第五章 汽包锅炉给水自动控制系统
5-1 前馈--反馈调节系统 一.前馈--反馈调节原理
反馈调节系统特点：事后控制，反馈校正。调节过程中被调量的动态
偏差较大,且调节过程也较长。
前馈调节系统特点：直接根据扰动进行调节,减小动态偏差。
y
1. 定义
直接根据造成被调量偏差的原因进行调节的系统,称为前馈调节系统。
2. 前馈的类型及整定
前馈调节的类型：很多,因而()b S W 的规律不同。
不变性原理：设计前馈补偿器,使被调量y 和扰动无关。 (a)扰动有单独通道
()()()()0()()yx yx b o b o W s W s W s W s W s W s +=?=-
(b) 扰动作用在对象之前
补偿作用在调节器之前。例如:喷水压力改变时对温度的影响。
()()()()()10()()1()()()
o b a o b a o a W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s +==?=-
+ (c) 扰动有单独通道,补偿作用在调节器之后
()()()
()()0()()1()()()
yx b o yx b a o W s W s W s W s Y s W s X s W s W s Wo s +==?=-+ (d) 扰动有单独通道,补偿在调节之前
()()()()
()()0()()1()()()()
yx a b o yx b a o a W s W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s Wo s +==?=-+
前馈一般不能做到完全补偿。常用静态前馈或者一些特定形式的动态前馈。 (a) 静态前馈
即根据不变性原理求出()b S W ,用其静态放大系数作为补偿装置,它是一个比例环节: ()0|b b S s k W →=
(b) 动态前馈
直接根据不变性原理求得。在热工过程控制中常用:
211()1b b
T s W s k T s +=+-----超前—滞后环节
()0|b b S s k W →=
当21T T >时 ,超前补偿(PD 作用) 当12T T >时,滞后补偿(PI 作用)
21
T T >t
k
t
k 12
21
1
(0)lim ()lim ()
b b S S T y SY S SW S k S T →∞
→∞
===
01
()lim ()b b S y SW S k S
→∞==
3. 存在缺点:
(1) 只能针对一种或者几种典型扰动设计()b W s ,然而生产过程中扰动因素很多,因而调节效果受到限制. (2) 对不可测量的扰动,无法实现补偿.
(3) 不能做到完全补偿,实现复杂,采用b k 或者2111b T s
k T s ++近似补偿.
前馈—反馈调节系统：必须将前馈和反馈结合起来进行调节,利用前
馈来减小扰动对被调量的影响,而反馈作用保障被调量等于给定值.
二.前馈—反馈调节系统. 1.概念
r y
前馈控制:作用是有效抑制主要扰动,开环控制。 反馈控制:保证系统稳定 ,即最终消除扰动,使y r =。 2.前馈—反馈复合控制系统的特点（见书P110-112） 1）引入反馈后，前馈控制的完全补偿条件不变； 2）前馈控制规律还和反馈调节器位置有关；
3）复合控制时，扰动对输出的影响比纯前馈控制时小得多； 4）前馈对系统稳定性无影响。 3.系统整定
(i) 在整定反馈回路是,只考虑是反馈形成的闭合回路,具有适
当的稳定性裕度,而不要考虑前馈部分.
(ii) 在整定前馈装置时,不考虑反馈的调节所引起的稳定性问
题,直接用不变性原理整定.
4. 工程整定(只介绍前馈调节整定) (1)
静态前馈系统的b k 的整定 (a) 开环整定法
使闭环系统稳定； 断开反馈回路，加扰动x ；
b k 由小到大,使y 不变，记下b k .
(b)闭环整定法
开环整定法的主要缺点是容易造成被调量失控的事故,故工程上常用闭环整定法：
断开b k ，使反馈系统稳定； 加扰动
x ，待再次稳定后记下u ；
b u k x
?=?
（C ） 前馈—反馈复合整定
这是一种试探式的方法：
前馈和反馈都投入→在相同的扰动x ?下, b k 由小变大→观察被调量的响应曲线→取过程最佳时的b k . (2) 动态前馈模型的参数整定原则
()()()()0()()yx yx b o b o W s W s W s W s W s W s +=?=-
211()1b
b
T s
W s k T s +=+
b k 可在210T T ==的条件下按前述方法确定.
