模糊控制技术应用锅炉的分析与探于工业讨黄敏、黄儒林（淮北矿业·淮北235052）集团公司朔里煤矿，安徽【摘要】本文浅析工业锅炉的燃烧、排烟与热损失大及自动控制水平低的特，运用西门300PLC点为开子，设计发平台PID控制模糊自器应用整定于工业锅，克服炉控制，实现了许多系统。良好的从控缺陷、PID制系统控制效设计果控制PLC中编算法在应用程等方面作了较为详细的论述。【关键】模糊理论PID词控制PLC；程序器；锅炉控制；工业1引言在工业中，中小的型锅企拥有业炉大量部分比较自多动控，而制且现存的水平都很低，燃烧既不彻底，排烟含氧含又偏高，排烟量还大等热损失。这问题些问，直接题造成了的低下的能源和大量，同时锅炉热浪费了也给环效率境带来很大。因此，锅炉的污染运用控制，实现计算机，自动化且具有重要的很有必要意义。人们采用300PLC为开西门子，设计发平台PID控制模糊自器应用整定于工业，有效锅炉控克服了锅炉制系统、非线，并结合性等特控制系点统的大惯性PID控制稳态精，使控着良好制系统度高的这种的控制，有控制模特点效果。式在研究PID控模糊制，相以控结合工制，设计了业与的锅炉传基统础为上对象一整套完善、实用。的自动它对于锅炉、节能控制系与减少的合理统排污都燃烧起着很大的作用。2控制系统设计我将们可锅炉汽包水。汽包水位控制位是锅系统作炉运行为主要研究内容中的一个重要参数，充分体现了锅炉产生的蒸汽量和给水量之间的动态平衡关系，也是锅炉安全。当汽包的水位，就会使运行的高过热器重要条的受热件面结1垢而被烧坏。汽包水位过低，也会破坏汽水循环，以致造成水冷壁管供水不足而被烧毁，甚至引起锅炉爆炸。对锅炉水位自动控制的任务来说，就是控制其给水流量，使其适应蒸发量的变化，维持汽包水位在允许的范围之内。再将模糊控制算法引入系统，利用模糊控制易于实现对复杂对象控制的特点，并将有经验的操作人员和专家的控制经验应用于控制过程。根据人工控制规则，组织控制决策表，然后由该表决定PID参数的输出值。它与传统的PID控制相结合，根据锅炉汽包水位运行过程中出现的不同状态和扰动，在线实时的对PID参数整定，使系统运行中保持合适的瞬态参数，这样也易于维持汽包水位在设定值。若针对锅炉汽包水位控制系统的特点，我们可将蒸汽流量作前馈信号和给水流量作控制信号，设计三冲量控制系统。1）汽包水位三冲量控制方式。就是将蒸汽流量作为前馈信号，把给水流量作为控制信号，组成汽包水位的三冲量控制系统。2）硬件配置。控制器主要由PLC构成，采用西门子300PLC为开发平台。输入、输出系统采用分布式I/O(ET200M)，并通过输入、输出模块将现场采集的信号送入到PLC控制器。3模糊自整定PID控制器设计3.1设计原理实质上，模糊自整定PID控制算法就是在PID算法的基础上，以误差e和误差变化量ec作为模糊控制器的输入量，从而满足不同e和ec对控制器参数的不同要求，根据模糊合成推理设计成PID参数的模糊矩阵表。这种PID控制算法在锅炉汽包水位控制系统中应用，就是输入变量选择为汽包水位的偏差值e和偏差值的变化量ec，而输出变量是选择为PID参数的校正值，即△kp、△ki和△kdd这些参数。一般在模糊自整定的PID控制器中，采用的都是二维模糊控制器。23.2设计步骤1）构造系统结构。根据采样得到的系统输出值，计算所选择系统的输入变量。该系统第一步所完成的工作就是确定模糊控制器的输入量和输出量。2）“模糊化”。该过程也就是实现输入量或输出量的模糊化，具体就是通过量化因子和比例因子，将精确量变化的范围（基本论域）模糊化成在模糊集论域范围内。这可以把精确量用“正大”、“正中”、“负中”、“负小”等模糊语言来分成数个档来描述。这些档的大小关系用在模糊论域上的模糊子集来表示。而模糊子集的大小又与隶属函数有关。隶属函数通常采用三角形隶属函数、正态分布隶属函数和梯形隶属函数等。对于不同的隶属函数，也代表着不同的系统特性。一般在系统误差较大时采用具有低分辨率的隶属函数，而在系统误差较小时则采用具有高分辨率的隶属函数。3）模糊控制表的运算合成。在前述基础上，得到输入量和输出量的模糊数，再结合操作经验或数据，就可以将输入量和控制量的模糊数安排到由一系列的if-then控制规则组成的集合中。利用这些规则信息，采用极大极小值合成法或其他合成算法，就可以合成得到控制表。将控制表储存于计算机中，就可供程序查询输出。4）查询输出和输出量精确化。计算机控制程序通过查询控制表，就可以找到对应于某模糊数输入量的控制量模糊数，再通过输出量比例因子将模糊输