勁的響應(yīng)曲線是圖3.4中的H線，即當(dāng)突然加大給水量后，汽包水位不是立即增加，而是要呈現(xiàn)出一段起始慣性段。圖3.4給水流量作用下水位的階躍響應(yīng)曲線3.4.2壓力的動(dòng)態(tài)特性（1）氣壓的動(dòng)態(tài)特性氣壓對(duì)象由一系列裝置組成，它包括給煤機(jī)，爐膛，汽水系統(tǒng)，過(guò)熱器，汽輪機(jī)進(jìn)氣閥和汽輪機(jī)。在燃料量和風(fēng)量同時(shí)變化時(shí)對(duì)發(fā)氣量基本上是一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)。汽包的壓力對(duì)象，反映過(guò)熱器的過(guò)熱蒸汽壓力對(duì)象都是一個(gè)積分環(huán)節(jié)。其它的都可以看做是一個(gè)比例環(huán)節(jié)。但是需要指出的是氣壓的動(dòng)態(tài)特性是與汽輪機(jī)調(diào)速運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)的。當(dāng)然主蒸汽壓力的變化反映了鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量和汽輪機(jī)消耗的蒸汽量相適應(yīng)的程度，為此我們要設(shè)置蒸汽壓力控制系統(tǒng)，這也是有氣壓的動(dòng)態(tài)特性決定的。這里所指的氣壓是燃料量擾動(dòng)下的氣壓和負(fù)荷擾動(dòng)下的氣壓[9]。（2）爐膛壓力對(duì)象特性為了保證爐膛安全，一般要求爐膛壓力略小于大氣壓力，所以爐膛壓力一般稱(chēng)之為爐膛負(fù)壓。爐膛負(fù)壓放映了引風(fēng)量與送風(fēng)量之間的平衡關(guān)系。當(dāng)送風(fēng)量或引風(fēng)量單獨(dú)改變時(shí)，爐膛負(fù)壓慣性變化很小，故可以將爐膛負(fù)壓對(duì)象近似看成是一個(gè)時(shí)間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)。（3）關(guān)于經(jīng)濟(jì)燃燒眾所周知，對(duì)于燃燒過(guò)程應(yīng)保持燃料量與空氣量成比例。但是假若配置的是燃料量與空氣量固定的比值控制系統(tǒng)，卻因?yàn)橐韵略?，并不能保證在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中始終保持經(jīng)濟(jì)燃燒。因?yàn)槠湟?，在不同的?fù)荷下，兩流量的最優(yōu)比值是不相同的；其二，燃料成分（如含水分，灰分的量）有可能變化；其三，流量測(cè)量的不準(zhǔn)確。這些因素都不同程度的影響到燃料的不完全燃燒或空氣的過(guò)量，造成爐子熱效率下降。為了改進(jìn)這一情況，最好有一個(gè)指標(biāo)來(lái)閉環(huán)修正兩流量的比值。目前常用的是煙氣中的含氧量。煙氣中的各種成分，如O2,CO2,CO和未燃燒烴的含量，基本可以反映燃料燃燒的情況，最簡(jiǎn)便的方法是用煙氣中的氧量A0來(lái)表示。根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式，可以計(jì)算出使燃料完全燃燒時(shí)所需要的氧量，從而可以得到所需的空氣量，稱(chēng)為理想空氣QT。但是實(shí)際上完全燃燒所需的空氣量QP，要超過(guò)理論計(jì)算的量，即要有一定的過(guò)?？諝饬俊Ｓ捎跓煔獾臒釗p失占鍋爐熱損失的絕大部分，當(dāng)過(guò)?？諝庠龆鄷r(shí)，一方面使?fàn)t膛溫度降低；另一方面使煙氣熱損失增多。因此過(guò)剩空氣量對(duì)不同的燃料都有一個(gè)最優(yōu)值，以滿足經(jīng)濟(jì)燃燒的要求[10]。過(guò)?？諝饬砍Ｓ眠^(guò)?？諝庀禂?shù)來(lái)表示，即實(shí)際空氣量QP與理論空氣量QT之比為：=QP/QT(3.2)因此，是衡量經(jīng)濟(jì)燃燒的一種指標(biāo)。保證鍋爐熱效率最高的值稱(chēng)為最佳值，最佳值與鍋爐負(fù)荷有關(guān)，一般在1.2-1.4之間。很難直接測(cè)量，但是可用煙氣氧含量百分?jǐn)?shù)A0來(lái)衡量。在完全燃燒情況下，存在以下近似式=21/(21-A0)(3.3)當(dāng)=1.2-1.4時(shí)，相應(yīng)A0為3.5-6（O2%）.最佳的氧量值與負(fù)荷關(guān)系為A0=6-D/50(3.4)式中，D為負(fù)荷百分?jǐn)?shù)。第4章鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)方案由于鍋爐是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，所以我們要想對(duì)其進(jìn)行全面的監(jiān)控是很難做到的，在前面我們也都講過(guò)鍋爐可以分成為若干個(gè)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候也要這么考慮。在本文中我們是將鍋爐控制分為三個(gè)環(huán)節(jié)，但是這三個(gè)環(huán)節(jié)并不是孤立的，它們之間也是相互關(guān)聯(lián)的。下面我們就將三個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方案一一介紹。