熱力廠鍋爐集中監控的開發技術的應用

    1.概述鍋爐是我公司氧化鋁生產所需的重要動力設備，其要求是能提供生產用的合格蒸汽，并使鍋爐產汽量適應負荷的需要。為此，生產過程的各個主要工藝參數必須嚴格控制。我公司八臺鍋爐原有的操作系統為手工操作，自控系統落后，各臺爐各自為政，沒有進行各爐的負荷分配和管理，因此，造成生產運行不穩，波動大，設備利用率低。現在計算機統一管理，多臺鍋爐集中監控使生產過程實現了動態負荷優化分配，整個生產過程運行穩定，而且還為今后的生產管理和技術改造了條件。

　　2.系統控制方案鍋爐設備是一個復雜的控制對象，主要輸入變量是鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風、引風等。主要輸出變量是汽包水位、蒸汽壓力、過熱蒸汽溫度，爐膛負壓等。這些輸入變量與輸出變量之間互相關聯。因此，系統將鍋爐設備控制分為以下幾方面。

　　2.1鍋爐汽包水位控制水位控制是鍋爐控制中最典型的控制，一般采用三沖量控制。給水調節閥，作為調節機構，給水流量作為調節量。如，采用蒸汽流量信號對給水流量進行前饋控制，當蒸汽負荷突然發生變化，蒸流量信號使給水調節閥一開始就向正確的方向移動，既蒸汽流量增加，給水調節閥開大，抵消了由于“虛假水位”引起的反方向動作，因而減小了水位和給水流量的波動幅度。當由于水壓干擾使給水流量改變時，調節器能迅速調節干擾。另外，給水流量信號也是調節器動作后的反饋信號，能使調節器及早知道控制效果，所以本控制方案，調節器動作快，還可以避免調節過關，減少波動和失控。這樣，汽包水位就很少受到影響。

　　2.2過熱蒸汽溫度自動控制本方案使用串級控制策略，選擇以過熱蒸汽溫度為主參數，在二段過熱器前增設一個蒸汽溫度測點為輔助信號，組成系統串級控制系統。如所示，主要用于克服過熱器入口的蒸汽和減溫水的擾動，這些擾動能在中間變量反映出來，很快就被副環調節器抵消了。與簡單的PID回路相比，干擾對被控制量的影響減少許多倍。

　　3.負荷分配控制系統利用協調器的作用來完成負荷分配控制，即根據實時檢測到的各臺鍋爐的蒸汽流量，確定變化的部分，然后按一定的數學模型計算出每臺鍋爐的負荷變化量，并轉換為對應的爐出壓為變化值，輸為：荷為：示為：系數，對每臺鍋爐可近似看作為常數。由以上公式組成了鍋爐負荷分配協調器的數學模型。在這個數學模型中，重要的是每臺鍋爐的負荷分配系數Ki的確定，它一般是操作工人根據每臺鍋爐各自的爐況來決定其大小。

　　3.1.爐膛安全監測系統本系統自動采集和預處理實時數據，并將這些3智能控制策略3.1系統配置作為系統下位機，上位機選擇德爾計算機，配以美國AB公司的RSVIEW軟件。

　　Controllogix結構體系具有以下特點：易于和現有PLC系統集成，現有網絡用戶可以與其他網絡上的程序控制器透明的收發信息；Controllogix結構在背板上提供了高速數據傳輸總線，Logix5550控制器提供了高速傳輸的控制平臺；提供了模塊化控制方法，可根據需要增減控制器和通訊模塊的個數；提供了高強度平臺，可耐受震動、高溫及各種工業環境下的電器干擾；無需控制器而在網絡間實現橋接；在同一個機架內放置多個控制器、I/O模塊及通信模塊的任意組合；可帶電插撥一個模塊而無需斷開系統的其他模塊，并保持輸出量，保證系統正常運轉。計算機監控系統示意圖如。

　　3.2系統功能系統上位機、下位機實現了以下功能：對鍋爐生產的主要運行參數進行在線監視并進行超限報警。

　　　對蒸汽壓力等參數進行在線補償。對火焰情況、水位等重要參數使用工業電視監視并進行超限報警。

　　具有手、自動無擾動切換功能。

  實現汽包水位、過熱蒸汽溫度的自動控制。

　　3.3實現鍋爐的負荷分配。

　　4.采用鍋爐集中監控，可充分（下轉第14頁）中國車牌的字符模板為漢字，英文字母和數字，字符模板匹配過程如下：根據所判斷的車型知道字符組合的先后順序（如漢字一字母一數字），從字符模板庫中取字符模板。

　　模板在車牌字符區最左邊為起點向右滑動幾個像素，計算SjSj為第I個位置與第J個字符模板的相似函數。若Sj=mpxSj Si=maxSk>T，T為確認字符閾值則字符I為識別字符，否則轉（4），且最佳匹配時模板在車牌字符區的右邊界位置S，。

　　以S，為匹配起點，若S，達到字符匹配區右邊界時，匹配結束，否則轉（1）。

　　匹配結束，此時該車輛以顏色、車型和已識別字符來判斷，若在線記錄車輛中沒有該車輛，則該車輛為特殊車。

　　5.利用顏色、車型的輔助判斷，基于模板匹配車牌識別的車輛識別方法，對車牌的圖象質量較差、解析度較低的車輛，能夠有效的識別。提高了公路不停車收費系統的監控性能。