数字热本与变用
电热锅炉温度一液位智能控制系统
徐慧
(天津机电职业技术学院天津300131)
数控技术
摘要:依据电热锅炉的控制要求，介绍了模棚控制技水在电热锅炉温度一液位智能控制系统中的应用，给出客模期控制器的实现过程。该系统具有良好的控制效果、安全可靠、易于实现、维修方便。
关键调：电热锅炉智能模期控制
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)05-0013-02
Abstract:Based electrothemal boiler control requirements,introduces the fizzy control technology in electrothermal boiler temperature Level Intelligent Control System, gives offthe fiuzzy controller implementation peroces.The system has good control effect, safe, reliable, easy to implement, and easy maintenance.
Key Words:electrothemal boiler ;intlligence ;fuzzy control
1引言
近年来，我国北方在冬季常常出现雾霾天气。经研究，北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气是产生雾霾的主要原因之一。为了减少空气污染，使用电热锅炉取暖是北方供热的一种新型环保节能的理想方式。
电热锅炉的功能是将电能转换成为另一种能量一热能，是一种利用转换后热能的装置。电热锅炉能够满足高层住宅，商业单位，小型工矿生产企业等领域的需求，系统结构比较简单，可靠性高、无噪音污染，使用清洁能源等优点，同时还具有占地面积小、设备布置灵活、附属机器少、运行维修投人少、检修方使等特点，系统的自动化程度高，水温可任意设定。在实际工程中，需要有效的控制电热锅炉出水口温度和锅炉内的液位，这就需要在控制系统中引入模糊控
制算法，实现温度与液位的有效控制。 2系统控制策略研究
对于电热锅炉来说，温度一液位智能控制系统的参数各相互独立，又相互关联，如液位变化，使得温度随之变化。因此，该系统设计中应考虑相互干扰、耦合。系统采用1个双输人一双输出的模糊控制器。温度一液位模糊控制器结构如图1。
电销护度一换健题的制价空系能组度
液位
温度、液价影整明
电热护视究恢位节做物制系能
图1模糊控制器结构
智能控制不参医实模机
电热锅炉湿度一液位智能控制系统以温度、液位的给定值作为输人量，以对各种执行机构的实际控制量作为模糊控制器的输出量。通过这些模翻控制器的输出的控制量，控制变频器和银炉电热两端电压的改变，从而达到控制电热钢炉温度一波位智能控制系统的温度和液位的实际值。系统的控制核心是模糊控制器。系统根据不同的时期对温度、波位的要求，由给定系统给出控制的目标数值，将其与传感器采集的信息，即被控对象的温度，液位等实时测量数据，进行比较，得出给定数值同实时测量数据之闻间的偏差值。由模糊控制器对偏差值进行模糊化，建立模糊规则，进行模糊推理和清
晰化的处理，最终输出清晰的控制量，驱动执行机构，控制被控对象。电热炉温度一液位智能控制系统结构见图2。
电热钢炉温度一给定值（液位慢能控制决
第系统
国益制控制担新执行机构
实测值
模拟量传感器
图2电热锅炉温度一液位智能控制系统结构
3系统构成
被控对象
工控机、可编程控制器、传感器、变频器、数据采集模块、三相电机、水泵、晶闸管SCR模块、锅炉电热圈等部分构成电热锅炉湿度一液位智能控制系统。模糊控制器主要是利用工控机实现。利用传感器对被控对象的出口温度、液位进行实时检测，利用实时数据采集模块，对检测值进行实时采样，传输到输人端与给定值进行比较，得到偏差值及偏差值得变化率，输人模翻控制器。从面在模糊控制器内利用模榭控制规则进行模糊推理，对得到的输出模糊向量进行清晰化，得到输出准确量，送到执行机构。由可编程控制器控制变频器、品闸管SCR模块，锅炉电热圈两端电压等，保证系统参数满足设计要求，使电热锅炉湿度一液位智能控制系统达到稳定。
3.1传感器
智能控制系统主要使用温度传感器和液位传感器。温度传感器、液位传感器用来检测电热锅炉温度一液位智能控制系统的湿度、波位的变化。这些实际数据通过智能控制系统数据采集模块后，传输给工控机。工控机将其与给定系统给出的输入数据进行比较，模糊控制器的输出量决定执行器的动作。
3.2可编程控制器
电热锅炉温度一液位智能控制系统使用可编程控制器作为系统的执行机构。因为可编程控制器具有控制性能稳定，功能完善，可靠性高，抗干扰能力强，能耗低，系统维护方便，容易改造，适用性强等特点。系统的模糊控制算法则由工控机实现。该智能控制系统使用西门子(中国)有限公司的S7-200型PLC。
3.3模期控制器
设计模糊控制系统的核心是设计模糊控制器。建立模糊控制规则是设计模翻控制器的过程中的核心工作。本系统利用工控机编制程序实现模翻控制器。数据采集模块将采集的实时数据传输到模标控制器中，经模控制器计算出模糊输人量，进行模糊逻辑推理，得到模翻输出量，再经过清晰化处理，得到输出控制量的精确值，工控机通过信号传输将控制量的精确值传给PLC,PLC利用其内部程序驱动执行机构，由执行机构对水温、液位进行控制操作，实现控制系统的稳定运行。