基于组态王的锅炉自动控制系统

基于组态王的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。

温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

最为常见的就是工业上使用电阻炉处理和生产工业产品，最基本的要求是要保持炉内温度的恒定，并且在一定的扰动下，炉内的温度经过一定的调节时间能自动恢复正常值，从而保证所生产的产品质量。

本设计基于单回路控制系统和PID控制器，使用计算机、铂电阻Pt100、控制箱、加热炉体和组态王设计电烤箱的炉温控制系统，使炉内温度基本保持在155℃不变，还建立了闭环和开环控制系统的数学模型，完成了系统所用到的设备的选型和组装接线，利用“组态王”软件编制上位机监控软件对炉内温度的采集和显示。

文中首先介绍了设计的背景和要求，接着对单回路控制系统做了简单的介绍，大致描述了通过组态王编制采集并绘制温度与时间曲线的步骤，并且完成了系统模型的建立，介绍了整定PID控制器参数的步骤和结果，最终完成了利用单回路控制系统中的一阶时延环节设计电烤箱的炉温控制系统，使其炉内温度经过一定的过渡过程始终维持在132℃。

关键词：PID、电烤箱、炉温控制、单回路控制系统、凑试法目录摘要 (I)目录 (1)第一章引言 (3)1.1设计目的 (3)1.2 设计背景及意义 (3)1.3 设计任务及要求 (4)第二章单回路控制系统 (5)2.1 单回路控制系统简介 (5)2.2 单回路控制系统的设计 (5)2.2.1 被控变量的选择 (6)2.2.2 操纵变量（控制参数）的选择 (6)2.2.3测量变送问题和执行器的选择 (7)第三章硬件电路设计及原理 (8)3.1 系统设计 (8)3.1.1 方案论述 (8)3.1.2 系统原理图及工作原理 (9)3.2 智能控制仪表设计 (10)3.2.1 规格型号说明 (10)3.2.2 技术数据说明 (11)3.2.3 工作原理 (11)3.3温度测量电路设计 (12)3.3.1 测温原理 (12)3.3.2 特点 (13)3.3.3 接线方法 (13)3.3.4 非线性补偿方法 (14)3.4 通讯部分硬件设计 (15)3.5 交流固态继电器硬件设计 (16)3.5.1 交流固态继电器的原理 (17)3.5.2 交流固态继电器的分类 (18)3.5.3 交流固态继电器的特点 (18)3.5.4 交流固态继电器的应用场合 (19)3.5.5 交流固态继电器的使用注意事项 (19)第四章软件设计 (21)4.1 软件设计目标 (21)4.2 人机界面设计 (21)4.2.1 “组态王”软件简介 (21)4.2.2 人机界面基本设计步骤 (22)4.3PID控制算法 (26)4.3.1 PID算法简介 (26)4.3.2 PID各参数对控制系统稳定性的影响 (27)第五章参数整定 (28)5.1常用的参数整定方法 (28)5.1.1临界比例度法 (28)5.1.2经验凑试法 (29)5.2 实际参数调试 (29)第六章结论 (32)心得体会 (33)参考文献 (34)第一章引言1.1设计目的通过过程控制系统课程设计这一教学实践环节，使学生能在学完自动检测技术及仪表、过程控制仪表、过程控制系统等课程以后，能够灵活运用相关基本知识和基本理论模拟设计一个过程控制系统，以期培养学生解决实际问题的能力。

基于组态王的锅炉自动控制系统
吴锐;季春光
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2002(023)011
【摘要】基于国产组态软件--组态王,利用VB编程和DDE链接,使显示与控制在1台计算机上实现,并能使用先进的控制算法,从而得到了一个成本低、性能好的锅炉监控系统.
【总页数】2页(P46-47)
【作者】吴锐;季春光
【作者单位】哈尔滨工业大学计算机学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学计算机学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP27
【相关文献】
1.基于组态王和板卡的锅炉自动控制系统 [J], 景清武;郭志;陈洪军;崔屹
2.基于组态王与智能板卡的乳化炸药生产线自动控制系统的研究 [J], 周晓红;李娟娟;蒋亚南
3.基于不同PLC和组态王软件的处理站自动控制系统集成 [J], 官洪斌;丁璐;张虎
4.基于PLC和组态王的电镀生产线自动控制系统设计 [J], 李雅妮;肖鹏
5.基于组态王的供水自动控制系统远程监控软件设计 [J], 李东滨; 王鹏; 张开玉
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第3章锅炉组态界面的设计3.1 组态画面的绘制3.1.1 力控集成环境开发系统（Draw）：是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。

