锅炉汽泡水位三冲量前馈.doc

在进行汽泡水位三冲量前馈—反馈串级控制系统程序编写时，想咨询以下几个问题，谢谢，1,串级控制时，两个PID模块进行串联控制，方法如下，第一个FB41中汽泡水位设定SP-IN（DB1.DBD0）,汽泡水位反馈PV-IN（DB1.DBD4,此值经过由PIW256经FC105处理而来），压力变送器的量程为0.0-2.0M,因此以上的值应该为0.0---2.0米之间的数值，输出LMN应该也为0.0—2.0米的一个值，对吗？2,第二个FB41用于控制给水流量，如下，SP-IN为第一个FB41的LMN，PV—IN为蒸汽流量和给水流量的差值，然后进行PQW输出，控制给水阀，这样做法对吗？这是不是前馈-反馈串级控制系统呢？假如以上是对的，那么PV-IN的差值单位与SP-IN的单位如何一致呢？SP-IN为0-2米的数值，而流量差为很大的数（例如1000-1000立方米第小时）。3,在进行PID控制时，SP-IN和PV-IN这两个数值要在同一个数值区间吗？比如都是0—5米，300—400秒每分，或0-4MPA，这样吗？4,前馈控制也是指FB41而言吗？那么哪个变量是用于前馈控制呢？5,如果上面不对，哪位有正确的汽泡水位三冲量前馈-反馈串级控制系统的例子呢？邮箱287383297@,谢谢6,哪位有锅炉这方面的资料，可否给一点，谢谢7,前馈-反馈控制中，前馈在程序中怎么应用，用什么来处理前馈信号的输入？
问题补充：
剑侠，你好，谢谢你的回答，还是有点疑问，请指教？
1,单纯的前馈-反馈控制也是用FB41来控制吗？如果是的话，是不是这样，SP-IN设定值，PV-IN反馈值，DISV前馈值，对吗？三者的工程单位都要统一吗？能否说说，怎么统一单位？
2,前馈信号是给水流量，反馈信号是蒸汽流量，看到有些资料上说，第一个FB41只用汽包水位设定和汽泡水位反馈来确定LMN值，第二个FB41用给水流量反馈（PV-IN）和LMN(SP-IN），前馈为蒸汽流量DISV，这样可以吗？
3,单位统一怎么才算是统一呢？
谢谢
悬赏分30 | 解决时间：2010-08-25 21:37:30 | 提问者：我要学习了 - 学长  第2级
问题ID：56691

最佳答案
1、串级控制时，第一个FB41的输出（LMN）是FB41的PID运算输出值，该LMN值应接入第二个FB41的给定（SP-IN），即第二个FB41接受外给定（RSP）。
由于第二个FB41的外给定是给水流量设定，所以第一个FB41的输出（LMN）控制单位应该是T/h（吨/小时），而不是0.0—2.0米的一个值！
2、首先，要清楚前馈信号是给水流量，反馈信号是蒸汽流量。因此，如果要构成前馈－反馈控制系统，应将给水流量信号接入FB41的DISV端口将蒸汽流量信号接入FB41的PV_IN端口！
3、如果还要构成前馈－反馈串级控制系统，再将第一个FB41的输出（LMN）端口接入第二个FB41的SP_INT端口即可！
4、如果将给水流量和蒸汽流量的差值接入FB41的PV_IN端口，就不是前馈－反馈控制系统，而是典型的反馈控制系统了！因此，在将给水流量和蒸汽流量相减之前，必需将运算单位统一，例如：T/h（吨/小时)，或m3/min（立方米/分钟）。
5、凡是接入FB41的PV_IN端口和SP_INT端口的工程单位都必需统一，否则无法进行偏差（ER）运算。
6、另外请注意：在做前馈－反馈控制系统时，前馈信号DISV是叠加作用于FB41的输出值（LMN）上。因此，给水流量信号还不能直接接入FB41的DISV端口，必需乘以一个前馈控制系数后接入，以保证FB41的PID运算输出始终<100%以下而不超调。前馈控制系数值依据给水流量信号的单位，和量程范围等因数调试确定。
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补充回答：
1、如果在FB41的DISV端口叠加有信号幅值，就是前馈控制值，也就带有前馈控制功能了。
2、前馈控制值无单位，只是一个经验上的超前调节量，数值大小的确定在以上回答中已有叙述，请仔细理解分析掌握！
3、蒸汽是在锅炉给水后蒸发产生的，所以蒸汽流量咋会是前馈信号呢？
4、如果将第二个FB41的PV_IN端口单纯引入给水流量信号做反馈信号，那么SP_INT端口的设定值就只可能是给水流量设定了。那蒸汽流量信号咋引入控制，来克服虚假水位现象呢！
5、这种只引入给水流量做反馈信号（PV_IN）的控制，称之为双冲量控制。
6、单位统一，怎么才算是统一呢？其实我在以上回答中也已有叙述。还是请先将单个PID控制算法的基本原理和使用弄懂后，再学习串级PID控制、三冲量控制等复杂控制系统吧！
回答者： 剑忠 - 高级工程师  第11级  2010-08-17 21:52:45
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对于汽包水位三冲量控制的理论应该是唯一的！最佳答案的回答是错误的！正确的应该是：三冲量中的汽包水位是主调，给水流量是副调。为了克服汽包水位的“虚假”水位，就必须采用平衡汽包的进出流量的方式，及采用锅炉出口蒸汽流量(与给水流量的量程一致，且必须是补偿后的质量流量)作为主调的ID的前馈，且前馈系数为100%，主PID的输出给到副调PID的设定。
