基于PL的空气预热器漏风控制系统的设计

　　3.2.4保安连锁装置

　　保安连锁装置主要包括转子停转检测开关、间隙上下限行程开关、扇形板极限变形限位开关和电机热过载继电器四种。其主要功能是当系统出现故障时，如预热器主轴停转或转速过低，即发出报警信号。

4 控制算法

　　由于空气预热器在运行过程中，转子受热后产生的蘑菇状变形的规律较为复杂，其精确的数学模型不易求取。所以在传统的PID控制策略的基础上，提出了采用参数模糊自整定PID控制方法来对径向漏风间隙进行系统的控制。结合PID参数整定的经验知识，确定参数调整的整规则如下：

　　规则1：当系统输出超过给定值时，减少积分系数K_I

　　规则2：当系统上升时间大于要求上升时间，加大K_I;

　　规则3：在稳态时，系统输出产生波动现象，适当增加微分系数K_D;

　　规则4：系统输出对干扰信号反应灵敏，适当减少K_D;

　　规则5：上升时间过大，增加比例增益系数K_P;

　　规则6：系统输出发生振荡现象，减少K_P;

　　规则7：规则2的优先级高于规则5，即当上升时间过长时，先调整K_I，再调整K_P。

　　根据以上规则，采用基于语言控制规则方式的模糊控制策略，设计出修改K_P、K_I和K_D的模糊控制表。其中，输入变量与输出变量的语言值的模糊子集为｛NB++,NB+,NB,NM,NS,NO,PO,PS, PM, PB,PB+, PB++｝。输入变量为漏风间隙与设定值的差E，设误差E的论域为X，控制量u的论域为Y，并将其大小量化为12个等级，则有X=Y=｛-5,-4,-3,-2,-1, -0, +0, +1,+2,+3, +4, +5｝。采用最大隶属度方法选取模糊子集中隶属度最大的元素作为控制量。

　　为了满足在不同偏差E和偏差变化率△E对PID参数自整定的要求，在运行中通过不断检测E和△E，找出PID三个参数与偏差E和偏差变化率△E之间的模糊关系，然后利用模糊控制规则在线对PID参数进行修改，构建参数模糊自整定PID控制器，最终实现对径向漏风间隙的实时控制。

5 结 论

　　实践结果表明，该装置投入使用后，系统性能得到明显改善,漏风率降至5%以下，机组运行稳定，提高了锅炉的效率，降低了能耗，减少了运行成本，是一项很可观的节能工程。

　　本文作者创新点：在分析了大型火电机组空气预热器的漏风原因基础上，提出了一种利用模糊控制器来实现漏风控制的新方法，并设计了一个基于PLC的间隙控制系统。

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