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K1101 送入燃烧器。燃料与空气在燃烧器内以一定比例混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有大量余热，自上而下经过省煤器 E1102 盘管的间隙给上水预热。换热后的烟气经由烟道，靠烟囱的抽力抽出，通入大气。过热蒸汽系统出炉膛 F1101 的过热蒸汽进入减温器 E1101 壳程，进行过热蒸汽温度微调并为锅炉给水预热，最后以工艺所要求的过热蒸汽压力、过热蒸汽温度输送给下游生产过程。过热蒸汽出口管线上设开关阀 XV1105。
3.3分析并设计系统的方案
通过对锅炉对象特性的分析，可以明确控制任务和控制范围，合理制定和选取被控变量、操作变量及控制设备，使被控对象平稳安全的生产出合格产品，为了使锅炉的生产单元为下游提供3.8MPa、450度的过热蒸汽，结合我们已有的知识，可以归纳出需要控制和监测的变量，如表3.1和表3.2。
表3.1需要控制的变量
数据名称
位号 FI1101
汽包上水流量 燃料流量 风量 过热蒸汽出口流量
FI1105
汽包水位 过热蒸汽出口温度
炉膛压力 过热蒸汽出口压力 烟气含氧量
LI1102 TI1104 PI1102 PI1104 AI1101 FI1103 FI1104
确定方案前，首先要保证生产的稳定性和安全性，在确保工艺流程能够安全稳定长周期生产的前提下，可以考虑对控制器参数，生产指标等进行优化，以获取更高的收益，
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根据我们已经学习的知识，针对需要控制的变量，可以设计如下控制回路：
表3.2需要监测的变量
数据名称
去减温器的汽包上水流量
省煤器出口烟气流量
炉膛温度
进入炉膛的饱和蒸汽温度 去减温器的过热蒸汽温度
省煤器出口烟气温度
燃料压力 汽包压力 省煤器出口烟气压力
位号 FI1102 FI1107 TI1101 TI1102 TI1103 TI1105 PI1101 PI1103 PI1105
图3.2 SFC顺序流程图
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汽包水位-锅炉上水流量-过热蒸汽出口流量前馈-串级控制； 过热蒸汽出口压力-燃料流量串级控制系统； 燃料流量-风量双闭环比值控制系统； 风量-烟气含氧量前馈-反馈控制系统； 过热蒸汽出口温度单回路控制系统； 炉膛真空度-风量前馈-反馈控制系统； 过热蒸汽出口流量单回路控制系统。
另外，针对安全生产问题，我们设计停风、停燃料连锁停车系统，如果出现燃料流量骤降和空气骤降的情况将启动连锁停车信号。在接到连锁停车信号后，切断过热蒸汽向下游生产单元输送通路，将不合格的过热蒸汽排向旁路管线，同时，停燃料泵、风机，全开烟道挡板，使炉膛自然降温。一段时间后关闭水泵，使整个锅炉停车，进入维修状态,如图3.2。
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4锅炉系统方案的实现
4.1控制方案的硬件组态
首先，打开软件，使用“新建项目向导”来新建工程，如图4.1。
图4.1 新建工程示意图
4.1.1 AS硬件组态
打开组件试图，选择CPU右边的硬件组态并打开，根据实验室DCS系统的硬件PLC,PS,CP选择与之相对应的订货号和版本型号,使用ISO通信协议配置工业以太网接口CP443-1，输入CP443-1的MAC地址方面后续与个人计算机相连，随后在CPU的MPI/DP接口配置工业现场总线PROFIBUS，将与SMPT-1000仿真设备通信的接口模块PM125加载上去并配置DI,AI,DO,AO通信模组与编辑符号，最后编译并保存，如图4.2。
图4.2 硬件组态视图
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4.1.2编辑硬件变量表
在硬件组态之后，先完成I/O点统计，由于I/O点数较多，可以使用SMPT-1000特有的PROFIBUS总线功能，并根据前面对象特性的分析，在SMPT-1000操作系统界面下面确定I/O点及其地址。在AS组态以后将I/O点编辑到PM125的符号位上面，如图4.3,4.4,4.5,4.6。
图4.3 DI I/O点及其位置
图4.4 AI I/O点及其位置
