摘 要：電廠鍋爐一般采用壓力控制原理，本文主要介紹這種壓力控制原理的設計，在對壓力的水位進行一定要求后，我們主要運用計算機與模糊控制技術(shù)來監(jiān)控整個壓力系統(tǒng)，在結(jié)合系統(tǒng)的整個硬件和軟件，對整個設計進行分析和研究。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐； 壓力控制原理；系統(tǒng)設計

未來的30-50年，我國的一次能源的生產(chǎn)和耗費還將主要依賴煤碳，我國電廠長期依賴煤碳的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)不會改變， 此種結(jié)構(gòu)是由我國的特殊國情所決定的，即中國多煤少油少氣的能源資源結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)階段社會經(jīng)濟發(fā)展所決定的， 毫無疑問我國的煤碳消耗量將會持續(xù)增長。這種能源結(jié)構(gòu)必將消耗大量煤碳，因此提高煤碳的利用率，改進發(fā)電設備，擔高科技含量，充分的利用有限的煤碳顯的尤為重要。本文針對電廠鍋爐壓力控制進行研究，給出其基本原理和設計思路，為相關(guān)企業(yè)提供參考。這樣可以提高我們的煤炭的利用率，為節(jié)約能源做出一番貢獻。

1.關(guān)于鍋爐壓力的監(jiān)控方法的理解

鍋爐壓力的監(jiān)測設備包括了水壓傳感器、水壓變送器及顯示指示儀等組成的下機和上位微機控制系統(tǒng)。水壓傳感器的輸出壓力差會經(jīng)過一種變送器的轉(zhuǎn)換成為與壓力差成正比地標準電信號，從而指示被測量水壓和水位的實時值，并運用以可編程序邏輯控制器為核心地中位機對輸入、輸出以及邏輯控制等功能進行集成，PLC通信接口為通用標準借口，能夠順利與上位微機間進行數(shù)據(jù)交換，并完成對相應信號的現(xiàn)場檢測、現(xiàn)場處理和直接控制。

鍋爐汽包的壓力從較小的值變化到鍋爐汽包額定的工作壓力，但是正常水位下水壓傳感器的輸出壓差是不變的。而當水位逐漸偏離正常水位時，輸出 便會受到汽包壓力變化地影響。

2關(guān)于鍋爐壓力系統(tǒng)的設計過程

對于鍋爐壓力系統(tǒng)而言，我們必須了解整個設計過程才能對它進一步加深了解。電廠鍋爐的壓力控制系統(tǒng)實時上是其上位的監(jiān)控中心對現(xiàn)場監(jiān)測點進行的實時性監(jiān)控，這意味著對整個系統(tǒng)地可靠性、穩(wěn)定性和抗干擾能力均有較高地要求。

這個系統(tǒng)的核心部分是可編程序控制器（PLC）為核心。在這類系統(tǒng)中，首先，下位機必須能夠?qū)⒉杉降馗鞣N各樣的在線數(shù)據(jù)準確、及時并可靠的傳送至其上位工作控制機控制中心；同樣重要的是，上位機地控制指令需要即時準確無誤的傳送至其各個下位機系統(tǒng)，而順利完成這兩個方面工作地關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)交換[2]。

以可編程邏輯控制器系統(tǒng)作為核心組件的計算機通信系統(tǒng)必須考慮到地問題主要包含系統(tǒng)的硬件配置、特定系統(tǒng)下信號通訊程序的編寫、通訊協(xié)議地確定及實現(xiàn)方法等。監(jiān)測系統(tǒng)的主要部件還包括電廠局域網(wǎng)、各種傳感器、各種控制欲報警設備、觸摸屏、各種連接線，通過系統(tǒng)的原理圖，我們可以看出系統(tǒng)各個部件的選擇也是非常重要的過程，要給予足夠重要，我們也應該相當重視。