否
否
若有条件可先通过仿真实验确定1T 和2T ,然后再到现场修正. 例题或习题 1.
y
(1) 说明环节k 的作用,并按静态整定k 值 . (2) 若环节k 改为
1p d d k T s T s + (p
k
值为上述整定值),则在反馈断开时,
扰动x 的单位、阶跃变化能否使y 做到静态不变？为什么？若y 改变，则y 稳态变化量为多少？ 解： （1）32
12
0(13)(12)
k
s s +=++，静态时，2k =-。
（2）不能。由于当x 阶跃扰动达到静态时，实际微分环节输出为0，对y 无前馈补偿作用。
2011
()lim ()lim 2(12)s x y y t s s s →→∞
∞===+
2.图示系统：
问：
1.这是什么系统？
2.说明调节器123(),(),()G s G s G s 的作用。
3.当2()W s 的惯性<<23()()W s W s 的惯性时,说明123(),(),()G s G s G s 的整定方法(画出相应的方框图)
4.系统在运行过程中d y 和y 是否同方向变化?
5.系统运行过程中,若1()G s 突然断开,则系统仍能稳定运行么?为什么? 答:
1. 前馈—串级调节系统.
2. 1()G s --前馈调节器. 2()G s
--副调节器. 3()G s --主调节器. 2. 副回路
d 2(
)
G s ?
3. 主回路:
3()
G s
前馈:
1221()()()()0G s G s W s W s +=
1122()
()()()
W s G s G s W s -=
4. 不一定. 13()()W s W s >>
5. 能.因为1()G s 是前馈调节器,不在闭合回路内,不能影响系统的稳定性.
5—2 给水调节的任务和调节对象的动态特性 一.任务
给水量适应锅炉的蒸发量,并且保持汽包水位在一定范围内。 汽包水位：1.过高:出口蒸汽带水,含盐浓度增加,损坏过热器. 2.过低:破坏水循环,损坏水冷壁. 二.动态特性
锅炉给水调节对象的结构:
(,,,)
f DW B p
=
:
D H
→因为要求汽机功率经常变化,所以D是经常性的扰动.
:
W H
→主要是给水压力和给水调节开度的变化.
:
B H
→B主要影响蒸发量(如果蒸发量大于给水量,则H下降;如果蒸发量小于给水量,则H升高.)
:
p H
→反映汽水系统内蒸发和凝结的强度,是中间参数.
在这四个因素中,尤以D,W,B为重要.
1.W扰动系H变化的动态特性.
t
t
2 h
1.对于等截面的容器,当W变大时,水位按斜线上升。对汽包,当水位
变化较小时,近似看成等截面,如果不考虑水面下汽包体积变化,则水位按斜线
1
h变化.
2.另一方面,汽包内工质处于饱和状态,水面下是汽水混合物.由于
给水的温度较低,进入汽包的给水在包内需要吸收热量,当W上升时,吸收热量上升,使得水面下汽水混合物中汽的容积减少(饱和蒸汽释放热量后成饱和水),由于汽容积减小,因而水位下降,曲线
如
2
h.
3．实际的水位响应曲线h应该是曲线
1
h和2h的合成,即:
H--实际水位响应曲线;
1h --不考虑水下汽容积变化时,只考虑物质不平衡所引起的水位曲
线;
2h --仅考虑水下汽容积变化时的水位反应曲线.
4．实际水位曲线的特点: (a) 有迟延.
(b)
呈积分状态(无自平衡能力) 根据这个特点,可设想对象()H
W s W
=
具有下列形式: ()1
()(1)(1)n
n a H s W s W T s Ts s s n
ετ===++
其中a T ε=,T n
τ
=.
ε--反应速度,单位给水流量变化引起水位变化速度的变化. τ--迟延时间;
n --阶次,整数 .
这三个参数,可由阶跃响应线上获得(怎么求？)。 当1n =时,
()(1)
1W s s s s s
ε
ε
ετ
ττ=
=
-
++
因此,可认为有两部分组成:
s ε
----不考虑水下汽容积变化时,H 的响应曲线: 1h ; 1s
ετ
τ+----仅考虑水下汽容积变化时,H 的响应曲线2h ; 对于蒸发量为100T/H---230T/H 的汽包锅炉
0.020.04//(/)mm s T H ε=-
蒸发量大于230T/H, 0.033//(/)mm s T H ε
>.
3. D 扰动下H 变化的动态特性.
t
D
H
1
(1) D 上升将导致D>W,即汽包中流出量>流入量→水位h 1下降; (2) D 上升 —> 汽包压力下降 —> 水饱和温度下降 —> 水面下汽
容积上升 —>水位h 2上升。
（3）实际水位12H h h =+.
（4）虚假水位：从H 曲线上看出, 当D 升高时,尽管汽包的流出量D
大于流入量W,但水位H 不仅不下降,反而在起始时迅
速上升,这种现象成为虚假水位.
传递函数： 22()()()1HD k H s W s D s T s s
ε
==-+
注: D 阶跃只是为定性说明问题而假定的,实际上D 阶跃是很难做到
的.引起D 变化的如下:
从图上不难看出,影响D 主要有两个因素: 1. 阀门开度T u
2. 阀门前后的压差12P P P ?=-
(,)T D f u P =?
