智能（AI808）控制锅炉内胆的水温

汪翠萍（安徽化工学校，安徽安庆246005）



智能（AI808）控制锅炉内胆的水温

汪翠萍
（安徽化工学校，安徽安庆246005）

摘要：以AI808智能控制器控制锅炉内胆水温为例，采用智能PID控制锅炉内胆水温，使得系统在安全稳定运行的前提下能够更高效率、鲁棒性地工作。以智能PID控制锅炉内胆水温，采用串级控制方案，通过反复试验与调节，使系统达到一定的设计精度和要求，从而体现智能PID控制锅炉内胆水温的重要意义及研究价值。

关键词：AI808智能控制器；智能PID；串级控制；参数整定

随着科学技术的不断进步，在现代工业生产中，为了达到工业生产最佳的技术经济指标，保证质量、安全、产量高、能耗低，在生产过程中，必须采用自动检测系统。在工业生产中要对锅炉内胆水温进行定值控制，且能够精确控制锅炉内胆水温，保证正常生产，就必须采用设计锅炉内胆水温定值控制系统来抑制流量波动，且系统无余差。目前基于智能PID远程控制锅炉内胆水温有很好的发展前景。

AI808智能调节器囊括了AI708的所有功能，除此之外还增设了一些给定、手动（自动）切换操作输出值显示等功能，而且还可以单独操作手动器。此外，还有输出采用可控硅移相触发功能，所以对温度、压力、流量、液位的控制比较精确。面板操作键见图1。

1　AI808　参数的设置

1.1设置方法

1.2AI808的参数设置值

①DF 0.3；②bAud 9600K；③Ctrl 1；④Ctl 1；⑤Sn 33；⑥dIP 1；⑦dIL 0；⑧dIH50（液位）100（温度）；⑨SC设置为0；⑩oP1 4；⑪oPL0；⑫oPH 100；⑬CF单回路为0，串级为8；⑭Addr第一块为1，第二块为2；⑮RUN 为1；⑯LOC为808。

2　锅炉夹套和锅炉内胆温度串级控制系统

2.1工作原理（图2）

2.2锅炉内胆水温整定状态

（1）串级控制接线图（图3）

按图3所示完成实验接线。将主回路的输出接到1～5V的电压信号，再将副回路的通道12接到此信号上，从而作为外部给定，锅炉内胆的测量信号转换成0.2～1V的电压信号接入副调节器的通道13端。副回路的输出接到电动调节阀控制信号两端。

（2）智能PID控制下的锅炉内胆水温整定状态

①正确设置PID调节器：副回路调节器采用纯比例（P）控制，主回路控制器采用比例积分（PI）控制；②本次实验我们采用逐步整定法，主回路不要闭合，系统稳定之后采用单回路控制的整定方法来整定副调节器的参数，观察曲线，参数达标后，将主回路闭合，再按单回路整定的方法来整定主调节器的参数。这样反复调试，当Kc2= 15时，得到副回路阶跃响应曲线如图4所示。

由图4可以看出，衰减比约为4∶1，基本符合要求，因此可以进入主控制器的参数整定。

接下来我们来调节主控制器，当Kc1=12时，得到了主回路的阶跃响应曲线如图5所示，从图5可以看出，时间调节过长，所以需要重新整定副控制器的参数。

根据衰减曲线整定法，当Kc1=9，Ki=7这样取值时，如图6所示。

由图6可知，系统的调节效果没有达到理想的标准，超调量太大，需要更进一步的精确整定。通过反复调试，最终得到的阶跃响应曲线如图7。

3　结论

串级控制系统是由两个回路组成的，它们之间相辅相成，相互影响，副控制器的抗干扰效果直接影响了主控制器的参数，实际上，副回路其实广义上就是主回路的一个组成部分。因为主控制器的输出值是作为副回路的给定值的，所以直接影响副回路。除非副回路与主回路的工作频率相差超过十倍以上，才可以忽略主回路对副回路产生的影响。

本文中我们是以锅炉内胆水温作为副回路控制变量，锅炉内夹套水温作为主控制变量的。因为水的温传性很慢，而采用串级控制系统后，我们发现系统达到稳定的时间比单回路控制明显加快，所以提高了系统的动态性能。主调节器使输出量稳定在给定值附近，保证了系统输出的准确性，满足了设计要求。

[1]纪绍青.化工自动化及仪表[M].北京：高等教育出版社，2009：5.

[2]厉玉鸣.化工自动化及仪表[M].北京：化学工业出版社，2010：3.

[3]王维德.化工自动化的发展趋势——先进控制技术的应用[J].化工装备技术，2003，24（4）：51- 54.

[4]蔡自兴.智能控制—基础与应用[M].北京：国防工业出版社，1998.

[5]刘金琨.智能控制[M].北京：电子工业出版社，2009.□

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作者简介：汪翠萍（1981-），女，毕业于安徽工程大学，中级讲师，从事化工自动化、仪表以及教学工作，13955636665，523981648@qq.com。

收稿日期：2015- 12- 22

中图分类号：TP18；TQ053.2

文献标识码：A

文章编号：1008- 553X（2016）02- 0087- 03

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.02.027