模糊控制技术在电气设备节能优化中的应用

２０１１年第９期（总第７２期）　红’夏与　１｝圭　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　２０１１年９月　ｔ：ｘ：ｘ×ｘ；ｘ：ｘ：ｘ＾ｒ　：ｘ：　：　：　：ｘ：ｘ：　：ｘ：ｘ：ｘ：　×ｘ：　囊簿　孽　模糊控制在制粉系统的节能应用　

王　磊　（大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂，北京　１０００４１）　摘要：叙述了高井热电厂制粉系统技术改造中使用的中储式球磨机模糊控制方案，指出，该控制方法的应用，使制粉系　统运行工况稳定，降低了磨煤机单位耗电量和钢球磨损量，节能效果明显。　关键词：　制粉系统；模糊控制；神经网络；磨煤机　中图分类号：ＴＰ２７３＋．４　文献标识码：　Ａ　文章编号：　２０９５—０８０２一（２０１　１）０９—０００３—０２　Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｍｉｌｌｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＷＡＮＧ　Ｌｅｌ　（Ｄａｔａｎｇ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｇａｏｊｉｎｇ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ　ｗｉｔｈ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｔｙｐｅ，ｔｈａｔ　ｕｓｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ　ｉｎ　Ｇａ￣ｉｎｇ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ＵＳｅＳ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ。ａｎｄ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｅｌａｙ，ｎｏｎｌｉｎｅａｒ，ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｂｌｅ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ　ｉｔ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｆｕｌｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｔａｋｅｓ　ｍｏｒｅ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｆｏｒ　ｉｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ；ｆｕｚｚｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｍｉｌｌ　１概况　高井热电厂１３号、１４号制粉系统采用的是中储式　钢球磨制粉系统，系统特点是参数非线性、变量多、大　迟延、强耦合、强时变等，基于单回路ＰＩＤ调节系统难　以投人。磨煤机的运行主要是通过手动操作，最终造成　制粉效率低、单耗大，运行人员劳动强度大等不利因　素，在运行的许多时间都是偏离最佳工况。　２０１　１年对１３号、１４号炉制粉系统进行了改造，采　用了基于模糊控制、神经网络控制、专家控制等多种算　法的ＭＥＣＳ２０１０制粉系统集散控制系统，实现了制粉　系统启停自动控制及稳态优化自动控制。从改造效果　来看，不仅确保了制粉系统可靠稳定运行，也使制粉系　统工况得到优化，提高了制粉效率，降低了制粉能耗，　节能效果明显。　下面将从制粉系统分析，ＭＥＣＳ２０１０原理和方案，　改造后数据对比等方面介绍。　２制粉系统分析　２．１　中储式球磨机制粉系统自动控制难点　中储式球磨机制粉系统自动控制难点体现在以下　收稿日期：２０１１－０８—０３　作者简介：王　磊，１９８０年生，男，河北丰润人，２００３年毕业于华　北电力大学信息与计算科学专业，助理工程师。　几个方面。　ａ）多变量强耦合特点。中储式制粉系统是由球磨　机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉机和相应连接管道　组成的复杂的气固二相流系统，其风压、风温、气流和　煤流存在着强烈的耦合关系，对其任意参量的调节，都　会对其它参量产生强烈的影响；　ｂ）调节手段有限。制粉系统需要对磨煤机人口负　压、出入口差压、出口温度、磨煤机负荷进行调节，一些　系统同时还要求对磨煤机电流、排粉机电流等指标进　行控制，但控制手段一般只有热风门、循环风门（或温　风门、冷风门等）和给煤机转速等有限的调节手段，在　许多情况下由于风门开到极限，或执行机构故障，使某　些调节手段退出调节，造成较少的调节手段完成较多　的控制目标的局面；　Ｃ）非线性、大迟延。在制粉系统中几乎所有的执行　机构都存在非线性。由于气固二相流的湍流效应，使磨　煤机出人口差压与磨煤机实际负荷呈现出强烈的稳态　非线性回滞特征和动态的大迟延特性；　ｄ）球磨机煤量测量偏差。由于无法在线监测球磨　机内部煤量，磨煤机负荷只是由负荷特征量间接判断，　如：磨煤机出人口差压、磨煤机电流和磨煤机噪声负　荷，无法长期准确、可靠的判定磨煤机负荷；　ｅ）复杂的时变性。制粉系统是１个典型的时变系　统，首先是煤质的多样化，风温和风压的改变，磨煤钢球　・　

