前言： 　　菏澤電廠125MW機組共有32套自動調節系統，每臺機組16套，磨煤機調節系統就占4套，包括磨煤機出口溫度調節2套和入口負壓調節2套，其數量占整個機組的25%，很難投入自動運行。據某電網統計，出口溫度調節投入率為45%，入口負壓投入率為50%，在全國電廠中，該系統自動運行的實現成了疑難問題。 1 調節系統改造的原因 　　原鍋爐磨煤機控制系統主要由DDZ—II型設備組成，如DTL—05調節器，DFD—05操作器，DFC—II伺服放大器和ZKJ—II型電動執行器等，其被調量為磨煤機出口溫度和磨煤機入口負壓；溫度參數主要由熱風門來調整，負壓參數則主要由再循環門來進行調整。但是，熱風 門和再循環門在調整各自被調量時，常干擾另一調節系統的被調量，即熱風門動作時，引起磨煤機入口負壓大幅度變化，再循環風門調整磨煤機入口負壓時，對其出口溫度也有了不同程度的影響，如圖1所示。 　　根據其它廠及我廠運行狀況的分析，單純的DDZ—II設備組成的II型調節系統解決不了此多輸入多輸出的復雜情況，滿足不了正常的系統運行，如圖2、圖3所示。 　　同時，由于原設計的系統所選設備較為落后，測量不能準確及時反應被調量變化情況，亦增加了自動系統投入的難度。對此，廠生產部請東北電力學院教授來共同研究，確定進行此系統的改造。 2 可行性分析 　　磨煤機調節系統：包括磨煤機入口負壓調節系統和磨煤機出口溫度調節系統，兩調節系統不能投運的原因為出口溫度調節與入口負壓調節相互影響太大，當出現出口溫度或低而關小或開大熱風門擋板時，引起入口負壓較大變化，再加上兩者之間的動態聯系信號，使得入口負壓與出口溫度無法根據變送信號的變化大小和方向而進行調節。在試投調節器時，有時會發現溫度調節器每動作一次，磨煤機入口負壓調節器連續動作相當長的時間，才能把高溫風量改變對磨煤機入口負壓的擾動作用消除，這說明兩個調節器的調節速度相差很大，此時，可用增大低溫風門的調節速度（負壓調節器）和降低高溫風門的調節速度（溫度調節器）的方法來解決，另外，當低溫風門全關時，溫度調節器為了保持磨煤機出口溫度，還要繼續開大高溫風門，致使入口負壓很低，使磨煤機向外噴煤粉，為此，可在溫度調節系統中串接大值限幅器，以防止磨煤機向外噴煤粉。 　　磨煤機為球磨機，設有出口溫度控制系統和負壓控制系統，二系統均未能投入，其主要原因是系統設計方案不符合實際。我們認為利用Ⅱ型儀表，采用簡單的ＰＩＤ控制方法很難完成磨煤機控制任務，根據東北電力學院教授的方案，及其它已改造成功廠的經驗，認為磨煤機制粉系統的改造可行。 3 控制方案選擇 3.1基本控制原理 　　針對鋼球磨中儲式復雜的制粉控制系統，更改系統設計，采用計算機控制，接收來自A/D板和DI板的模入、開關、模出信號，全部采用隔離方式，避免了現場的干擾，并進行邏輯分析和判斷，進行PID運算，通過D/A板把處理信號送出去，同時通過CRT進行實時畫面顯示，顯示信號的變化過程和信號歷史記錄；按運行要求，將磨煤機的運行工況劃為多種狀態，每種狀態都采用最合理的控制方式，以最快速度消除現場各種隨機擾動，增加信號斷路保護和在線報警等功能。 當手操器置自動位置時，控制系統采集溫度和壓力變送器的4-20mA.DC信號，通過內部處理，送至伺服放大器和位置反饋信號進行比較，由伺放輸出至執行機構；當手操器置手動位置時，繼電器把手動信號送到執行機構，無論手動和自動，反饋信號都送到手操器、工控機和伺服放大器，工控機的輸出也同時送到手操器和伺服放大器。基本控制原則為：在確保出口溫度不越限的條件下，盡量開大熱風門，以提高煤粉溫度，從而提高鍋爐效率，只有當循環風門全關時，再關熱風門，以保證規定的入口負壓值，盡量關小再循環風門，減少熱量損失，以提高鍋爐效率。 　　該系統改進無需更改主設備，但控制設備需設變，兩臺爐共８套系統，若用如圖4所示的單回路調節器，則需要用８個（大約１６萬元），若用工業控制機（如圖5、圖6所示），則只需一臺，外加接口，總共（４～5）萬元。 3.2硬件和軟件結構 　　主機的模擬輸出量16個，開關量18個，模擬量8個，所有模入量開入量和模出量均采用光電隔離，并配置兩臺監視終端和一臺維護整定終端，將運行和維護分開，主控微機具有速度高，抗干擾能力強，可靠性高等特點。 　　