评论者：datouwang - 助理工程师  第8级
顶一下。好帖子
评论者：Rossi84 - 中级技术员  第6级
我也看到很多资料上都说蒸汽流量是前馈啊
评论者：维尔新 - 学长  第2级
终于搞明白了，学习了。
评论者：小眼昏花 - 学长  第2级
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学习中
回答者： BINGBU - 中级技术员  第6级 
 2010-08-18 08:03:37
这个要学习
回答者： nub - 资深学长  第3级 
 2010-08-18 20:37:09
1、首先需解决汽包水位的补偿：
根据汽包平衡容器的特性分为单室和双室两种，根据平衡容器来的差压信号(100%的负迁移：4ma对应压力变送器的输出高量程，20ma对应压力变送器的输出低量程)，再通过汽包压力的补偿：汽包的饱和水密度与汽包内饱和蒸汽密度的差、汽包平衡容器的测量管的高度、汽包逻辑水位的高度等计算出汽包内实际真实水位。
2、串级控制时，第一个FB41的输出（LMN）是FB41的PID运算输出值，该LMN值应接入第二个FB41的给定（SP-IN），即第二个FB41接受外给定（RSP）。
由于第二个FB41的外给定是给水流量设定，所以第一个FB41的输出（LMN）控制单位应该是T/h（吨/小时），在PID的fb41的输出限制的上限写入给水流量的量程上限，fb41的输出限制的下限写入给水流量的量程下限。
3、在汽包水位的三冲量控制中，串级控制的外环控制目标是汽包水位，串级控制的内环是控制给水流量，整个三冲量控制的前馈是锅炉的蒸汽流量，这点必须明确！因此，如果要构成前馈－反馈控制系统，应将蒸汽流量信号接入串级PID的外环FB41的DISV端口；将给水流量信号接入串级PID的内环FB41的PV_IN端口！蒸汽流量对给水流量的前馈比例系数应该是100%的前馈动作量，否则，在汽包压力快速变化时，汽包内的“假水位”现象是无法快速响应的。
4、凡是接入FB41的PV_IN端口和SP_INT端口的工程单位都必需统一，否则无法进行偏差（ER）运算。即：汽包水位补偿后的单位是±XXXmm，给水流量和蒸汽流量的单位和量程均需一致：T/H，屏幕设定的汽包水位目标值也应该是±XXXmm。
5、控制器的手动、自动切换时的无扰动方案：切手动时，外环、内环同时切换，将外环FB41的PV_IN值强制写入外环FB41的SP-IN值；控制器自动时，外环、内环同时切换，将内环FB41的lmn值写入到内环的man值内；无论控制器的手动/自动状态如何，内环的FB41的PV_IN写入外环FB41的man值。
6、关于汽包平衡容器的水位补偿的详细方案，如有需要可以与我联络。
回答者： datouwang - 助理工程师  第8级 
 2010-08-19 13:32:19
1.第一个PID称为主调。主调的PV，SP一定是一个量级的单位。LMN要根据输出来设定。
2。第二个PID称为副调。副调的PV正常设定，SP是主调（第一个PID的输出LMN），因此主调（第一个PID）的输出LMN的量程设置为与PV等量级的参数。
3。这样设置后，主调（第一个PID）的LMN的输出范围就与副调（第二个PID）的PV值量级相同了。
4。副调（第二个PID）的LMN与AO的输出相当，如控制调节阀门的开度（0~100%），那么LMN的量程就设置为0~100。
5。DISV为前馈值，一般都加到主调PID上。
6。对于锅炉气包水位三冲量调节的被调量如下：主调PV--汽包水位，前馈蒸汽流量，副调给水流量。
因此主调PID的PV--汽包水位；
    主调PID的SP--人为设定；
    主调PID的LMN量程=副调PID的PV量程；
    主调PID的DISV--蒸汽流量（由于前馈DISV是加在LMN上的，因此这样设定就可以同量级。且蒸汽流量是影响虚假水位的主要原因）；
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         副调PID的PV--给水流量
     副调PID的SP--主调PID的LMN
         副调PID的LMN量程--被控对象的量程（如调节阀门开度0~100）；
     副调PID的DISV--无。
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7。以上是串级调节汽包水位三冲量调节的基本方法。
8。另外需要注意投入串级和切掉串级的时候，是否同时切掉自动需要考虑。切掉串级，切掉自动的同时无扰得切换需要考虑。
9。蒸汽流量，给水流量测量的数据并不准确，需要温，压补偿。这个也是必须考虑的。
回答者： 凌波微步 - 高级工程师  第11级 
 2010-08-23 13:28:39
好复杂，要学习，我们这里也用到PID串级调节的，不明白。哪位有PID控制的学习资料，能否给我发一份，谢谢了！415925608@
回答者： 灵犀_nmg - 新生  第1级 
 2010-08-24 10:32:07
学习了，我也用过这个三冲量，就是没调好！