1.系统总体结构 锅炉系统工作在高温高压条件，有一定的危险性，对控制系统的可靠性要求高，因此在系统结构上，采用集散型控制系统的方案系统主要由现场控制层、车间监控层和企业管理层三个层次构成。

现场控制站与操作站之间采用RS485总线，MODBUS协议通讯、操作站、工程师站及服务器之间采用以太网连接整个系统可靠性高，同时又具有先进的控制与管理功能，而其成本较采用进口DCS低一倍以上，因此是类似系统的优选方案。

2.系统功能设计 (1)车间监控层及管理层 监控层设置两台(或多台)操作员站、一台工程师站，一台服务器操作员站采用工业控制微机，主要用于锅炉系统的数据显示及进行控制操作 操作员站的主要功能是提供给锅炉系统操作人员一个直观方便的人机界面。

系统可具有两个或两个以上的操作员站，他们具有同样的功能并互为备用操作员站设置有如下显示画面 流程画面：将现场控制站采集的现场数据及工艺参数显示在流程图的相应位置上，通过动画直观的显示锅炉运行状态及各种实时数据。

操作人员可根据此画面了解整个锅炉系统的运行情况 工艺参数画面：以数据表格的形式实时显示各工艺参数与对应的名称，单位，同时可显示对锅炉耗煤量，产汽(供热)量，用水量等的计算和累积结果 调节画面：将系统各控制回路的运行状态和有关参数以调节棒图的形式显示出来。

可以显示回路的手自动状态操作人员利用键盘或鼠标方便的对各控制回路，的控制参数进行再线修正 报警画面：用于记录何时何地有何报警，以便有关人员查询，同时实现安全连锁控制 历史趋势画面：用于记录系统主要工艺参数的长期历史趋势数据，以曲线的形式显示出来，可为分析系统运行情况及效率，查找故障等提供依据。

工程师站除具有操作站的全部功能外，还具有参数设定与修改，系统维护等功能可设定系统的各模拟量测量点的标度变换系数、热电阻、热电偶的线性化参数、孔板流量计算参数、给煤量计算参数、锅炉及供热热效率参数、各控制回路组态参数、及PID参数等。

工程师站负责系统的打印任务，可打印即时报警，历史报警记录以及锅炉运行日志和历史数据表格等 系统通过Web服务器将锅炉系统数据及工艺参数送至校园网或企业内部网，使有关领导可从内部网上看到锅炉系统的运行状况，并可实现系统的远程诊断和维护。

(2)系统软件 系统的操作站软件采用MCGS设计，MCGS是全中文工业自动化控制组态软件，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，使生成的系统图文并貌，运行稳定可靠。

系统的现场控制站的软件采用Turbo C 3.0设计，软件采用模块化的设计方法，它以实时数据库为核心，各种数据采集、处理、运算以及控制功能都设计成功能块的形式，系统的实时数据以及各功能块参数都存于实时数据库中，各功能块通过实时数据库交换数据。

(3)锅炉系统控制回路 锅炉是一个复杂的控制对象，其控制回路非线性严重，同时控制回路之间有耦合，因此系统采用智能变形PID算法，配和前馈等高品质控制方法实现对锅炉个回路的控制 小型蒸汽锅炉的控制回路主要包括蒸汽压力、汽包水位、炉膛负压和鼓风控制回路；热水锅炉则包括出水温度、炉膛负压和鼓风控制回路。

锅炉的蒸汽压力(或出水温度)以及炉膛负压、鼓风控制回路构成锅炉的燃烧控制系统其控制方案是采用蒸汽压力或出水温度为主调量，通过调整炉排转速使蒸汽压力或出水温度尽快达到给定值，同时配合风-煤配比控制鼓风量达到经济燃烧，炉膛负压回路则将炉膛内的压力保持在微负压。

热水炉的出水温度设定值跟随室外温度的变化自动修正，使用户室内的温度保持恒定，同时实现经济供热温度设定曲线可根据不同供热时期有所变化改变 锅炉水位控制回路使锅炉水位保持恒定，由于锅炉水位受蒸汽负荷的影响较大，容易产生假水位，因此给水控制回路引入蒸汽流量及给水流量前馈控制的三冲量控制方案，以消除假水位的影响。

(图/文http://www.jnjrl.com/)

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