完整的設計一個由PLC作為核心部件構(gòu)成的應用控制系統(tǒng)是一個復雜的過程，其有許多步驟組成，從系統(tǒng)設計開始，包括系統(tǒng)構(gòu)成的確定， 點數(shù)的確定，確定控制方式，外圍電路設計， 分配，確定存儲器容量，選擇外段，選擇 模塊，控制回路設計，還有程序設計，最后還要進行試運行調(diào)試運行，驗收等，是一個科技含量較高的產(chǎn)品。

本文中的設計構(gòu)思與常用地繼電器控制邏輯設計思想相比，具有以下一些特點，例如單組件地選擇代替了原先部件的選取，還有用簡單的程序設計代替了原來的復雜而成本高昂的硬件設計。

3.關(guān)于鍋爐壓力系統(tǒng)的控制

在電廠鍋爐運行控制中，需要同時保證水位、壓力按照一定的規(guī)律變化，以保證系統(tǒng)的正常運行。實際運行過程中，鍋爐的水位、壓力除了受到系統(tǒng)的控制作用以外，還會相互作用。當傳感器將壓力信號傳輸給中央控制器后，壓力調(diào)節(jié)器會通過壓力調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)，使壓力向正常的范圍內(nèi)變動，經(jīng)過調(diào)節(jié)之后再次進行壓力檢測，傳輸至PLC，如若不在正常范圍，將再次進行調(diào)整，這個過程反復進行，直至鍋爐壓力恢復至正常水平。鍋爐水位的調(diào)節(jié)與壓力調(diào)節(jié)類似，傳感器將鍋爐水位傳至PLC，然后PLC通過水節(jié)流裝置對水位進行調(diào)整，傳感器檢測到實際水位的變化并傳至中央控制器（PLC），PLC判斷水位是否恢復至正常水位，如若不再正常水位，則重復上述過程直至恢復正常為止。

為了更好的發(fā)揮設計系統(tǒng)的效能，避免在鍋爐的水位和壓力監(jiān)控中響應的延時性和非線性較嚴重的問題，本文采用了模糊控制的思想， 根據(jù)對鍋爐水位、壓力的控制經(jīng)驗，便可總結(jié)出經(jīng)驗性的模糊控制理論。

由于實際中系統(tǒng)地輸入輸出量都是連續(xù)的，因此有必要先把各變量轉(zhuǎn)換成一定地模糊性子集，重新定義其論域，給出所有模糊變量對應的論域隸屬度，最后采用離散思維的計算方法算出相應地模糊控制變量。

本文采用了正態(tài)頒對各模糊變量對應的論域隸屬度進行描述 [1]，則可根據(jù)模糊控制計算原理可首先求得模糊關(guān)系的矩陣：通過計算得到的 和 值按照從屬函數(shù)取最大值地原則編制成模糊控制附表，存入微機存儲器，而在實際控制時，只需按照檢測得到的壓力值、水位偏差值及其變化速率，便可從模糊控制附表中直接查取對應的水位、壓力控制值。

我們可以由事先對水位、壓力的試驗來確定實際的 的值，詳細的操作是：首先設 值為零，并對水位、壓力進行測試，此時的控制可能會有較大的波動，隨后可以逐漸增大 的值，使溫度和濕度的波動逐漸減小，其一般位于0～1之間?？梢酝ㄟ^解耦過程對上面求出的水位和壓力控制值 進一步進行控制解耦操作[3]，則可獲取控制儀地實際的輸出。

5.結(jié)束語

本文的設計系統(tǒng)對各大電廠鍋爐的水位、壓力監(jiān)控具有良好效果，經(jīng)受住各項嚴格的監(jiān)測，能過保證鍋爐的安全、正常、可靠地進行生產(chǎn)。改系統(tǒng)通過在某大型電廠發(fā)電鍋爐的應用，取得了不錯的運行效果，得到了廠方的一致好評。另外，此系統(tǒng)的一大特色是可以兼具鍋爐的水位、壓力現(xiàn)場實時監(jiān)控和遠程監(jiān)控的功能，并能夠在參數(shù)超限時啟動聲光報警。此系統(tǒng)操作簡便、結(jié)構(gòu)簡單的點特使其很容易應用于其他相關(guān)的控制場合。

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