4.1.1汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)液位對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的重要性，這里我們就不做敘述了。汽包水位的控制手段主要是控制給水量，基于這一原理我們可以用汽包的液位去控制給水量，這樣構(gòu)成的是單回路控制系統(tǒng)。但是由于這樣控制下，控制效果并不理想，所以我們可以再引入飽和蒸汽溫度這個(gè)量，蒸汽的溫度越高說(shuō)明爐膛內(nèi)的壓力越大，這樣產(chǎn)生的熱量就越多，所以自然而然需要的水量就要增加，所以我們可以用汽包液位與飽和蒸汽溫度組成串級(jí)控制系統(tǒng)這樣可以滿足汽包液位在一定的穩(wěn)定狀態(tài)下。如圖4.1所示：圖4.1汽包水位控制簡(jiǎn)圖4.1.2燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)現(xiàn)代鍋爐中可以分為燃油鍋爐和燃煤鍋爐。本文所采用的是燃油鍋爐。對(duì)于現(xiàn)代大型的燃油鍋爐，多采用微正壓燃燒。這樣可以減少漏風(fēng)，實(shí)現(xiàn)低氧燃燒，從而防止鍋爐受熱面積的腐蝕和污染等。由于低氧燃燒時(shí)過(guò)剩空氣系數(shù)很小，在符合變動(dòng)時(shí)更應(yīng)該注意燃料量與空氣量的配合恰當(dāng)，否則會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒，引起爐膛爆炸，受熱面污染，尾部再燃等事故。因此燃燒系統(tǒng)對(duì)于壓力的穩(wěn)定要求很高，所以我們可以考慮用壓力去控制燃燒，在本文中我們采用的是爐膛負(fù)壓與飽和蒸汽壓力組成串級(jí)控制去控制燃燒系統(tǒng)。前面我們也介紹過(guò)主蒸汽（飽和蒸汽）和爐膛壓力對(duì)整個(gè)燃燒系統(tǒng)的重要性這里就不做敘述。但是用這兩個(gè)量去控制燃燒系統(tǒng)安全是沒(méi)有問(wèn)題，但是要做到經(jīng)濟(jì)燃燒卻是很難?；谶@一點(diǎn)我們還要控制送風(fēng)量，在這里我們選用主蒸汽（飽和蒸汽）的壓力去控制送風(fēng)量。如圖4.2所示是鍋爐燃燒控制的簡(jiǎn)圖。圖4.2鍋爐燃燒系統(tǒng)簡(jiǎn)圖4.1.3過(guò)熱蒸汽溫度控制過(guò)熱蒸汽的溫度是鍋爐生產(chǎn)過(guò)程的重要參數(shù)，一般由鍋爐和汽輪機(jī)生產(chǎn)的工藝確定。從安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上看，必須控制過(guò)熱蒸汽溫度在允許范圍之內(nèi)。需要指出的是，由于不同的工藝情況，過(guò)熱蒸汽溫度被控過(guò)程的控制難度具有極大的差異，假若減溫器采用混合器，而且在減溫器出口有允許安裝測(cè)溫元件，對(duì)于這種情況我們就采用如圖4.3的控制方案，這樣能得到滿意的控制效果。這個(gè)方案是兩個(gè)溫度的串級(jí)控制，但是該方案設(shè)計(jì)的前提是減溫器到過(guò)熱器之間有預(yù)留孔，允許安裝測(cè)溫元件去測(cè)量溫度[11]。 圖4.3過(guò)熱蒸汽溫度控制簡(jiǎn)圖4.2工程的組態(tài)4.2.1基于MCGS組態(tài)軟件的人機(jī)界面圖前面我們已經(jīng)一一介紹了鍋爐控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)的控制設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在我們就這些方案在MCGS中組態(tài)出來(lái)。結(jié)果如下面的圖4.4，圖4.5所示。（這里所獲得的圖是在MCGS環(huán)境下的）圖4.4鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的液位控制系統(tǒng)與燃燒控制系統(tǒng)（MCGS組態(tài)畫(huà)面）圖4.5鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)（MCGS組態(tài)畫(huà)面）4.2.2組態(tài)過(guò)程我們打開(kāi)MCGS組態(tài)軟件，在工作臺(tái)上的用戶窗口新建若干窗口分別對(duì)其命名，如圖4.6所示。各個(gè)窗口下的畫(huà)面是對(duì)應(yīng)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)所需的畫(huà)面，在各個(gè)畫(huà)面下也有其相應(yīng)的組態(tài)信息。當(dāng)然我們用到的每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象都要在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)里面定義，如圖4.7所示。圖4.6用戶窗口圖4.7實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)這樣數(shù)據(jù)與圖都有了，但是從前面我們介紹的MCGS相關(guān)知識(shí)可知我們還必須要0一定的腳本程序才能使監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)，現(xiàn)在我們就把在組態(tài)軟件MCGS環(huán)境下的腳本程序輸入到相應(yīng)的模塊，如圖4.8，圖4.9所示。