界面运行系统（View）：界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面。

实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系统的基础。

它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。

I/O驱动程序：I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信。

它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。

网络通信程序（NetClient/NetServer）：网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络结点上力控之间的数据通信。

开发系统（Draw）、界面运行系统（View ）和数据库系统（DB）都是组态软件的基本组成部分。

Draw和View主要完成人机界面的组态和运行，DB主要完成过程实时数据的采集（通过I/O 驱动程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等串行通信程序（SCOMClient/SCOMServer）：两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机的通信。

Web服务器程序（Web Server）：Web服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。

控制策略生成器（StrategyBuilder）：是面向控制的新一代软件逻辑自动化控制软件。

提供包括：变量、数学运算、逻辑功能和程序控制处理等在内的十几类基本运算块，内置常规PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。

同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。

3.1.2力控组态1、建立工程打开工程管理器，选择“新增应用”，在应用名称对话框中输入一个应用程序的名称“基于组态软件的锅炉控制系统设计”，按“确定”按钮。

组态王锅炉温度控制系统控制规律引言组态王锅炉温度控制系统是一种用于控制锅炉温度的自动化系统。

它采用先进的组态软件和硬件设备，通过监测和调节锅炉的温度，实现对锅炉运行过程的精确控制。

本文将详细介绍组态王锅炉温度控制系统的控制规律。

1. 组态王锅炉温度控制系统简介组态王锅炉温度控制系统是一套基于PLC（可编程逻辑控制器）和人机界面（HMI）的数字化控制系统。

它具有以下几个特点：•高度自动化：组态王锅炉温度控制系统可以自动监测锅炉的温度变化，并根据设定的控制规律自动调节锅炉的工作参数，实现精确控制。

•可视化界面：通过人机界面，用户可以直观地了解锅炉的工作状态和温度变化情况，并可以对系统进行操作和调整。

•高效稳定：组态王锅炉温度控制系统采用先进的控制算法和优化策略，能够快速、准确地响应温度变化，保持锅炉的稳定运行。

2. 组态王锅炉温度控制系统的控制规律组态王锅炉温度控制系统的控制规律是根据锅炉运行过程中的温度变化情况来确定的。

其主要包括以下几个方面：2.1 温度监测组态王锅炉温度控制系统通过传感器对锅炉的温度进行实时监测。

传感器将锅炉的温度信号转换为电信号，并传输给PLC进行处理。

2.2 温度设定组态王锅炉温度控制系统需要设置合适的温度设定值。

根据锅炉的工作要求和环境条件，用户可以通过人机界面来设定锅炉的目标温度。

2.3 温度控制组态王锅炉温度控制系统根据实际温度和设定温度之间的差异，通过对锅炉的工作参数进行调节，来控制锅炉的温度。

2.4 控制算法组态王锅炉温度控制系统采用了一种先进的控制算法，通常使用PID控制算法。

PID控制算法通过不断对锅炉的工作参数进行调整，来使实际温度逐渐接近设定温度。

•比例控制（P）：根据实际温度与设定温度之间的差异，调节锅炉的输出功率。

