一、鍋爐房自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)案例
某小區(qū)鍋爐房自動控制系統(tǒng)，采用西門子公司的S7―300DP PLC，和上位計(jì)算機(jī)等完成實(shí)時測控等任務(wù)，根據(jù)甲方需求選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測量（溫度、壓力、流量等）并設(shè)計(jì)專用的測控軟件包，對小區(qū)4臺鍋爐組成的供暖系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)控。
鍋爐房自動控制系統(tǒng)通過對小區(qū)室外溫度、遠(yuǎn)端住戶室內(nèi)溫度實(shí)時在線檢測，依照設(shè)置的參數(shù)、供暖室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)，完成對換熱3通閥啟閉和開度、循環(huán)泵啟停轉(zhuǎn)速、居民樓2通閥開度等控制、跟蹤、調(diào)節(jié)，使供暖溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上。并使供暖系統(tǒng)達(dá)到預(yù)計(jì)的高效節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。
該系統(tǒng)，可將供暖系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)置在計(jì)算機(jī)上，調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行方式。在完成自動調(diào)節(jié)、報(bào)警等功能的同時，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、管理、運(yùn)行報(bào)表、打印等多項(xiàng)功能。通過遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)通信端口，可與甲方總公司的生產(chǎn)調(diào)度管理控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
自控系統(tǒng)嚴(yán)格按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，自動化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性好，適用于工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。
二、鍋爐房自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
控制系統(tǒng)，由現(xiàn)場儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分、S7-300DP CPU主機(jī)和分布I/O組成系統(tǒng)控制部分、上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)等組成。
現(xiàn)場儀表溫度傳感器等，主要完成現(xiàn)場信號的測量，模擬量以4~20mA信號輸出、數(shù)字量I/O信號輸出。
PLC控制系統(tǒng)部分，主要完成現(xiàn)場信號的處理、運(yùn)行控制算法和輸出控制信號等功能。
監(jiān)控計(jì)算機(jī)，主要完成系統(tǒng)監(jiān)視、控制數(shù)據(jù)置入、系統(tǒng)響應(yīng)記錄等功能。人機(jī)界面，為全漢字操作界面。
現(xiàn)場儀表安裝于適當(dāng)?shù)谋粶y點(diǎn)。各分布I/O控制柜安裝于每臺鍋爐附近，再匯總通過PROFIBUS總線到中控室，然后與上位計(jì)算機(jī)想聯(lián)，實(shí)現(xiàn)通訊；監(jiān)控計(jì)算機(jī)放于中控室、可選配適當(dāng)?shù)拇蛴C(jī)、可選配熱備冗余計(jì)算機(jī)。
鍋爐房自動控制系統(tǒng)圖示
2、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“監(jiān)控界面”圖示
該圖示為其他自動控制系統(tǒng)“監(jiān)控界面”，實(shí)際設(shè)計(jì)時根據(jù)實(shí)際情況專門設(shè)計(jì)。
3、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“鍋爐實(shí)時溫度趨勢圖”圖示
監(jiān)控機(jī)可以自動記錄、保存一定時間內(nèi)，鍋爐出口溫度變化趨勢圖，也可以增加其他被檢測量變化趨勢。
4、監(jiān)控計(jì)算機(jī)“系統(tǒng)報(bào)警表”圖示
三、鍋爐房自動控制系統(tǒng)控制方法
該系統(tǒng)的自動控制，主要有3通閥、2通閥、循環(huán)水泵、煙氣排放等4個自動調(diào)節(jié)部分，具體設(shè)置如下：
1、鍋爐房自動控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)回路處理
1）自動調(diào)節(jié)回路設(shè)置
出水溫度自動跟蹤調(diào)節(jié)回路，是滯后調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用串級調(diào)節(jié)回路。主回路為溫度回路，滯后回路，為PID1；副回路為流量回路，快速回路，為PID2。另一回路為壓力回路，快速回路，為PID3。煙氣排放調(diào)節(jié)回路，待定。