圖4.8腳本程序輸入框圖4.8所對(duì)應(yīng)的是圖4.4中的鍋爐監(jiān)控窗口的屬性中的循環(huán)腳本中的程序。圖4.9是對(duì)應(yīng)鍋爐監(jiān)控續(xù)窗口的屬性中的腳本程序。需要指出的是這些腳本程序都是MCGS內(nèi)部提供的一些僅供試驗(yàn)用的。這樣也可以測(cè)試設(shè)計(jì)的是否合理[12]。圖4.9腳本程序輸入框4.3腳本程序說(shuō)明一般的控制都是通過(guò)把控制器輸出的信號(hào)傳遞給執(zhí)行器（一般都為控制閥），執(zhí)行器處理這些信號(hào)然后達(dá)到控制的目的。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是由于條件限制，本文的這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)只能通過(guò)MCGS一些內(nèi)部功能進(jìn)行一些演示和測(cè)試。也就是說(shuō)本文沒(méi)有涉及到通訊的功能。本文腳本程序可以這樣描述，系統(tǒng)啟動(dòng)與關(guān)閉是通過(guò)點(diǎn)火和熄火來(lái)實(shí)現(xiàn)的。至于PID參數(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在設(shè)備窗口建立了六個(gè)虛擬的PID控制軟設(shè)備，如圖4.10所示。每個(gè)軟設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)控制器的PID的關(guān)聯(lián)與設(shè)定。在關(guān)聯(lián)中都指出了PV值對(duì)象，SV值對(duì)象，OP值對(duì)象，控制器的正反作用等。如圖4.11所示。這就不難看出腳本程序中的OP1到OP6就是各個(gè)控制器的輸出信號(hào)。設(shè)定值自己能夠在界面中的輸入框輸入，PID等參數(shù)都能在相應(yīng)的模塊輸入。圖4.10虛擬設(shè)備窗口4.4系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.4.1監(jiān)控系統(tǒng)的功能圖4.11PID控制參數(shù)框圖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)鍋爐的運(yùn)行參數(shù)：為全面掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，監(jiān)控系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并采集鍋爐有關(guān)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。系統(tǒng)具有豐富的圖形庫(kù)，通過(guò)組態(tài)可將鍋爐的設(shè)備圖形連同相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)顯示在畫(huà)面上；除此之外，還能將參數(shù)以列表或分組等形式顯示出來(lái)。綜合分析及時(shí)發(fā)出控制指令：監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照設(shè)定好的控制策略，發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，從而保證鍋爐高效、可靠運(yùn)行。診斷故障與報(bào)警管理：主控中心可以顯示、管理、傳送鍋爐運(yùn)行的各種報(bào)警信號(hào)，從而使鍋爐的安全防爆、安全運(yùn)行等級(jí)大大的提高。同時(shí)，對(duì)報(bào)警的檔案管理可使業(yè)主對(duì)于鍋爐運(yùn)行的各種問(wèn)題、弱點(diǎn)等了如指掌。為保證鍋爐系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)所監(jiān)測(cè)的參數(shù)進(jìn)行故障診斷，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)將及時(shí)在操作員屏幕上顯示報(bào)警點(diǎn)。報(bào)警相關(guān)的顯示功能使用戶定義的顯示畫(huà)面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪問(wèn)該報(bào)警點(diǎn)的詳細(xì)信息和按照所推薦采取的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。歷史記錄運(yùn)行參數(shù)：監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將維護(hù)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的歷史記錄，另外監(jiān)控系統(tǒng)還。設(shè)有專(zhuān)門(mén)的報(bào)警事件日志，用以記錄報(bào)警／事件信息和操作員的變化等。