•积分控制（I）：根据温度误差的累积值，调节锅炉的输出功率，以减小稳态误差。

•微分控制（D）：根据温度变化的速率，调节锅炉的输出功率，以减小温度波动。

收稿日期:2006-05-11基金项目:国家自然科学基金资助项目(60274009)作者简介:景清武(1970),男,博士研究生,主要从事计算机、自动控制教学与研究.文章编号:1671-2021(2006)04-0677-04基于组态王和板卡的锅炉自动控制系统景清武1,郭 志1,陈洪军1,崔 屹2(11东北大学计算中心,辽宁沈阳110004; 21中共辽宁省委党校教务处,辽宁沈阳110015)摘 要:目的为提高控制系统的性能,使显示与控制在同一台工控机上实现,获得简单、经济的锅炉控制系统.方法控制系统硬件采用通用的工控机,同时配备必要的基本板卡;软件系统选用国产的组态王软件,利用其自带的命令语言,使用先进的控制算法实现了PID 控制功能,使锅炉控制系统运行状态稳定.结果控制系统可靠性较高,成本较低,便于维护,兼容性好,运行效果良好.结论该系统对建立小型的锅炉控制系统,特别是对旧系统的改造,具有很强的适用性,性能可靠且可大大降低成本.关键词:锅炉;组态王;板卡;控制系统中图分类号:TP273 文献标识码:A锅炉自动控制系统的硬件可以选用板卡,软件用组态软件(如FIX 等)也越来越普遍,但这些国外软件相对价格较高.近年来,国产组态软件得到大力发展,从而使开发小型的性价比较好的系统成为可能.随着国内组态软件和控制设备逐步发展、日渐成熟,如何充分利用其各自的优点并结合自己的实际需要建立解决方案,达到理想的性价比一直是人们追求的目标.笔者将组态王软件和板卡结合使用,在确保控制效果的情况下,大大降低了系统成本,从而得到了一种经济有效、方便实用的锅炉监控系统.该系统目前已在沈阳金杯汽车有限公司5、6号锅炉上稳定运行[1].1 系统概述本系统软件选用组态王Kingview 610软件,并结合Visual Basic610混合编程以及利用电子表格自动存储报表.组态王是北京亚控自动化软件公司的产品,现在已发展到615版本以上.该软件具有一般组态软件的共有特点,为用户提供了方便的中文界面环境和丰富的图库及图库开发工具,用户可根据自己的需要创建新的控件并在画面上自由搭配.在每个画面,提供了方便的数据连接,让对象与系统变量参数很容易地对应起来.另外,组态王提供了大量的设备驱动程序,只需进行简单的选择设置便可使新设备正常工作.它内建了许多的系统函数、控件函数、配方管理函数、命令语言函数,可以方便地实现画面的动态显示,创建配方,生成数据报告,进行简单的系统控制.它还具有很强的数据处理能力和一定的网络功能,可以实现分布式历史数据库的管理.利用了组态软件方便的用户界面设计功能,实现了单回路调节器和可编程控制器所没有的先进控制算法.利用其自带的命令语言,通过板卡实现了PID 控制功能[1-5].2 系统设计及实现该系统是用来对锅炉运行状态进行监控并具有自动调整的功能.工业锅炉实现在线实时控制,不但能及时提供锅炉运行技术指标,便于工作人员了解锅炉运行情况,而且对于提高锅炉的运行效率,达到能源的有效利用起着很重要的作用.211 系统设计目标锅炉微机控制系统采用模块化、标准化设计;系统功能强,组态灵活,能同时与Ò、Ó型仪表兼2006年07月第22卷第4期 沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu U niversity (N atural Science)July 2006V ol 122,No 14容.能提供上、下限越限报警,能对各状态参数进行判断、运算,并能按某种控制规律及时调节执行器实现对给水、引风、鼓风、炉排阀位等的自动调节,使锅炉运行于最佳状态.可定时、实时打印各种报表等,具有方便的手动/自动无扰切换功能.系统功能齐全,安全可靠,抗干扰能力强,是适用的工业锅炉微机控制装置.212 系统构成本系统主要由主控微机系统和外围设备数据通道组成.主机硬件部分包括研华工控机系统,主要配置:CPU (866)、显示卡1024*768、A/D 、D/A 板卡、显示器、键盘、机箱等组成主控微机系统.