基于PLC的火电厂锅炉水质质量控制系统设计开题报告

全文总字数：1384字

1. 研究目的与意义

近年来，随着社会的进步和经济的大力发展，各个方面的能源都处于短缺状态，其中，电能成为当今社会不可或缺的必要能源之一。电能是国家的战略能源，对于国民经济影响深远，在我国，火力发电任然在我国总的电能生产中占有绝大部分，所以为了实现电能身生产的低能耗，高效率，火电厂的工作运行模式要不断改进，采用新方法，革新新技术。

本课题主要研究一种基于plc的自动控制系统，对锅炉水的PH值实现自动化控制，将其控制在一定范围内，可以防止锅炉水对锅炉表面的腐蚀，防止事故的发生。

2. 国内外研究现状分析

国外：从目前国外的一些文献报道情况来看，针对锅炉水质调节方面的报道很少，仅在文献中提到将模糊神经网路用于调峰机组的锅炉给水加药系统中，取得了较好的控制效果。而从全套引进的国外机组设备中发现，锅炉加药系统主要也是采用常规的PID控制，运行效果同样不稳定。

国内: 国内研究加药系统自动控制始于80年代后期，进入90年代特别是近几年在加药系统自动控制方面进行研究的科研院所及企业越来越多，但国内最初研究的加药自动控制的控制原理多为简单的PID调节直流电机，在实际应用中，由于被控对象的延迟时间长，干扰因素多，顾控制系统的稳定性及自我调节能力差，易产生超调或振铃现象，控制效果不理想。近年来，已将交流变频技术运用到火电厂加药系统控制中，在此基础上，研究人员针对加药系统自身的特点，提出了不少新的控制策略，如：将改进PID控制，以及新型智能控制用于加药控制系统中，解决一些电厂的实际问题，取得了较满意的调节效果。然而加药控制过程时变性强，很容易造成系统不稳定，特别是模型已发生突变，且干扰易出现在控制通道内，使得控制系统设计很困难，因此，如何对其进行调节并达到预期的控制效果任由很长的路要走。

3. 研究的基本内容与计划

本课题要求我们设计一种基于plc的向锅炉内自动加药的控制系统，使锅炉水的ph值稳定在一定范围内，防止锅炉水水质不符合要求，腐蚀锅炉壁造成事故，也可以解放一部分公工人的劳动力，避免人工配药对操作者造成健康危害。

火电厂锅炉给水加药控制系统流程如下图所示，系统分为配药系统和加药系统。

配药系统工作如下，当控制器扫描到液位传感器的值低于下限时，自动启动配药程序，根据药液流过配药桶的桶数，给水量和药液浓度的关系，计算出所需的原料和给水量，再通过程序控制电磁阀1，2，3协调动作，配药时，先关闭电磁阀2，打开电磁阀1,3。待配药桶中药液满后，先关闭电磁阀1，打开电磁阀2，使药液流入稀氨箱中被水稀释，再重复以上动作。直到稀氨箱中液位传感器检测到液面达到上限，则停止配药。

4. 研究创新点

传统的PID控制方法是单变量控制策略，是实行单独控制，由于时变得作用，控制回路的参数整定其实是一种反复的，不断改进的过程，且PID控制的三个参数一旦确定，在之后的控制中就不会改变，而采用模糊控制和PID控制相结合的控制方式，可以不断改进参数的值，在大干扰和不确定环境中有较强的自适应能力，有助于解决火电厂锅炉给水加药系统的滞后和时变的问题。