基于OPC的锅炉过热蒸汽温度控制系统设计(3)
1.3. 锅炉过热蒸汽温度控制系统
1.3.1. 我国锅炉过热蒸汽温度控制系统改进发展的目的和意义
我国工业发展与经济发展息息相关，而能源供给却决定着我国工业发展状况，能源短缺逐年显现，这不得不引起各个领域对此的密切注意。近年来由于各企业重视节源效益，对锅炉生产工艺的不断完善和优化，在锅炉自动化控制生产方面，各企业也不断深入加强力度研究，以提升技术水平。目前面向节能降耗、在当代冶金矿产企业的工业锅炉控制生产中运用锅炉工程控制计算机系统来提高轧制产品设计与质量已成为主导。设计一套完善可行的锅炉过热蒸汽温度控制系统有其巨大的经济价值、环保意义。
在发电、石油和化工等工业生产过程中，锅炉充当着相当重要的角色，成为必须的动力设备。在锅炉生产控制过程中，过热蒸汽温度控制是体现锅炉控制系统的性能和安全性的重要指标，成为一个锅炉安全保障和经济性的重要因素。过热蒸汽温度控制是在允许范围内保持过热输出蒸汽温度，并使过热器不被损坏，将壁温控制在所允许的操作安全温度内。过热蒸汽温度是一个锅炉的安全生产工艺和经济性的重要参数，因为工作在高温高压条件下，过热蒸汽过热器出口温度是最高的，这时最高汽温在金属墙壁。过热蒸汽温度非常高，很容易烧坏过热器，但也使蒸汽管，导致涡轮过大的热膨胀并且变形破坏设备，机组运行出现危险，过热的蒸汽温度不得超过上限评级5℃。代替过热蒸汽温度太低，这会降低全厂生产效率，增加的燃料消耗，能量的浪费，但会增加蒸汽涡轮机的湿度增加，加速侵蚀涡轮叶片，使得涡轮机上的叶片折寿。所以，过热蒸汽温度高于或低于制造工艺要求都是不被允许的。
此外，如果过热蒸汽温度变化的幅度过大会引起涡轮转子改变，严重的话出现巨大振动，使得设备运行出现危险情况。所以，我们不得不将过热汽温严格控制在给定值左右。通常情况下，高压锅炉过热蒸汽温度的长期偏差不能大于±5℃，临时偏差不能大于±10℃，这在过热蒸汽温度控制系统中的要求是非常严格的。因此，蒸汽锅炉温度控制是必需的。
为了在工业环境中能够更好的生产控制，PLC应时而起，作为控制器大量的应用于工业生产设计。结构紧凑，抗干扰能力强，可靠性好。但PLC不能执行复杂的操作，人机交互性不好，不能给用户提供所需的数据，也不能展现动态画面，所以不能够有效的进行实时的运行。 PC是一个功能强大的图形显示，具有数据处理的优势的平台。因此，上位机监控PLC是一个典型的PLC控制系统。通常商业采用商用组态软件，实时控制系统，但成本高，不适合小系统发展的需要。利用上位机计算机的高级编程语言，再采用VB完成PLC和PC的串行通信方式以下位PLC作为现场控制器进行实时控制，从而形成友好的人机界面。PLC实现测量信号的采集和控制信号的输出，PLC和VB之间通过OPC实现信息的传递，以Visual Basic为软件平台控制软件和上位机管理软件，实现对锅炉过热蒸汽温度精确的自动控制。
锅炉的自动控制系统的实际应用与理论是存在很大的差距，现在国内的锅炉发展还不是很完善，基本上一些设备都是从国外进口，技术落后，只能从国外引进人才，导致生产成本急剧增加，同时由于各种方面的缺失，在生产上没有设计出行之有效的系统，同时照搬国外的生产系统不能完全适应，从而影响整条生产线。国内的锅炉控制对于这方面的需求强烈，所以本文主要通过借鉴国内外讲述Rockwell PLC和VB环境相辅相成实现对锅炉过热蒸汽温度控制系统的设计。