外围设备主要有调理板、V/I 变换板、温变板及电源等组成.包括780卡、782DI 卡、研华PCL812、9317、V/I 变换等.系统通过812将锅炉运行参数实时采集到组态王对应变量中,由组态王统一管理,给出系统各部分运行趋势、报表及报警事件,可在监控画面上实现手自动切换,并根据系统设置和一定的控制算法,通过726向执行机构发出控制调节信号或连锁信号,保证系统的正常运行.系统结构框图见图1.图1 系统结构框图213 系统主要配置技术参数CPU 586/866硬盘20G17.彩显VGA1024@768输入模拟量A/D 32路字长12位输出模拟量D/A 8路字长12位输入开关量8路输出开关量1路热电阻信号6路热电偶信号6路环境温度0~45e3 系统监控画面锅炉监控包括锅炉工作的整个流程,可直观、动态地显示出锅炉各部位重要参数的变化,如图2所示.图2 锅炉监控工艺图利用组态王提供的图库和画图工具,在一个画面上像搭积木一样地搭建出一幅图画,利用数据链接把画面上的对象与其对应的数据变量联系起来,采用一定的命令语言实现动画,让画面动起来.系统监控画面包括以下几部分画面动态地显示出5#或6#锅炉各运行参数,包括蒸汽压力、汽包水位、炉温、负压等.同时显示另一台的蒸汽压力、汽包水位,可以通过按钮在炉间切换.¹报警窗口画面 记录着系统运行中的各种报警事件、报警时的状态值,及报警处理,并可根据事件的轻重缓急,设定报警优先级以及报警阀值.分实时报警和历史报警.这些均在数据变量的属性中进行设定.形成电子表格文档以日期为文件名记录在硬盘上.º历史曲线画面 包括实时趋势和历史趋势曲线,并可根据需要随时打印.做出趋势图后,只需进行数据连接,让参数变化反映到趋势图上.»报表打印窗口画面 分实时报表和历史报表,前者记录着系统所有运行参数的当前值,后者保存着系统运行以来的各参数的所有值,可设定定时、随时打印,也可通过EXCEL 察看打印.¼控制参数窗口画面 提供给用户修改控制参数的窗口,进行DDE 链接.通过组态王的命令语言编成实现PID 控制.678沈阳建筑大学学报(自然科学版)第22卷4系统功能本系统主要实现了以下功能.¹数据采集对锅炉运行现场对于相应的现场端子信号集中采集的各种参数进行采集、数字滤波、线性化、量纲转换等处理,并集中显示.º实时控制具有水位、引风、鼓风、炉排等4个主要控制回路,可对锅炉的水位、引风、鼓风、炉排等实施自动控制,使锅炉工作状况满足要求,并保持安全、稳定、经济运行.»显示功能从锅炉运行需要及观察、操作方便出发,系统具有多种显示功能,直观形象:显示锅炉流程图:可在图上相应位置显示各点参数数值、动态刷新;显示历史曲线图:可显示任何时间段的曲线图;显示实时曲线图:可实时显示当前的主要锅炉参数曲线;显示历史报警记录:按报警先后顺序列表显示报警情况,并可前后翻页查看;显示实时报警记录:按报警先后顺序显示报警情况;显示手操器状态:可显示手操器的自动、手动状态.¼操作功能系统具有的功能均通过菜单完成,可键入并修改各调节回路的给定值,主控参数的报警值等.½报警及指示异常情况有报警.对汽包压力、水位等重要参数,还设有多重报警功能.¾打印功能可定时、随时打印主要的运行参数、每日报表及报警记录等.5系统特点及解决方案本系统根据一台工控机控制两台锅炉的需要,选用组态王及板卡设计,具有如下特点.¹经济可靠由于组态软件均是以点数(系统中变量的个数)计费,而控制算法中所需要的许多中间变量,均需占用软件点数,这显然要增加更多的软件费用.本系统利用组态王支持与VB应用程序的动态数据交换(dynamic data exchange, DDE)连接,可以把控制算法在VB应用程序中实现,作为控制模块,使其在后台运行.组态王运行在前端,实时动态的显示着各种运行数据,从而可选用较低点数的软件降低了费用.º形象直观在监视画面上,形象直观地显示锅炉图示,各部位参数显示在相应位置.当现场参数数据变化时,可以自动更新数据.并向操作人员提供直观的仪表显示,还伴有语音报警等.»控制算法编程简单可靠利用其提供的命令语言环境,编出简单高效的控制算法,安全可靠.下面是四回路中的一个水位回路控制命令./*五#炉控制器*/if(五#水位控制状态==0){if(Ti1!