2）自動調(diào)節(jié)回路框圖
3）控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)方法
加熱爐出口溫度，受多種因素的影響。需采用實(shí)時在線監(jiān)測方可達(dá)到高效率運(yùn)行。
a）自動調(diào)節(jié)方法
在循環(huán)水流量、系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)自動跟蹤控制住戶溫度等檢測量，使出口溫度穩(wěn)定于設(shè)定值。
b）自動調(diào)節(jié)過程
系統(tǒng)工作中，分手工與自動2個工作方式。
手動方式，PID 處于人工方式，不參與調(diào)整只跟隨數(shù)據(jù)，可以人工調(diào)整溫度。
自動方式，PID處于自動方式，以設(shè)定的期望值為準(zhǔn)，完成自動跟蹤。人為改變溫度時，以自動跟蹤的方式逐步逼近設(shè)定溫度。在給定時間（可設(shè)定，默認(rèn)1.0小時），無法跟蹤到設(shè)定溫度時，自動提示值班員，查看是否需要調(diào)整其他部分。
手動/自動切換，一般在系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時進(jìn)行，系統(tǒng)將以無擾動方式切換。在非穩(wěn)態(tài)切換，系統(tǒng)將以自動調(diào)整方式運(yùn)行。
2、鍋爐房自動控制系統(tǒng)自動報(bào)警處理
為保證鍋爐正常運(yùn)行設(shè)置的報(bào)警信號，其報(bào)警門限根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)置、更改，并由主控制器記憶、執(zhí)行。報(bào)警程序，由不同報(bào)警原因分別調(diào)用。
3、報(bào)警信號表，略。
4、監(jiān)測與控制信號表
| 序號 | 功能 | 位號 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 | 控制點(diǎn) | 控制信號 |
| 01 | 溫度變送器 | T供1、T回1、 | | 2 | AI | 4~20mA |
| T供2、T回2、 | | 2 |
| T室外1、T室外2、 | | 2 |
| 02 | 壓力變送器 | P供1、P回1、 | | 2 | AI | 4~20mA |
| P供2、P回2 | | 2 |
| 03 | 流量變送器 | L供1、L供2、 | | 2 | AI | 4~20mA |
| L回1、L回2、 | | 2 |
四、鍋爐房自動控制系統(tǒng)功能、特點(diǎn)
系統(tǒng)功能
主工作界面，手動設(shè)置流量改變溫度，自動跟蹤設(shè)定溫度
趨勢圖曲線，查看溫度、流量、壓力變化過程
趨勢圖放大曲線，用于分析PID工作情況、優(yōu)化調(diào)整控制參數(shù)
數(shù)據(jù)瀏覽，查看300條定期采集的被監(jiān)測信號的歷史數(shù)據(jù)
參數(shù)設(shè)置，設(shè)置PID、儀表量程、報(bào)警極限等參數(shù)
報(bào)警表，查看報(bào)警點(diǎn)記錄
系統(tǒng)測試，查看被監(jiān)測信號AI、AO、DI、DO實(shí)時數(shù)據(jù)
用戶登錄，區(qū)分不同用戶的操作權(quán)限
系統(tǒng)幫助，閱讀簡要使用說明
系統(tǒng)特點(diǎn)
系統(tǒng)采用實(shí)時在線測量法，測量準(zhǔn)、精度高
系統(tǒng)能手動/自動無擾切換，實(shí)現(xiàn)溫度手動調(diào)整、自動跟蹤
系統(tǒng)采用串級PID調(diào)節(jié)算法，提高了控制精度和穩(wěn)定性
系統(tǒng)控制參數(shù)、功能參數(shù)，可隨時調(diào)整，方便地適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境
系統(tǒng)自動生成運(yùn)行曲線、定時記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，方便分析原油溫度變化情況
系統(tǒng)實(shí)時顯示溫度、流量、壓力等控制數(shù)據(jù)
系統(tǒng)為全漢字人機(jī)界面，使用直觀、方便
系統(tǒng)具有溫度、流量、壓力、超時等多項(xiàng)報(bào)警功能
系統(tǒng)支持多種通信方式，可多系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用
系統(tǒng)具有看門狗功能
系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)掉電保護(hù)，可保存10年
系統(tǒng)的測量、控制部件溫度傳感器等與外接儀表或設(shè)備隔離，避免了外界的干擾
系統(tǒng)主控制器采用優(yōu)秀的工業(yè)級產(chǎn)品，其性能、結(jié)構(gòu)合理，具有的溫度特性，可在惡劣的環(huán)境下工作
五、鍋爐房自動控制系統(tǒng)主要性能指標(biāo)
溫度調(diào)節(jié)范圍 甲方設(shè)定
溫度控制精度 £5
溫度超調(diào) £5
溫度穩(wěn)定時間 依供熱系統(tǒng)檢測
顯示精度 1%
測量精度 ±0.1%
輸出精度 ±0.1%
儀表電源 24VDC/1A±10%
整機(jī)電源 220VAC/3A±10%
工作溫度 -100C～700C