歷史記錄的數(shù)據(jù)根據(jù)操作人員的要求，系統(tǒng)可以顯示為瞬時(shí)值，也可以為某一段時(shí)間內(nèi)的平均值。歷史記錄的數(shù)據(jù)可有多種顯示方式，例如曲線、特定圖形、報(bào)表等顯示方式；此外歷史記錄的數(shù)據(jù)還可以由以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多種應(yīng)用軟件所應(yīng)用。計(jì)算運(yùn)行參數(shù)：鍋爐運(yùn)行的某些運(yùn)行參數(shù)不能夠直接測(cè)量，如年運(yùn)行負(fù)荷量、蒸汽耗量、補(bǔ)水量、冷凝水返回量、設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間等。監(jiān)控系統(tǒng)提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)處理算法，根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行參數(shù)，將這些導(dǎo)出量計(jì)算出來(lái)。4.4.2實(shí)施方式MCGS組態(tài)軟件集控制技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊技術(shù)于一體。其包括動(dòng)態(tài)顯示、歷史趨勢(shì)記錄、報(bào)警、控制策略組件等。并提供一個(gè)友好的用戶界面，使用戶在不用編代碼的情況下，即可生成需要的應(yīng)用軟件。建立數(shù)據(jù)庫(kù)：監(jiān)控組態(tài)的工作首先是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，其前提是在完成連續(xù)控制圖、梯形邏輯圖的設(shè)計(jì)后，將相關(guān)的回路點(diǎn)、信號(hào)點(diǎn)、寄存器點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)等點(diǎn)名存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。界面組態(tài)：其中最重要的是控制畫(huà)面設(shè)計(jì)，用ACTIVE圖庫(kù)提供的繪圖工具和豐富的圖形等元素，來(lái)形成特定的人機(jī)界面。每臺(tái)鍋爐設(shè)計(jì)有9個(gè)操作畫(huà)面`，具體是：鍋爐本體流程圖、調(diào)節(jié)系統(tǒng)畫(huà)面、參數(shù)顯示畫(huà)面、電氣操作畫(huà)面、報(bào)表顯示畫(huà)面、綜合趨勢(shì)圖畫(huà)面、回路整定畫(huà)面、報(bào)警總貌畫(huà)面、設(shè)定參數(shù)畫(huà)面。報(bào)警組態(tài)：按工藝要求定義各報(bào)警點(diǎn)，并設(shè)置報(bào)警點(diǎn)的高低限，越限時(shí)會(huì)在報(bào)警總貌畫(huà)面顯示并發(fā)出聲光信號(hào)。報(bào)表組態(tài)：按工藝要求制作的班報(bào)表及月報(bào)表，即利用DDE方式將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的資料輸出到EXCEL中生成報(bào)表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時(shí)間，班報(bào)表自動(dòng)打印，而月報(bào)表是人工操作打印。歷史趨勢(shì)組態(tài)：用軟件定義、采集、顯示汽包水位、汽包壓力、蒸汽流量、爐膛負(fù)壓等重要參數(shù)的歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)，必要時(shí)可打印。操作員層：只能對(duì)設(shè)定好的畫(huà)面進(jìn)行切換、操作和監(jiān)視，無(wú)權(quán)更改參數(shù)及退出和最小化系統(tǒng)。工程師層：客隊(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，參數(shù)設(shè)置、退出系統(tǒng)。管理員層:最高權(quán)限，可進(jìn)行一切操作。運(yùn)行中可在監(jiān)控站上對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改，但為保證系統(tǒng)安全，進(jìn)入設(shè)定參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、月報(bào)表制作等內(nèi)容時(shí)，須輸入密碼后才能進(jìn)入各畫(huà)面進(jìn)行操作。菜單組態(tài)：所有換面的切換按鈕、打印功能按鈕、系統(tǒng)登錄退出按鈕、幫助按鈕、系統(tǒng)時(shí)鐘、操作員權(quán)限顯示等功能按鈕。第5章MCGS環(huán)境下系統(tǒng)的模擬運(yùn)行結(jié)果前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行是以點(diǎn)火為信號(hào)的，即當(dāng)點(diǎn)火等于1時(shí)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)；點(diǎn)火等于0時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)我們進(jìn)入運(yùn)行界面時(shí)我們要做的就是把各個(gè)設(shè)定值寫(xiě)入相應(yīng)的模塊。