注:实际上D 是变化的.因为当压力下降后,响应的水的饱和温度下降,水的蒸发量应略有增加.若B u 能即使跟上,而保证P ?不变,那么可使D 阶跃,遗憾的是做不到. 3.燃烧率扰动对水位的影响
t
分析:
(i)为什么出现虚假水位?即水位先上升,后下降?
(ii)为什么起始时基本不变化?
虚假水位原因:
(i)B上升→蒸发量上升→流出汽包蒸汽上升→H下降(最终) (ii) B上升→蒸发量上升→水面下的汽容积上升→H上升(起始) 起始基本不变的原因:
(i)B上升→蒸发量上升→水面下汽容积上升→
气压上升→饱和水焓上升→部分蒸汽凝结成饱和水→水下汽容积下降→起始时水面下汽容积上升较慢→H上升较慢.
(ii)另外,B→D 的变化,必有一定的热惯性.
5—3.给水调节系统
一、给水自动控制系统的基本要求
1．对象无自平衡能力
必须采用带比例作用的调节器
2．虚假水位
虚假水位可能导致调节作用相反.如:
而实际上,为保证D→平衡,由该有W上升.
解决：蒸汽流量前馈补偿
3．给水压力会波动
需消除内绕
二、单级三冲量给水自动调节系统. 1.系统组成: 原理结构图:
u
k
D
γ}
W α,D α--给水和蒸汽流量信号的灵敏度或分流系数。
a. 冲量
单冲量给水调节系统：只根据H 来调节给水量; 双冲量给水调节系统：只根据H,D 来调节给水量.
三冲量给水调节系统：根据根据H,D,W(三个量)来调节给水流量. b.各冲量的作用. (i)蒸汽流量D
作用:负荷前馈,能有效地克服虚假水位的影响; D 增加→H 起始时上升→水位调节使W 下降(反向调节) D 接入调节器后→开打给水阀W 上升→抑制虚假水位. (ii)H 引入
动态过程中,起校正作用,保证在稳态时,使0H H =.
(iii)给水量W
能有效消除给水的自发性扰动(如给水压力的变化) C. 各冲量信号接入调节器的极性规定
规定:当信号增大时,要求开大调节阀,该信号标以 + 号;反之,当信号减小时,要求开大调节阀,该信号标以 - 号 .如图中,蒸汽流量D I 增大→要求开大给水阀,故 +; 2.分析和整定. (1)画出原理图.
:()d D H W s →; :()h W H W s →
前馈—反馈串级调节系统
内回路:PI →z k →u k →W γ→W α→PI 任务:快速消除给水量量能自发性扰动1W 外回路: ()h W s →H γ→内回路→()h W s
任务:消除各种干扰对水位的影响,并使稳态时汽包水位等于器给定
值,需整定的参数: W α,D α,δ,i T . (2)内回路:
这是一个单回路系统,需整定的参数有三个:
W α及PI: 1
1
(1)i
T s δ+
等效调节器: *
1
(1)W i PI T s
αδ=+ 等效对象:*
()o z u W W s k k γ=--此为比例环节
由于等效对象为比例环节,理论上, δ,i T 可取得非常小,仍能保证系统稳定;而实际上,给水调节阀,测量变送器,执行器都有一些惯性,且执行器还有明显的非线性作用,因此δ,i T 一般都用实验方法来整定。
具体做法:取10(8)i i T s T s ≤=,设定/W αδ值→手操作给水调节器(造成
给水量阶跃) →观察W 记录曲线是否很快稳定→如不能
→改变/W αδ
,重新实验/W αδ直到W 曲线基本不震荡,且
能很快稳定→记下/W αδ.
W α增加→内回路等效比例带下降→系统趋于不稳定,即2ψ下降.W
α对外回路的影响相反.(见后面分析)。 (3)外回路.
显然,内回路是一个快速随动系统.
即: `o W W W I I W
γα==
所以: `1o W W W I γα=
因此,内回路可看作是比例环节
1
W W
γα,即外回路为:
可把
1
W W
γα看成等效调节器.
等效比例带为: *
W W δγα=.
按一般的单回路整定方法,得到*
W δα→.
W α上升→等效比列带*δ增加→系统趋于稳定1ψ增加.
(4) D α的确定.
用不变性原理进行整定.
1
()()0d D D
h W W
H DW s D W s γααγ=+=
()
()W d D W
D h W s W s γααγ=-
取()1d
k W s Ts s ε=-+,
()(1)h W s s Ts ε=+ 注意：两个传递函数飞升速度是相同的。 静态前馈:
1lim()(1)
W W D W W
s D
D
k Ts s s Ts εγγαααε
γγ→-
+=-=+
(5)调节系统的静态特性.
