电加热锅炉温度控制系统的设计及实现

【摘要】电加热锅炉作为一种清洁、安全、高效的生产设备,广泛应用于工业领域以及人们生活的方方面面。但是电加热锅炉作为被控对象具有大滞后的特点,表现为在温度上升过程中易产生较大的超调量。大超调量在温度控制中是不允许的。因此,提升电加热锅炉对象的控制性能,保证控制系统的稳定性,不仅是对生产工艺要求的保证,而且是保证设备安全生产的前提。以电加热锅炉的内胆水温为控制对象,首先根据能量守恒定理,分析被控对象的物理特性。然后以实验为基础,利用“飞升曲线法”求系统的传递函数。可编程逻辑控制器(PLC)以其本身具有可靠性高、功能强大、使用方便的特点,一直是控制领域的主流自动化解决方案。PLC伴随着计算机技术的发展,其数据处理,逻辑运算能力都显著的提高,使得将复杂控制算法嵌入到PLC系统成为可能。本文在应用MATLAB对大滞后控制系统进行算法仿真的基础上,以西门子公司生产的S7-300系列PLC作为控制器,采用结构化编程方法实现对电加热锅炉温度控制系统的常规PID控制,中间微分反馈控制和“大林算法”控制。从实际控制效果看,中间微分控制与大林控制算法都能够获得较为理想的控制效果。
【作者】余昌源；
【导师】赵子先；
【作者基本信息】内蒙古大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】大滞后；MATLAB仿真；中间微分控制；大林算法；PLC；

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