本系統(tǒng)要輸入的是壓力設(shè)定值，液位設(shè)定值，T1設(shè)定值以及各個(gè)控制器的PID參數(shù)。等這些都準(zhǔn)備好后我們就點(diǎn)擊點(diǎn)火按鈕系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)我們?cè)诮缑嫔弦材芸吹轿覀冏约涸O(shè)置的各個(gè)輸出值。這樣以便于我們進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。下面我們將運(yùn)行結(jié)果用我們監(jiān)控系統(tǒng)中的各個(gè)功能列出來(lái)。如圖5.1，圖5.2，圖5.3，圖5.4所示。需要指出的是下面所得到的結(jié)果都是在以下條件得到的：設(shè)定壓力=100KPa，設(shè)定液位=50cm，設(shè)定T1=500C，P=P1=30,I=I1=20,D=D1=0,P2=P3=40,I2=I3=20,D2=D3=0,P4=P5=50,I4=I5=20,D4=D5=0。圖5.1鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警顯示圖5.2鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)曲線圖5.3鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的歷史曲線圖5.4鍋爐監(jiān)控控制系統(tǒng)的存盤(pán)數(shù)據(jù)顯示第6章儀表選型、清單及概算6.1儀表選型6.1.1執(zhí)行器工作原理：在過(guò)程控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)執(zhí)行元件直接改變生產(chǎn)過(guò)程的參數(shù)，使生產(chǎn)過(guò)程滿足預(yù)定的要求。執(zhí)行機(jī)構(gòu)則接受來(lái)自控制器的控制信息把它轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的輸出（如角位移或直線位移輸出）。它也采用適當(dāng)?shù)膱?zhí)行元件，但要求與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不同。執(zhí)行器直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，有時(shí)工作條件嚴(yán)苛。能否保持正常工作直接影響自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性和可靠性。為了保證在停電或停氣情況下，避免危險(xiǎn)或使危險(xiǎn)程度降低，應(yīng)使燃料供應(yīng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，所以選用氣開(kāi)閥[13]。6.1.2溫度測(cè)量?jī)x表的選型溫度是一個(gè)重要的物理量，它是國(guó)際單位制(SI)7個(gè)基本物理量之一，也是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的主要工藝參數(shù)之一。物體的許多性質(zhì)和現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，很多重要的過(guò)程只有在一定的溫度范圍內(nèi)才能有效地進(jìn)行。因此，選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表，就可以對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和可靠的控制。溫度測(cè)量?jī)x：昌安科技有限公司的WK—1系列溫濕度控制器。技術(shù)指標(biāo)：響應(yīng)速度：典型值≤5s控溫范圍：0～50℃，控制精度：1℃溫度啟控：可由用戶自行設(shè)定，回差4～6℃工作電壓：AC220V±10%（特殊規(guī)格訂貨指明）輸出：1倍工作電壓額定功率阻性負(fù)載AC220V，3A體積：48x48x78

安裝方式：1.基座式：將8芯繼電器座固定在35mm導(dǎo)軌或通過(guò)安裝螺孔直接固定在安裝板上。

2.嵌入式：在安裝面板上開(kāi)具45×45mm2孔，通過(guò)安裝支架將溫控器固定在面板上。6.1.3壓力測(cè)量?jī)x表的選型壓力是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要工藝參數(shù)之一。在許多工藝過(guò)程中只有在一定的壓力條件下進(jìn)行，才能取得預(yù)期的效果；壓力的監(jiān)控也是安全生產(chǎn)的保證。因此，對(duì)選擇合適的儀表對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有著重要的意義。壓力傳感器：采用上海銘動(dòng)電子科技有限公司的MD-G1210壓力傳感器。技術(shù)指標(biāo)：壓力范圍-100KPa～0～5KPa…60MPa….300MPa