LabVIEW基于cFP控制器引风系统控制研究(2)
1．1 研究背景
工业企业现代化水平很大程度上取决于生产过程自动化的程度，电力行业的生产过程自动化程度更是体现了其现代化水平。大容量单元机组是由锅炉、汽轮发电机及辅机组成的一个大的集体，现代化大型火力发电机组一般为高参数，如果不配备与之相适应的自动化系统，机器生产过程就无法正常运行。可以说，自动化系统已成为与机、炉、电等主设备不可分割，而且同等重要的组成部分。生产过程自动化的发展与生产过程本身有着及其密切的关系，它是从简单形式到复杂形式，从局部自动化到全局自动化的过程。
顺序控制是指根据预先拟定的步骤、条件或时间，对生产过程中的机组设备和系统自动地进行一系列操作，以改变设备和系统的工作状态（如风机的启停、阀门的开关等）。顺序控制可以是最简单的单个对象（一个阀门或一台电动机）的启停和开关控制，也可以是一个系统甚至整个机组的启停顺序控制。顺序控制也常被称为程序控制、逻辑控制或二位式控制。
自动控制系统是由起控制作用的自动控制装置和被控制器控制的生产设备（控制对象）通过信号的传递、联系所构成的。简言之，控制对象和控制器通过信号的传递，相互联系组成控制系统。
锅炉自动控制主要是采用了自动调节仪表，对给水、气压、燃油量进行调节。而近几年来随着自动控制技术，计算机的发展，特别是微型计算机的逐步应用，使锅炉自动化装置广泛使用，这不仅提高了锅炉的运行安全、经济效果，而且减轻了锅炉人员繁重的体力劳动，改善了劳动条件，促进了文明生产。
大型火电单元机组顺序控制系统（Sequence Control System，简称为SCS），它的主要功能是对大型火电单元机组热力系统和辅机（包括电动机、阀门、挡板）的启、停和开、关进行自动控制。随着技术的发展，火电单元机组的容量不断地增大，参数也提高了很多，大大增加了辅机数量和热力系统的复杂程度，尽管量值关系在这种操作中相对简单，但在机组的启停过程中，人工操作所需要操作的对象比较多，且操作步骤复杂，工作量大，难免出现差错。而采用顺序控制后，按下一个按钮就可以对一个热力系统和辅机的启停进行很好地操作，此时，热力系统的辅机和相关设备将会按照规定的顺序和时间间隔自动并安全的进行启停的工作，而电厂的运行操作人员的工作将会大大减少，他们只需要注意每个程序执行步骤的情况。同时，安全连锁条件在顺序控制系统设计中起着重要的作用，其在各个设备的动作都进行了严密的设置。为了保证安全运行各个设备，避免操作人员对设备的误操作，在单台设备手动或者自动顺序操作的时候，如果设备的动作条件不满足工作要求，其将会闭锁设备。
LabVIEW 是美国National Instrument公司推出的一个平台，其主要应用于与测控相关的软件开发。它拥有PID控制及模糊控制模块，这些模块和远程数据库的连接功能等构成了一个完整的测控系统开发平台，主要应用于过程控制、数据采集、数据分析和数据显示等方面。
由于测控领域中对虚拟仪器技术的应用，系统的开发与集成获得了极大的益处，开发周期得到了大幅度的缩减，开发质量也不断提高。通过控制锅炉一次出水温度和流量以及炉膛的燃烧环境可有效地实现控制目标。整个系统的工作原理为：由LabVIEW程序的信号发生器给定信号，由DAQ卡实现数据和实际对象的双向数据交流。
一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、模拟输出、数字I／O、计数器／计时器等，这些功能分别由相应的电路来实现。NI公司提供了一个数据采集卡的配置工具软件Measurement&Auto—mation Explorer，它可以配置NI公司的软件和硬件，比如执行系统测试和诊断、增加新通道和虚拟通道、设置测量系统的方式、察看所连接的设备等。