静态时,调节器入口:
()0D W o H I I I I -+-=
要使水位等于定植,即H O I I =,
只有D W I I =
而D
W W W D D I I D W
αγαγ-=-
当稳态时, D W =,所以有: ()0W W D D D αγαγ-=
W
D W D
γααγ=
∴按上面整定的参数能保证O H H =
如果W W D D αγαγ≠,则水位不能恒定,随着负荷的变化而变化:
()()H O D W O D D W W I I I I I D αγαγ=+-=+-
O
H
(i) D D W W γγγγ>
O H H ∴>,且随着蒸汽流量的增加而增加.
(ii) D D W W γγγγ<()D W I I <
O H H ?≤,且随着负荷增加而降低.
3.整定小结. (1)步骤.
(i)先整定主回路,确定*1
1
,()W a W W W s αγα=
(ii)由内回路确定W
αδ
,10i T ≤ sec (选定)(通过实验方法)
注:按照迅速消除内扰,稳定给水器的要求用试凑法.
(iii) W W
D D
γααγ
=(用不变性原理)
(2) *1
1
()W a W W
W s αψγα↑→=
∴↑外；1(1)
w i T s αδ
+→→
↓
内ψ
YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉 使用说明书 编制： 校对： 审核： 哈尔滨鑫北源电站设备制造有限公司 二零一四年二月
简介 油田注汽锅炉是稠油热采的专用设备，属油田专用A级直流锅炉。其产生的高温、高压湿饱和蒸汽注入油井加热原油，降低稠油的粘度，改善稠油的流动性，大幅度提高稠油的采收率。 YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉是卧式强制循环直流锅炉，专门针对SAGD 开发工艺技术的特殊要求而设计的，与传统的注汽锅炉相比，该型锅炉蒸汽出口为过热度为2-23℃，适用于注汽压力在14MPa以下的超稠油区块开发。该型锅炉充分考虑了冬季室外运行的防冻、停炉排水等问题，具有现场安装简单、锅炉管束和耐火绝热层维修方便，运行操作方便等优点。控制系统采用新型触摸屏控制，具有强大的控制和通讯功能。 YZG22.5-14/360-G型油田过热注汽锅炉的主要技术参数如下： 额定蒸发量：22.5t/h 额定工作压力：14MPa 额定蒸汽温度：360℃热效率：90.0% 过热度：2-23℃燃料：天然气 控制方式：触摸屏 + PLC控制承载方式：撬座 外形尺寸(长×宽×高):35900×5798×9985mm 设备重量：125816Kg 由于注油过热注汽锅炉结构的特殊性及较高的安全要求，特制定本说明以指导安装、操作和维护。 2.1 原理 2.1.1 水汽系统 从油田水处理装置来的合格软化水，进入给水泵升至工作压力后，经孔板流量计、单向阀、截止阀后进入水—水换热器外管，与对流段出来的热水换热后，温度（90℃-120℃）升高到露点温度以上，然后进入对流段。对流段入口水温可用旁路阀门来进行调节。水在对流段中经高温烟气对流换热（吸收约40%的热量），再进入水—水换热器内管，与锅炉给水换热后进入辐射段（吸收约50%的热量）继续加热蒸发，使其转变为干度为80%的高温高压湿饱和蒸汽。进入汽水分离器，由于汽和水存在的重度差，干蒸汽在汽水分离器内螺旋上升运动并形成汽柱，而饱和含盐水则旋转下降，从而实现汽水分离。分离出来的干饱和蒸汽在额定工作条件下流量为22.5t/h，温度为340℃，进入过热器，过热器烟气侧烟温可达928℃，干饱和蒸汽被加热为过热蒸汽，过热器出口蒸汽温度可达456℃，工作压力为14MPa,经长颈喷嘴，测量过热蒸汽流量，进入喷水掺混器，过热蒸汽与汽水分离器出来的高温饱和水进行混合，混合过程中，饱和水被汽化，过热蒸汽的温度降低，经单向阀、截止阀后，进入注汽管网的过热蒸汽温度为360℃，工作压力为14Mpa。
摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control
过程控制系统实验报告 专业 xxxxxx 班级 xxxxxxxxx 学生 xxxxxx 学号 xxxxxxxx
锅炉汽包水位控制系统设计 一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能 指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
过程控制系统实验报告............................... - 0 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理............ - 3 - 1.1概述............................................ - 3 - 1.2锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................ - 3 - 1.3锅炉生产蒸汽工作流程 ............................ - 4 - ............... - 5 - 2.1 对被控对象进行特性分析 ............................ - 5 - 2.2汽包水位控制系统方框图和流程图..................... - 5 - 2.2.1液位控制系统的方框图.................................. - 5 - 2.2.2液位控制系统的方案图.................................. - 6 - 2.3选择被控参数和被控变量............................. - 6 - 2.4选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 ......... - 7 - 2.4.1传感器、变送器选择 ..................................... - 7 - 2.4.2执行器的选择........................................... - 8 - 2.4.3关于给水调节阀的气开气关的选择。 ....................... - 8 - 2.4.4 关于给水调节阀型号的选择。............................. - 8 - 2.4.5 给水流量蒸汽流量..................................... - 8 - 2.5 四个环节的工作形式对控制过程............................... - 8 - ................................... - 10 - 3.1对控制进行PID控制.......................................... - 10 - ........................................... - 11 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书 专业班级： 自动化1002 学生姓名： 马千云 指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 锅炉汽包液位控制 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了《计算机控制技术与系统》和《过程控 制及仪表》两门专业必修课程及《单片机原理与应用》、《可编程控制器》等相关专业 选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机控制技术 相关理论和知识的理解，进一步熟悉计算机控制系统工程设计的基本理论、方法和技 能；掌握工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论知识和方法，做到理论 联系实际；培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要 求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术 参数、设计要求等） 锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化5u ?=。试根据 实验数据设计一个超调量 25%p δ≤的无差控制系统。 具体要求如下： （1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 （4）撰写课程设计报告一份，要求字数3000～5000字。 四、应收集的资料及主要参考文献： 1．王再英等.过程控制系统与仪表.机械工业出版社,2006 2．潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术.高等教育出版社,2001 3．王锦标.计算机控制系统.清华大学出版社,2008 五、审核批准意见 教研室主任（签字） 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格
过程控制系统实验报告 专业****** 班级****** 学生姓名****** 学号******
锅炉汽包水位控制系统设计 一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在120cm，稳态误差± 0.4cm，满足生产要求。G(s)=1/(s^3+10s^2+29s+20), σ%<20%,Ts<10s,Ess=0. 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据
4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动 态性能指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
目录 第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理 1了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-------------------------------------------3 1.1锅炉汽包水位自动控制的意义--------------------------------------------------3 1.2了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-----------------------------------------3 第二章锅炉汽包水位控制系统方案的设计 2.1液位控制系统的方框图------------------------------------------------------------5 2.2液位控制系统的方案图------------------------------------------------------------5 2.3检测变送器的选择------------------------------------------------------------------6 2.4调节阀的选择------------------------------------------------------------------------6 2.5仪器性能指标的计算---------------------------------------------------------------6 2.6调节器的选择------------------------------------------------------------------------8 2.7调节器作用方向的选择------------------------------------------------------------8 第三章PID控制 3.1控制规律的比较--------------------------------------------------------------------9 3.2 PID参数的整定--------------------------------------------------------------------10 第四章仿真 4.1 simulink 仿真 ---------------------------------------------------------------------11 4.2 系统参数整定--------------------------------------------------------------------13
锅炉汽包水位控制系统的设计
过程控制系统实验报告 专业 xxxxxx 班级 xxxxxxxxx 学生姓名 xxxxxx 学号 xxxxxxxx 锅炉汽包水位控制系统设计
一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性 能指标 5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要 满足动态性能指标 8.总结实验课程设计的经验和收获
过程控制系统实验报告................................................ 错误!未定义书签。第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理 ........ 错误!未定义书签。 1.1 概述.............................................................. 错误!未定义书签。 1.2 锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................... 错误!未定义书签。 1.3 锅炉生产蒸汽工作流程 ............................... 错误!未定义书签。第二章锅炉汽包水位控制系统的方案设计 ................. 错误!未定义书签。 2.1 对被控对象进行特性分析 ................................ 错误!未定义书签。 2.2汽包水位控制系统方框图和流程图................. 错误!未定义书签。 2.2.1 液位控制系统的方框图.......................... 错误!未定义书签。 2.2.2 液位控制系统的方案图.......................... 错误!未定义书签。 2.3选择被控参数和被控变量................................ 错误!未定义书签。 2.4选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标错误!未定义书 签。 2.4.1传感器、变送器选择 .............................. 错误!未定义书签。 2.4.2执行器的选择.......................................... 错误!未定义书签。
