北方民族大学电气与信息学院　孙　浩　尚　燕　牛小燕

MCGS与PLC在锅炉夹套温度串级PID控制系统的应用

北方民族大学电气与信息学院孙浩尚燕牛小燕

通过对传统锅炉温度串级PID控制系统的分析，得出其自动化程度不高并存在纯滞后特性，因此很难满足现在复杂的工业控制。本文基于PC机为上位机，S7-200PLC为控制器，电磁阀SCR为被控对象的控制系统研究。通过Smith补偿消除了时滞对系统的影响，同时MCGS的画面更加方便操作人员的监控。

MCGS；PID；S7-200PLC；串级控制；Smith补偿

随着生产的发展和生产工艺的增加，传统的工业控制系统已不能满足现在控制系统要求。由于串级控制系统能迅速克服进入副回路扰动的影响，增强系统的动态性能，因此采用串级控制。PC机和MCGS组合为上位机，S7-200PLC为控制器，同时对主副回路控制均采用Smith-PID控制器的策略。

1　锅炉夹套串级控制的设计原理

夹套温度作为主控制对象，在控制系统中起到主要的控制，而炉胆内的温度作为副控制对象起辅助的控制作用。当扰动加入副回路中，此时副控制器是一个定值控制。副回路对检测到的扰动首先进行粗调，减少进入主控制回路的扰动。

2　锅炉夹套串级控制的硬件设计

2.1锅炉夹套串级控制系统

控制系统的结构如图1所示：

图1　控制系统的结构

2.2硬件的功能介绍

（1）S7-200PLC 通过EM235实现传感器与PLC的数据通信，对采集的数据进行处理并传送给个执行机构如SCR。同时S7-200PLC还和上位机实现通讯，如程序的下载，MCGS和PLC各参数的数据交换，实现了在线监控的目的。……