=0){e10=(五#汽包水位.DevT arget-五#汽包水位)/(五#汽包水位.MaxEU-五#汽包水位.M inEU);五#水阀控制量=u51+Kp1*(1+1/Ti1+Td1)*e10-Kp1*(1+2*Td1)*e11+Kp1*T d1*e12;} else{五#水阀控制量=u51+Kp1*(1+Td1)*e10-Kp1*(1 +2*Td1)*e11+Kp1*Td1*e12;}e12=e11;e11=e10;if(五#水阀控制量>1){五号水阀控制量= 1;}if(五#水阀控制量<0){五号水阀控制量= 0;}u51=五#水阀控制量;五号水阀控制量=五号水阀控制量*5;}else{u51=五#水阀位跟踪/100;e12=0;e11=0;e10=0;五#水阀控制量=u_51;}¼符合工程现场实际系统能够兼容现场的的Ò型仪表和Ó型仪表;现场调试时出现采样不准,经现场勘察,解决了+24V接地问题.6结束语在监控点数不是很多的情况下,采用工控机板卡与价格相对便宜的组态软件是一种比较经济实用和缩短开发周期的做法,利用工控机和相应的板卡配置,使整体控制性能不断提高,完全可以实现将显示与控制在一台计算机上完成,从而大大降低成本.第22卷景清武等:基于组态王和板卡的锅炉自动控制系统679参考文献:[1]北京亚控科技公司.组态王6.0用户手册[M].北京:人民邮电出版社,2001.[2]张宏林.Visual Basic6.0开发数据库[M].北京:人民邮电出版社,2000.[3]吴锐.基于组态王的锅炉自动控制系统[J].自动化仪表,2002,23(11):45-47.[4]邵波.用组态王开发高炉监控系统[J].山东冶金,2003,25(4):48-49.[5]Henrik P etersso n,M artin Holmberg.Initial studies onthe possibility to use chemical sensors to monitor andcontrol boilers[J].Sensors and Actuators,2005,111(2):487-493.[6]L iao Z,Dexter A L.T he potential for ener gy sav ing inheating systems through improv ing boiler contr ols[J].Energy and 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obtained.T he general industry control computer and basic IC block are applied in the hardw are of the control system.T he domestic config-uration softw are Kingview is used in the system,Kingv iew.s command language and advantaged control a-l gorithms are designed to PID control capacity and the best working state.T he system has strong depend-ability,low cost,convenient maintenance,good compatible capability and running effect.The control sys-tem,which is inex pensive and has strong application and stabilization,is applicable to establishing a small boiler system,and especially to improving an old monitoring system of the boiler.Key Words:boiler;Kingview;IC block;control system680沈阳建筑大学学报(自然科学版)第22卷。