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锅炉汽包水位控制系统设计 < 一、控制要求 设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。 二、完成的主要任务 1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程 2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据 4.】 5.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 6.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 7.对控制进行PID控制说明其参数整定理论 8.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能 指标 9.总结实验课程设计的经验和收获 (
* 过程控制系统实验报告............................... - 0 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理............ - 3 -概述............................................ - 3 -！ 锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................ - 3 - 锅炉生产蒸汽工作流程 ............................ - 4 - ............... - 5 -对被控对象进行特性分析 ............................... - 5 -汽包水位控制系统方框图和流程图......................... - 5 -液位控制系统的方框图.................................. - 5 - 液位控制系统的方案图.................................. - 6 -选择被控参数和被控变量 ................................ - 6 -; 选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标............. - 7 -传感器、变送器选择........................................... - 7 -执行器的选择................................................. - 8 -关于给水调节阀的气开气关的选择。............................. - 8 - 关于给水调节阀型号的选择。.................................. - 8 -
8安装 8.1技术资料 8.1.1油田注汽锅炉安装之前应具备的技术资料应按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》执行。 8.1.2注汽锅炉出厂时，必须有发货清单和随机配件的装箱清单。 8.1.3注汽锅炉出厂时，必须附有与安全使用有关的技术资料，应包括以下内容: 1锅炉总图。 2锅炉工艺流程图。 3流程图设备名称对照表。 4锅炉质量证明书。 5热力计算结果汇总表。 6水阻力计算书。 7强度计算书。 8烟风阻力计算书。 9安全阀排放量计算书。 10热膨胀系统图。 11安装使用说明书。 12锅炉程序控制图。 13锅炉动力原理图。 14各项报警整定值。 15锅炉配件说明书。 8.2到货验收 8.2.1注汽锅炉和随机配件到货后，供方、需方及安装单位共同检查技术随机文件及设备，并按标识方向拆包装，按发货清单和装箱清单进行清点。 8.2.2对运输中内外部件破损及保温耐火材料破损情况进行检查。 8.2.3所有运输件的损坏及丢失均应向承运方报告。 8.2.4检查验收后履行交接手续。 8.3基础 8.3.1基础必须经验收合格方可安装。 8.3.2安装前必须对基础进行下列复测检查： 1基础表面不应有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。 2基础上平面水平度的允许偏差在全长范围内不应该大于10mm，基础水平位置的偏差不应大于20mm，基础标高的允许偏差为+10mm。 8.3.3基础表面应修整，表面不应该有油污或疏松层。 8.3.4放置垫铁处（至周边约50mm）的基础表面应铲平。 8.3.5设备安装强应在基础上标出安装中心线和标高基准线。 8.3.6基础混凝土强度必须达到设计要求的75%以上方可吊装设备。 8.4就为及连接 8.4.1安装单位必须熟悉安装技术资料。 8.4.2拆除防护材料时，不得损坏设备。 8.4.3设备吊装应按制造厂推荐的方法进行。 8.4.4应按基础中心线先安装辐射段橇座，以此段为基准依次安装过渡段、对流段及炉前操作平台，然后安装滑道。 8.4.5用垫铁找平撬座上平面，全长范围内的水平度允许偏差不应大于10mm，相临两垫铁组间的距离宜为500mm~1000mm。找平后在垫铁组的两侧进行层间点焊固定，垫铁与撬座
目录 目录 (1) 1绪论 (3) 1.1锅炉汽包水位测量的重要性 (3) 1.2 锅炉汽包水位测量 (3) 2 控制系统总体结构设计 (4) 2.1 控制对象的选择 (4) 2.1.1 给水任务 (4) 2.1.2给水自动调节系统被 (4) 2.1.3被调量Ｈ变化的主要原因 (5) 2.2 整体结构设计 (7) 2.2.1控制方案 (7) 2.2.2 300MW机组给水控制过程 (9) 3 测量仪表选型 (13) 3.1 给水控制系统测量任务 (13) 3.1.1汽包水位的修正 (13) 3.1.2给水流量的校正 (13) 3.1.3主蒸汽流量的校正 (14) 3.2测量仪表的选型 (15) 3.2.1汽包水位测量方面 (15) 3.2.2给水流量测量方面 (17)
