热力厂锅炉集中监控的开发技术的应用

    热力厂锅炉集中监控的开发技术的应用

    1.概述锅炉是我公司氧化铝生产所需的重要动力设备，其要求是能提供生产用的合格蒸汽，并使锅炉产汽量适应负荷的需要。为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。我公司八台锅炉原有的操作系统为手工操作，自控系统落后，各台炉各自为政，没有进行各炉的负荷分配和管理，因此，造成生产运行不稳，波动大，设备利用率低。现在计算机统一管理，多台锅炉集中监控使生产过程实现了动态负荷优化分配，整个生产过程运行稳定，而且还为今后的生产管理和技术改造了条件。

　　2.系统控制方案锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是锅炉给水、燃料量、减温水、送风、引风等。主要输出变量是汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度，炉膛负压等。这些输入变量与输出变量之间互相关联。因此，系统将锅炉设备控制分为以下几方面。

　　2.1锅炉汽包水位控制水位控制是锅炉控制中最典型的控制，一般采用三冲量控制。给水调节阀，作为调节机构，给水流量作为调节量。如，采用蒸汽流量信号对给水流量进行前馈控制，当蒸汽负荷突然发生变化，蒸流量信号使给水调节阀一开始就向正确的方向移动，既蒸汽流量增加，给水调节阀开大，抵消了由于“虚假水位”引起的反方向动作，因而减小了水位和给水流量的波动幅度。当由于水压干扰使给水流量改变时，调节器能迅速调节干扰。另外，给水流量信号也是调节器动作后的反馈信号，能使调节器及早知道控制效果，所以本控制方案，调节器动作快，还可以避免调节过关，减少波动和失控。这样，汽包水位就很少受到影响。

　　2.2过热蒸汽温度自动控制本方案使用串级控制策略，选择以过热蒸汽温度为主参数，在二段过热器前增设一个蒸汽温度测点为辅助信号，组成系统串级控制系统。如所示，主要用于克服过热器入口的蒸汽和减温水的扰动，这些扰动能在中间变量反映出来，很快就被副环调节器抵消了。与简单的PID回路相比，干扰对被控制量的影响减少许多倍。

　　3.负荷分配控制系统利用协调器的作用来完成负荷分配控制，即根据实时检测到的各台锅炉的蒸汽流量，确定变化的部分，然后按一定的数学模型计算出每台锅炉的负荷变化量，并转换为对应的炉出压为变化值，输为：荷为：示为：系数，对每台锅炉可近似看作为常数。由以上公式组成了锅炉负荷分配协调器的数学模型。在这个数学模型中，重要的是每台锅炉的负荷分配系数Ki的确定，它一般是操作工人根据每台锅炉各自的炉况来决定其大小。

　　3.1.炉膛安全监测系统本系统自动采集和预处理实时数据，并将这些3智能控制策略3.1系统配置作为系统下位机，上位机选择德尔计算机，配以美国AB公司的RSVIEW软件。

　　Controllogix结构体系具有以下特点：易于和现有PLC系统集成，现有网络用户可以与其他网络上的程序控制器透明的收发信息；Controllogix结构在背板上提供了高速数据传输总线，Logix5550控制器提供了高速传输的控制平台；提供了模块化控制方法，可根据需要增减控制器和通讯模块的个数；提供了高强度平台，可耐受震动、高温及各种工业环境下的电器干扰；无需控制器而在网络间实现桥接；在同一个机架内放置多个控制器、I/O模块及通信模块的任意组合；可带电插拨一个模块而无需断开系统的其他模块，并保持输出量，保证系统正常运转。计算机监控系统示意图如。

　　3.2系统功能系统上位机、下位机实现了以下功能：对锅炉生产的主要运行参数进行在线监视并进行超限报警。

　　　对蒸汽压力等参数进行在线补偿。对火焰情况、水位等重要参数使用工业电视监视并进行超限报警。

　　具有手、自动无扰动切换功能。

  实现汽包水位、过热蒸汽温度的自动控制。

　　3.3实现锅炉的负荷分配。

　　4.采用锅炉集中监控，可充分（下转第14页）中国车牌的字符模板为汉字，英文字母和数字，字符模板匹配过程如下：根据所判断的车型知道字符组合的先后顺序（如汉字一字母一数字），从字符模板库中取字符模板。

　　模板在车牌字符区最左边为起点向右滑动几个像素，计算SjSj为第I个位置与第J个字符模板的相似函数。若Sj=mpxSj Si=maxSk>T，T为确认字符阈值则字符I为识别字符，否则转（4），且最佳匹配时模板在车牌字符区的右边界位置S，。

　　以S，为匹配起点，若S，达到字符匹配区右边界时，匹配结束，否则转（1）。

　　匹配结束，此时该车辆以颜色、车型和已识别字符来判断，若在线记录车辆中没有该车辆，则该车辆为特殊车。

　　5.利用颜色、车型的辅助判断，基于模板匹配车牌识别的车辆识别方法，对车牌的图象质量较差、解析度较低的车辆，能够有效的识别。提高了公路不停车收费系统的监控性能。