基于模糊—PID控制技术的工业锅炉智能监控系统设计研究

田 刚

(中共陕西省委党校(陕西行政学院)，陕西 西安 710061)

工业锅炉内部化学反应复杂，需要借由知识监控技术对反应状况进行时间、准确的监控，单纯的PID控制技术或模糊控制技术均不同程度上存在调节时间长、超调量大等方面的问题[1-3]。因此，本次研究通过模糊—PID控制技术对工业锅炉的汽包液位实施智能监控，以精确获取工业锅炉内部的反应状况信息。

1 工业锅炉智能监控系统总体设计

锅炉控制系统由PCI数据采集卡、工业控制计算机以及各种传感器和执行器所组成，采用上位机+下位机的控制模式，下位机负责数据采集与控制输出，上位机负责软件监控与数据分析。在此基础上设计三个调节子系统，分别为汽包液位控制子系统、炉膛压力调节子系统和蒸汽温度调节子系统，具体结构如图1所示。

图1 工业锅炉智能监控系统总体结构

2 汽包液位控制子系统设计

汽包液位控制是维持工业锅炉正常运行的一项必要手段，本次研究重点阐述汽包液位控制子系统的设计方案。

2.1 总体控制方案

传统的汽包液位控制方式往往会受到“虚假水位”的影响，即在负载变大时汽包水位反而上升，致使系统出现错误决断并调小调节阀[4-5]。为了克服这方面的问题，本次研究通过模糊PID控制技术来对工业锅炉实施汽包液位控制，控制原理如图2所示。

图2 工业锅炉汽包液位基本控制原理

2.2 模糊—PID控制器设计

在工业锅炉汽包液位基本控制原理的基础上，本次研究建立了一套基于模糊—PID控制技术的工业锅炉汽包液位控制方案，具体结合如下。……