甘肃电力技术　

模糊控制理论在燃煤电站湿法脱硫真空皮带脱水　

机滤布纠偏控制中的成功应用　

马呈霞　张世才　郭　涛　张新建。龚贞福　钱康　

（　甘肃电力科学研究院　甘肃省兰州市　７　３００５０　

靖远第二发电有限公司　甘肃省白银市　７　３０９１９　

中铁２１局集团电务电化工程有限公司甘肃省兰州市７３００００）　

【摘要】　随着国家节能减排工作力度的不断加大，燃煤电站脱硫装置的投运容量已占全国燃煤机组的　

一半左右。靖远第二发电有限公司４Ｘ３００ＭＷ机组脱硫装置自投运以来多次出现真空皮带脱水机滤布跑偏的　

现象，造成真空皮带过滤机停车及滤布撕裂等严重后果，影响脱硫装置的正常投运。本文介绍了通过引　

进先进的模糊控制理论应用于滤布纠偏控制，并对控制硬件进行相应的改造，成功地解决了靖远第二发　

电有限公司湿法脱硫真空皮带脱水机滤布纠偏控制中出现的问题。为燃煤电站湿法脱硫真空皮带脱水机　

滤布及其它行业相似工艺过程的纠偏控制提供可借鉴的经验。　

【关键词】　湿法脱硫真空皮带脱水机模糊控制　滤布纠偏控制　

Ｏ　引言　

采用真空皮带脱水机是一种广泛应用于电　

力、化工、选矿等工业生产过程的工艺流程。传　

统的滤布纠偏控制主要采用传统的ＰＩＤ控制。当　滤布跑偏的幅度和频率在较小范围内时，这种控　

制方式可以满足纠偏控制的要求。当由于滤布负　荷变化或其它原因造成滤布跑偏的幅度和频率增　

大时，纠偏控制装置的动作幅度和频率也会大幅　

度增加，引起控制系统振荡。在短时间内控制系　

统的频繁调节造成滤布纠偏装置一一电动推杆过　

热，其结果是纠偏保护动作，生产线停车或滤布　

撕裂，严重影响工业生产过程的稳定、经济运行。　

针对上述问题，提出改造纠偏控制系统。一　

方面改进控制设备，采用气动设备代替原来的电　

动设备来驱动滤布控制滚轮，提高设备的可控性。　

另一方面优化控制逻辑，引进先进的模糊控制器。　

ＰＩＤ调节器是在工业过程控制中最常见的控制器，　

近年来，虽然许多先进的控制算法不断涌现，但　

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PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

作者：于彬

来源：《环球市场》2017年第21期

摘要：随着社会及经济的不断发展，PLC技术应用水平的也在不断的深入发展，电气工程自动化控制环节的工作方式以及基本管理理念也发生了一定形式的变化。PLC技术在电气工程自动化控制工作开展过程中的应用水平的高低有时能够直接影响整个电气工程自动化控制的可操作性以及可靠性。PLC技术在我国电气工程自动化控制中的应用研究逐渐受到了来自社会上各界人士的广泛关注。基于此，本文的研究主要集中在PLC技术在电气设备自动化控制中的应用，对同对其进行分析、研究，从而推动电气工程的进一步发展。

关键词：PLC技术；电气设备；自动化控制

电气工程对于我国的整体发展有着很重要的影响，是我国发展经济的重要基础之一，是保证人们的正常生活一个重要方面。在一定程度上运用PLC技术，可以提高电气系统的工作效率，完善电气系统的相关建设工作。