3.2.3主蒸汽流量测量方面 (18) 4 数据采集系统选型 (20) 4.1数据采集基本知识 (20) 4.2数据采集卡的主要性能指标 (20) 4.3 数据采集系统选型 (21) 4.3.1数据采集卡的选型 (21) 4.3.2 NI PCI-6221数据采集卡相关配件 (21) 4.2.3数据采集系统结构图如下 (24) 第五章：数据采集程序设计 (25) 5.1 LabVIEW数据采集介绍 (25) 5.2 基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (25) 5.3数据采集程序设计 (26) 5.3.1配置采集任务 (26) 5.3.2程序设计步骤 (26) 6控制系统界面设计 (31) 6.1LabVIEW界面设计介绍 (31) 6.2控制系统界面设计 (31) 6.2.1锅炉给水操作控制面板图如下 (31) 6.2.2界面总图如下 (32) 分组说明 (32) 参考文献 (34)
1.汽包水位的动态特性描述 (1) 1.1.汽包在给水流量作用下的动态特性 (1) 1.2.汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性 (2) 2.汽包水位控制方案的选择及其原理 (4) 2.1.三冲量控制原理及各部分的作用 (4) 2.1.1.控制原理 (4) 2.1.2.各部分的作用 (5) 3.前馈-串级控制系统的特点和调节器作用方式判断 (7) 3.1.控制系统的特点 (7) 3.1.1.前馈控制系统的特点 (7) 3.1.2.串级控制系统特点 (7) 3.2.调节器作用方式判断 (7) 3.2.1.判断副调节器的作用方式 (7) 3.2.2.判断主调节的作用方式 (7) 4.控制仪表及技术参数 (8) 4.1.控制仪表的选定 (8) 4.2.各元器件的型号及参数 (8) 5.总结与体会 (10) 参考文献 (11)
在锅炉运行中，水位是一个很重要的参数。若水位过高，则会影响汽水分离的效果，使用气设备发生故障；而水位过低，则会破坏汽水循环，严重时导致锅炉爆炸。同时高性能的锅炉发生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，所以锅炉水位控制显得非常重要。锅炉水位自动控制的任务，就是控制给水流量，使其与蒸发量保持平衡，维持汽包内水位在允许的范围内变化。 锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统，讨论了目前通常采用的控制方法,分析了水位对象模型的动静特性。首先从锅炉汽包内水的热平衡、物质平衡原理出发,推导出了用来描述锅炉水位对象的通用机理控制模型,通过对几种控制方案的分析、研究与比较,选三冲量系统作为最佳控制方案,并着力研究三冲量系统的特点。 关键词：锅炉汽包水位控制三冲量控制系统
天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级电气12班姓名：学号： 课程设计名称：过程控制 设计题目：锅炉汽包液位控制 完成期限：自 2014 年 6 月 20 日至 2014 年 6 月 26 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定时，在温度调节阀上做 t/min 0 2 4 6 8 10 12 θ270.0 270.0 267.0 264.7 262.7 261.0 259.5 /o C t/min 14 16 18 20 22 24 26 θ258.4 257.8 257.0 256.5 256.0 255.7 255.4 /o C t/min 28 30 32 34 36 38 40 θ255.2 255.1 255.0 255.0 255.0 255.0 255.0 /o C δ≤的无差控制系统。具体要求如下： 试根据实验数据设计一个超调量25% p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型
（12）设计思路 三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆．工业生产过程控制（1版）．北京：化学工业出版社，2004 [2]邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3]过程控制教材 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：年月日 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格控制水位在规定范围之内。 维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。这些后果都是十分严重的。随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位三冲量控制PLC PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words: Steam drum water level Three impulses control PLC PID control
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西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书
专业班级： 自动化1002 学生姓名： 马千云 指导教师（签名）：
一、课程设计（论文）题目
锅炉汽包液位控制
二、本次课程设计（论文）应达到的目的
本次课程设计是自动化专业学生在学习了《计算机控制技术与系统》和《过程控
制及仪表》两门专业必修课程及《单片机原理与应用》、《可编程控制器》等相关专业
选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机控制技术
相关理论和知识的理解，进一步熟悉计算机控制系统工程设计的基本理论、方法和技
能；掌握工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论知识和方法，做到理论
联系实际；培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要
求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。
三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术 参数、设计要求等）
锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化 u 5。试根据
实验数据设计一个超调量 p 25% 的无差控制系统。
时间/min 被控量 时间/min 被控量 时间/min 被控量
0 0.650 30 0.881 60 1.262
5 0.651 35 0.979 65 1.311
10 0.652 40 1.075 70 1.329
15 0.668 45 1.151 75 1.338
具体要求如下：
20 0.735 50 1.213 80 1.350
25 0.817 55 1.239 85 1.351
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；
（3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
