引言

　　鍋爐是應用廣泛的工業民用設備，據統計，全國小型鍋爐超過30萬臺，每年耗煤量占我國原煤產量的1/3。目前，我國運行的多數鍋爐由于控制水平不高，其效率普遍低于國家標準，大多數鍋爐仍處于能耗高、環境污染嚴重的生產狀態，每年因為熱效率低而多消耗的標準煤達到2000多萬噸。鍋爐消費大量燃煤的同時還耗費了大量的電能，目前使用較多的中小型鍋爐是通過擋風板對鼓風量和引風量進行調節，這將大量的電能耗費在擋風板上。本文介紹了將LonWorks總線技術應用于鍋爐自動化控制系統中，使鍋爐實現節能、高熱效率運行。

1系統框架

　　基于LON技術的整個鍋爐控制系統的網絡層次如圖1所示：

　　智能節點Ⅰ對鍋爐本體的主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、主蒸汽流量、煤粉機速度、爐膛溫度等量進行采樣;根據負荷設定主蒸汽壓力和溫度，與實際的主蒸汽壓力相比的偏差，進行調解;通過輸出智能節點Ⅲ控制給煤機轉速，從而調節實際的主蒸汽壓力和溫度。

　　智能節點Ⅱ對鍋爐本體的煙氣含氧量、爐膛負壓、給煤機轉速、鼓風機轉速引風機轉速等量進行采樣;通過煙氣含氧量與設定的煙氣含氧量比較取得偏差，進行PID調節;通過控制智能節點Ⅲ控制鼓風變頻器，從而控制鼓風機來調節氧氣量;通過爐膛負壓與設定的爐膛負壓比較取得偏差，進行調節;通過智能節點Ⅲ控制引風機的轉速來調節爐膛負壓。

2硬件電路設計

　　2.1總體結構

　　鍋爐模糊控制系統硬件設計分上位機、LON節點和單片機三層結構，如圖2所示：

　　（1）模糊編輯器：位于管理層的上位機承擔模糊知識庫形成和編輯的任務。編輯器的功能可分為兩部分：一是提供方便的界面并由用戶修改模糊控制參數，然后將模糊參數轉換為神經元芯片中的存儲格式準備下載;二是通過DDE通信與服務器程序連接，設置相應的網絡變量DDE客戶服務數據項目，能夠在第一步準備好的數據下載至神經元芯片中，也能獲得系統的實時運行數據，這些實時運行數據通過控件TeeChart轉換為波形并直觀地顯示在界面上，同時也被存儲在數據文件中，以備進一步的數據分析使用。程序與神經元芯片中的通信是通過與使用DDE技術與LonWorks服務器程序通信，再由服務器程序和神經元芯片通信而建立的。

　　（2）LonWorks控制模塊：位于控制層的LonWorks控制模塊，在內嵌的神經元芯片上開發了模糊控制程序，使控制系統既可以脫離PC機獨立工作，也可以通過網絡變量與PC機中的LonWorksDEE服務程序通信，獲得從模糊編輯器輸入新的模糊規則。

　　神經元芯片與單片機通過I2C總線進行通信，神經元芯片為主機，單片機為從機。模糊推理所用的知識庫數據存放于神經元芯片的E2PROM存儲器中，有一組初始值。系統運行期間Lon總線可以從PC機獲得新的控制參數，從而完成控制參數的更新。由于使用了神經元芯片，系統能很方便的掛接在Lon總線上，只須在程序中做少許改動就可以與其他系統構成一個分布式的智能監控系統