基于PLC的鍋爐加藥自動控制系統

3．1 控制流程
圖3給出3#機組的爐水加藥控制系統。該系統從在線分析儀表(磷酸根表、pH表)中提取4~20mA信號，根據運行工藝參數和確定的數學模型進行窗口式PID復合運算，中間結果送變頻器，控制加藥泵加藥量以實現加藥的自動閉環調節。

3．2 控制系統組成
該控制系統選用上位機軟件WinCC+西門子PLC的組合方案。PLC系統通過PorfiBus總線方式與上位機WinCC連接。如圖4所示。其中上位監控部分由工業計算機(WinCC)來完成。監控工作人員可通過CRT實時監控系統的運行狀況．設定或修改系統的運行參數，同時通過CRT遠程軟件控制系統運行。上位工控機進行數據處理和管理，并與MIS系統等聯網。上位機可對控制器進行組態，組態范圍包括控制器的網絡地址和時間、選擇控制算法、設定算法參數、設定控制量的設定點、選擇算法中輸入量及輸出量的通道等。下位控制部分由安裝在現場的一套可編程控制器(PLC)來完成。它是自動加藥控制系統的核心，用于采集相應的水質數據。由于化學加藥系統具有純滯后性質，會導致控制作用不及時，引起系統產生超調或振蕩，而利用計算機可方便實現滯后補償。采用改進的數字PID控制算法和模糊控制算法，使控制器利用輸出控制信號調節現場的交流變頻器，進而控制電機的轉速，以調節加藥泵。電氣部分的控制方式設計為遠程和本地兩種，以實現手動／半自動／自動三種功能，后兩種功能由上位機切換。

4 IFC算法的濾波處理應用
控制系統中．濾波程序的基本原理是在周期內連續采樣5個數值，并求出其平均值采集當前值，并求
出采集值與平均值的差值△=Xi一X；若|△|>0．2，則舍棄Xi，取X=0．2作為按實際情況設定的信號波動范圍值；若|△|≤0．2，則Xl出棧，X2替換X1，X3替換X2，X4替換X3，依次遞推。用當前采樣的X6替換X5，然后用這5個新數值再求X，進行比較，如此循環執行該程序即可實現濾波功能。圖5為采用濾波程序后，放大了的pH值趨勢，由此可見，濾波效果良好。圖6給出控制操作界面圖。

5 結語
實踐證明．基于PLC的化學自動加藥控制系統可靈活滿足各類化學加藥系統的在線監控。該系統投運以來，運行穩定、可靠、鍋爐及輔機設備能全面實現自動調節，達到了預期效果，解決了以往手動控制難保證水質指標穩定的問題，減輕了運行人員的工作強度，得到一致好評。