該系統軟件由主程序模塊、數據采集程序模塊、中斷服務程序模塊和實時控制程序模塊組成，其中，主程序模塊完成對計算機系統進行初始化識別鍵盤命令，并做出相應的處理，屏幕畫面顯示等功能，中斷服務程序模塊完成對系統控制的中斷，本系統設計定為1秒鐘中斷一次，即1秒鐘對系統采樣控制一次，數據采集程序模塊完成對模入、開關量的采樣、軟件濾波等功能，實時控制程序模塊完成對4臺磨煤機的控制運算，邏輯判斷等功能，對每臺磨煤機的控制都分為4個內部調節器進行控制。 　　#1爐磨煤機出口溫度及入口負壓調節系統的改造，所需主要設備如下： ⑴486工控機一臺 ⑵彩顯一臺 ⑶擴展箱一臺及開關量模板，模擬量模板各一塊 ⑷DFD轉換器四臺，伺放DFC二臺，繼電器四臺 ⑸運行操作模板一塊 ⑹原Ⅱ型執行器改Ⅲ型執行器 ⑺耐高溫屏蔽電纜1500米 ⑻微機專用電纜500米 ⑼1151DP3差壓變送器兩臺 ⑽DBW-1110 E分度溫度變送器四臺 ⑾微機控制柜一臺 3.3人機接口 　　運行人員通過鍵盤和顯示器與控制主機進行人機對話，檢修人員通過主鍵盤輸入主要操作命令有：調各種畫面顯示，改變定值或修改整定參數。 4 解耦邏輯分析 　　本程序設計把系統運行工況劃分為32種工作狀態，包括所有的工況形式，然后對每一種工況都采用相應的控制方式，如表1、表2所示。 注：WT：熱風——T，WS：溫風——S。 邏輯判斷表： 注：T代表溫度，S代表負壓，根據不同的工況狀態，經邏輯判斷，選擇相應的調節器去進行控制；T0＋溫度死區上限，T0-溫度死區下限，S0＋負壓死區上限，S0＋負壓死區下限。 解耦：WTS克服熱風擋板開度變化對負壓S的影響，WST克服溫風擋板開度變化對溫度T的影響。 （1）希望熱風為主。 （2）允許T和S有偏差：±3℃，40Pa。 跟蹤：手動時，PI跟蹤手操輸出；自動時，PI1、PI2及PI3、PI4 互相跟蹤。 開路保護：判別＜4mA，控制保持。 信號變化率限制：TN-TN-1＞△T，T*N=Tn-1+△T；SN-SN-1＞△S，S*N=Sn-1+△S。 負壓濾波：解決負壓波動大的問題。 4 磨煤機智能控制系統程序調入 4.1應確保軟盤沒有病毒，磨煤機智能控制系統控制程序調入步驟： 1、打開主計算機電源，使計算機啟動，進入DOS狀態下，屏幕顯示DOS提示符“C》”，如果計算機不能正常啟動，可按一下復位鍵（RESET），重新啟動。 2、打開計算機擴展箱電源。 3、鍵盤操作：在DOS提示符 “C\>” 下，鍵入CD\MOMEI后，回車，進入控制程序子目錄，然后再鍵入RUN，回車，就會運行控制程序。 4.2程序文件說明 RUN.EXE 控制主程序，可執行文件 SLKT 矢量楷體字庫 CCLIB.DOT 16點陣漢字字庫 *.PCB 畫面圖形文件 *.WPS 畫面漢字信息文件 *.C C語言源程序文件 *.H C語言庫頭文件 *.LIB C語言庫文件 *.BGI 顯示器驅動程序 4.3注意事項：1、每次關計算機時，應從程序中正常退出后，才能關掉電源，否則，歷史數據將會丟失。2、在計算機上使用軟盤時，應確保軟盤沒有病毒。3、嚴禁在工控機上玩游戲和練機，以防損壞控制文件。4、若控制程序出現問題或計算機故障而沒法修復時，應關掉電源。 5 調節系統改造經濟效益分析 　　改造后的調節系統采用先進控制理論，對被調量分別由各自的調節功能進行控制，提高了自動投入率，為我廠創一流打下了基礎，同時能夠對磨煤機的安全運行提供了可靠的保障，將磨煤機的出口溫度參數和入口負壓參數控制在最佳運行狀態，大大提高了機組運行的經濟性。 6 結束語 　　為提高磨煤機經濟性，可進一步考慮增加磨煤機負荷控制，從而進一步提高磨煤機入口負壓、出口溫度調節品質，如圖11所示。 主要參考文獻 ［1］游景玉.中儲式鋼球磨煤機制粉系統在線決策控制的實現［A］.閻鴻勛.中國電力［J］，2003.11：64-69. ［2］方崇智，黃德云.過程辨識［M］.北京：清華大學出版社，2000. ［3］韓懷月，孟慶海，張春迅，等.熱工儀表及控制裝置檢修規程［M］.山東：國電菏澤發電廠，1998. 作者簡介：侯典來(1963-)，男，山東梁山人，漢族，1985年畢業于山東工業大學，學士學位，高級工程師，主要從事火電廠基建安裝調試和生產檢修工作，2000年被授予山東省優秀質量管理工作者稱號，中國儀器儀表學會、山東電機工程學會會員。Email: hdlnet@126.com，Website: http://actc.2best.cc,