锅炉温度控制系统上位机设计1.设计背景锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。

它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。

随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。

为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。

随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。

2.任务要求(1) 按照题目设计监控画面及动态模拟；(2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量；(3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示；(4) 实现保存数据和参数报表打印功能；(5) 实现登陆界面和帮助界面。

3. 界面功能3.1 系统说明本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。

此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。

实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。

实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。

帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。

登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。

该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。

3.2主监控界面主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对温度进行控制，使得温度在要求范围内。

组态王锅炉温度控制系统控制规律组态王锅炉温度控制系统是一种用于监控和控制锅炉温度的自动化系统。

该系统采用了组态王软件作为主要控制工具，并通过传感器、执行器和控制器等设备实现对锅炉温度的精确控制。

以下将详细介绍组态王锅炉温度控制系统的工作原理、控制规律以及其在实际应用中的优势。

一、工作原理1. 传感器：组态王锅炉温度控制系统中使用的传感器通常包括温度传感器和压力传感器。

温度传感器负责测量锅炉内部的温度，而压力传感器则用于监测锅炉内部的压力情况。

2. 控制器：组态王软件通过与PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）等硬件设备连接，实现对锅炉温度的监测和调节。

通过与传感器交互，控制器可以获取到准确的温度和压力数据，并根据预设的设定值进行比较和调整。

3. 执行器：根据控制信号，执行器负责调节锅炉内部的温度。

常见的执行器包括电动阀门、调节阀等，通过控制执行器的开关状态和开度，可以实现对锅炉温度的精确控制。

二、控制规律组态王锅炉温度控制系统采用了PID控制算法，即比例-积分-微分控制算法。

PID控制器通过比较实际温度与设定温度之间的差异，并根据差异大小和变化趋势来调整执行器的开关状态和开度，以实现对锅炉温度的精确控制。

1. 比例（Proportional）：比例项根据实际温度与设定温度之间的差异进行调整。

当实际温度偏离设定值越大时，比例项提供的修正量也越大。

2. 积分（Integral）：积分项根据实际温度与设定温度之间的累积误差进行调整。

当实际温度持续偏离设定值时，积分项提供的修正量会逐步增加，以减小累积误差。

3. 微分（Derivative）：微分项根据实际温度与设定温度之间的变化趋势进行调整。

当实际温度的变化速率较快时，微分项提供的修正量会增加，以快速响应温度变化。

PID控制器根据比例、积分和微分三个项的加权和来计算最终的控制量，并通过控制执行器来实现对锅炉温度的调节。

三、优势组态王锅炉温度控制系统具有以下优势：1. 精确性：PID控制算法能够根据实际温度与设定温度之间的差异进行精确调节，从而实现对锅炉温度的精确控制。

基于组态技术的蒸汽锅炉控制系统论述了组态控制技术在蒸汽锅炉控制系统中的应用，详细地介绍了蒸汽锅炉控制系统的组成、控制要求和控制功能。

并通过燃烧器主画面实现数据的采集和远程控制功能;通过实时趋势曲线完成数据的查询和分析。

蒸汽锅炉提供的蒸汽主要用于民用采暖和工厂工艺用热。

目前使用较广的蒸汽锅炉分电蒸汽锅炉、燃油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉和燃油一燃气蒸汽锅炉4 类。

传统的蒸汽锅炉控制系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统，系统设计较为繁琐，不易维护，故障率高;操作时需要工作人员亲临现场，存在严重损害操作人员身体健康的风险。

组态(Configuration)控制技术以其编程简单、运行安全可靠、故障率低、可维护性强等诸多优点，逐步在蒸汽锅炉控制系统中得到广泛采用。

组态控制技术构成的计算机系统在硬件设计上除采用工业PC 机外，系统大量采用各种成熟通用的I/O 接口设备和现场设备，基本上不再需要单独进行具体电路设计，不仅节约了硬件开发时间，更提高了工业控制系统的可靠性和安全性。

本控制系统硬件采用西门子S7—200 作为核心控制部件，上位机软件采用北京亚控公司的“组态王”。

软硬件采用模块化设计，结构与功能设计合理，操作简单，智能化程度高，采用高性能的电源，具有较强的抗干扰能力。

可对锅炉的当前工作状态进行实时监控，并对故障进行自动识别及处理，使系统能够更安全、可靠地运行。

1 蒸汽锅炉控制系统的控制要求及构成1.1 系统的控制要求根据蒸汽锅炉的工作过程，要求蒸汽压力、锅炉水液位和燃烧器达到以下控制要求：1)蒸汽压力控制炉内压力要求控制在0.010 MPa≤P≤0.10MPa。

当蒸汽压力P0.01 MPa 时，燃烧器先启动小火，延时0～180s(可调)。

当延时时间到，启动大火;当蒸汽压力0.01MPa2)锅炉水液位控制当炉水液位到达上上限时，关停补水泵和燃烧器并报警;当炉水液位到达上限。