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自动控制技术在热力注汽锅炉中的应用 随着我国社会水平的提升，经济步伐的推进，我国的油田事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。目前，油田在实际生产当中更多的应用注汽锅炉，其也由于所具有的高压、高温、安全性以及高效率特征成为了稠油开采中非常重要的一项注汽设备。在本文中，将就自动控制技术在热力注汽锅炉中的应用进行一定的研究与分析。 标签：自动控制技术热力注汽锅炉应用 1 概述 热力采油是我国目前稠油开采过程中较为经济与成熟的一种方式，其通过油田注气锅炉以及注气站所产生的高温、高压蒸汽将其注入到油层之中，以此在使稠油粘度得到降低的同时使我们的稠油采收率得到提升。而随着近年来我国稠油开展规模以及数量的增加，也使得我国原油的供热站数量已经不能够满足稠油开发的热采要求。而对于所建设的注气站来说，其会由于其中所具有的锅炉都是以人工的方式进行监控的，如果锅炉在实际运行过程中出现了一定的问题故障，很难被现场操作人员在第一时间发现，仅仅在问题出现之后、报警停炉发生时才能够对这部分问题进行处理，大大影响了锅炉注汽质量以及运行时间。同时，由于部分汽站中工作人员技术、数量的缺乏，也会使注气站在工作中往往存在较大的人员操作隐患。近年来，我国的数据通讯技术以及网络技术都得到了较大程度的发展，在这种环境下，使用自动控制技术对注汽锅炉进行操作与监控已经成为了我们稠油充汽过程中的一项重要目标。对此，就需要我们在对该种自动控制技术进行充分把握的基础上掌握其应用要点。 2 以往自控系统存在问题 2.1 在以往自动系统中，油田注汽锅炉更多的是以较为常规的PLC模式进行控制，且能够对多个点实施监控工作。但是，对于这种方式而言，其所具有的参数往往以较为分散的方式分布于监测点中，在工艺流程以及设备参数方面仅能够依靠人工的方式进行调查与分析，所具有的准确性也较低。 2.2 对于锅炉设备运行情况的监控与注汽数据的采集来说，也仅仅依靠现场操作人员的巡查完成。且部分仪表设备如辐射段压力表、温度表等都被安装在锅炉上方，不仅所具有的高度非常难以进行检查，且安装位置处的温度也较高，不利于设备的长久运行。 2.3 原有系统对于各项参数所具有的测量精度较低，且在显示方面也存在着较大的误差。另外测量结果在很大程度上会受到振动情况以及环境温度的影响。 2.4 不能够实现故障预警，很容易出现停炉现象，并对注汽质量以及工作稳定性产生一定的影响。
对锅炉汽包水位控制的分析 朱李超 （上海大学机电工程与自动化学院上海200072） 摘要：锅炉控制系统是一个复杂，庞大，多变量，耦合的系统。通常的设计方法是在可能的情况下将系统划分为几个独立的控制区域，并分别对各个区域进行控制系统的设计。本文主要阐述了锅炉控制系统中汽包水位控制的结构，原理，特点以及控制方法,并对控制方法作简单的分析。 关键词：汽包水位控制 The analysis of boiler drum water level control ZHU Li-chao （School of Electrical Engineering and Automation,Shanghai University,Shanghai 200072,China ） Abstract : Boiler control system is a complex, large, multi-variable coupled system. The usual design approach is dividing the system into several independent control areas in the case of possible, and then design each region separately . This paper makes a brief introduction about the structure, principle, characteristics and control methods that used in the system of drum boiler water level control system.It also makes a simple analysis about the control methods. Key words: Drum water level control 1 概述 1.1 锅炉系统的简介 作为工业生产自动化控制中的一个重要的组成部分，锅炉控制系统在工业生产中有着非常广泛的应用，对锅炉系统的分析也有着非常实际的意义。锅炉系统是一个复杂的被控装置，其控制过程是一个多变量、非线性、带时延的复杂对象。它有多个被控变量和调节变量，并且相互之间存在耦合。于是，理想的锅炉控制系统应该是多回路的调节系统。因为只有这样，在锅炉受到某一扰动后，系统才能同时协调作用，改变其调节量，使被控量达到一定的要求。但是，这种控制系统相当的复杂，不容易实现。所以在进行锅炉控制系统的设计时，通常将整个复杂的系统划分为几个相对独立的控制区域，再针对各个区域的特点分别进行控制系统的设计。如可将整个锅炉控制系统分为汽包水位控制，蒸汽温度控制，锅炉燃烧控制等。本文主要就汽包水位控制的原理和方法作一个简单的分析与比较。 1.2 汽包水位控制简介 锅炉是工业生产过程当中的重要设备，在锅炉的正常运行中，汽包水位是其重要的工艺指标，同时也是锅炉能够提供符合质量要求的蒸汽的必要条件。如果汽包水位过低，则汽包内的水量较少，在蒸汽复合很大时，水的汽化速度和水量变化速度都很快，如果不及时控制，可能会导致汽包内的水全部汽化，引起锅炉损坏或是爆炸。相反，如果汽包水位过高，汽水
锅炉汽包水位控制系统设计 南华大学 过程控制仪表课程设计 设计题目锅炉汽包水位控制系统设计 学生姓名_________欧鹏___________ 专业班级_______自动化1201________ 学号________20124460140______ 指导老师__ ____刘冲______________ 摘要 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模及控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 锅炉汽包水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样。因为现代锅炉的特点
之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅。在现代锅炉操作中，即使是缺水事故，也是非常危险的，这是因为水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。无论满水或缺水都会造成事故，因此，必须严格控制水位在规定范围之内。 维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。这些后果都是十分严重的。随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求。 汽包水位的控制是锅炉控制的一个难点，目前，对汽包水位控制大多采用常规PID控制方式，传统的常规PID控制方式是根据控制对象的数学模型建立，由于锅炉水位系统存在非线性、不确定性时滞和负荷干扰、非最小相位特征等，其精确