1 PLC技术概念及特点

1.1概念

所谓PLC技术，指的是可编程逻辑控制器，其作用在于用户可以根据自身的实际需求来制定相关计划，从而进行下一步的工作，其工作范围主要包括三个大的方面：（1）开展有关的逻辑运算。（2）开展有关的顺序控制工作。（3）对相关数据进行数学运算。与单片机控制技术以及继电器控制技术相比，PLC技术有着自身的特点。我们知道，单片机控制技术的配置往往很简单，对于电器控制技术，在进行工作时，往往是通过硬接线逻辑，最后由继电器来进行整个工作。而PLC技术则更加全面，其通过内部的存储器，很好的将控制逻辑存储到了内存中，最终，通过半导体电路实现整个控制工作。

1_2特点

PLC技术有三大特点：（1）反应灵敏：PLC的内部是辅助继电器，而且还没有内部的连接导线，因为继电器的节点变位时间近乎为O，也不需要考虑返回值，所以反应很灵敏。（21可靠性：PLC的抗干扰能力很强。PLC在刚研发时就从充分的考虑到抗干扰性，所以利用PLC技术的电气设备有这很好的抗干扰能力。（3）操作简便：它是利用简单的指令形式，所以适合现场工作人员的来直接进行操作。

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浅谈PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

作者：侯跃鹏

来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第25期

【摘 要】随着PLC技术的发展，不断提高了电气设备自动化控制水平，为了进一步研究，工作人员要结合具体工作实际，不断结合有效的技术措施，加强实践应用能力，从而保证电气自动化设备运行效率。下面结合具体工作实际，进行几点有效阐述。

【关键词】PLC技术；电气设备；自动化；应用；分析

1导言

PLC技术具有很多优势，其中比较典型的就是容量大和反应快，不仅拓展了电气工程自动控制系统的整体功能，而且显著提高了系统运行的准确性和稳定性。所以，电气工程自动化控制系统与PLC技术的完美结合，有效满足了用户的使用要求，而且极大地拓宽了电气工程自控化控制系统的应用范围，具有一定的实效意义。

2PLC技术概述

传统的控制技术有计算机控制、单片机控制和继电器控制等，这些控制方式都存在自身的缺陷问题，如计算机控制系统虽然功能强大，但只适用于室内工作，使用条件受到限制；单片机控制可实现的功能相对比较简单；继电器控制的使用寿命较短且能耗大。对此，为了攻克传统的控制难题，PLC技术应运而生，并且以其强大的稳定性和功能性迅速地得到广泛应用。PLC，即可编程逻辑控制器，该技术以计算机技术为基础，融合了计算机控制技术的精密复杂性，对工业数据进行模拟和编程，实现了工业上的智能控制。PLC系统的功能强大，其存储器内部可以执行逻辑运算、顺序等特定的操作，其逻辑关系代替了原来的连接导线，结构相对简单但丰富了系统功能，同时PLC对于电机和器械的控制主要是通过inlet和outlet相关的模拟量和数字量，这种操作能够减少来自外界的干扰，适用于复杂的工作环境中。PLC的控制系统主要由硬件和软件两部分构成。其中，硬件部分是指二极管、开关等电气元件，而软件部分是技术人员根据系统功能要求编写的包含各种逻辑关系的软件。PLC的硬件和软件都是可以被改变的，可以根据现场应用情况随时对软件进行程序的修改，也可以对此进行硬件的更换，以满足工业上多样化的使用要求。PLC技术主要通过采样、执行和输出这三个阶段来实现控制。采样阶段，待输入数据以脉冲信号被读取，可编程逻辑控制器通过扫描数据进行采样并储存。执行阶段，PLC通过自上而下的扫描使其按照特定的顺序和路线进行操作，进而得出正确的运算结果，以便判断分析该命令是否需要执行。输出阶段，PLC系统的中央处理器根据输入数据的状态进行相应的输出信号，并完成相应的指令。 龙源期刊网