黄金霖, 宣 艳, 张 莉, 刘太钢

(1.安徽机电职业技术学院电气工程学院,芜湖241000;2.江西理工大学电气工程与自动化学院,江西 赣州341000)

0 引 言

随着经济的发展,能源的紧缺,锅炉使用电加热方式由于节能环保、热效率高等优点而被广泛使用在供暖设备上[1]。而电锅炉内的温度控制由于其惯性大、非线性等特点,很难建立精确的数学模型,传统的PID控制又存在控制精度低的缺点[2]。所以有学者将模糊算法与PID控制相结合,通过人为给定模糊规则,通过在线整定PID参数,可以提高一定的控制精度。但是模糊控制系统中专家确定后的模糊规则和量化因子无法改变,自适应能力差[3]。

以温度控制为主线,采用S7-300作为核心,对电锅炉内的温度进行研究控制,设计模糊预测PID控制器,对系统进行硬件和软件设计。

1 电锅炉结构及工作原理

电锅炉系统主要由主控制器、传感器、三相调压模块、人机通信模块和电热锅炉等组成[4]。电热锅炉包括加热层和冷却层,温度传感器、固态继电器SSR和加热丝对温度进行测量和控制。加热层和冷却层的温度由各自的铂电阻温度传感器采集,并通过变送器传送至PLC的模拟量模块中,在PLC中将检测的冷却层温度与目标温度经过相关算法处理,控制三相调压模块的端电压,控制电热管的温度,最终控制冷却层的温度。人机通信模块主要通过以太网模块由MCGS触摸屏控制,能够在上位机对温度和液位实时监测、控制,进一步提升电锅炉的智能化。……