一、虚拟仪器技术简介
“虚拟仪器(Virtual Instrument)”的概念是美国国家仪器公司(National Instrument，简称NI)于20世纪70年代中期提出的。NI公司提出的“软件就是仪器(The software is theinstrument)"最本质地刻画了虚拟仪器的特征，它更多地强调丁软件在仪器设计中的作用，进而实现“把实验窒拎着走”。所谓虚拟仪器，就是在通用计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计仪器的测试功能，其实质是以计算机作为仪器的硬件支撑，充分利用计算机独有的运算、存储、调用、显示及文件管理等智能功能，把传统仪器的专业化功能软件化，使之与计算机结合起来融为一体，这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统仪器相同，同时又充分享用了计算机智能资源的全新的仪器系统。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势。传统仪器通常由信号的采集、信号的分析、信号的输出三部分组成。虚拟仪器同样可以划分为数据采集、数据分析处理、显示结果三大功能模块。LabVIEW是NI公司开发的虚拟仪器开发平台，它提供了图形化的编程语言，这种程序包括三个主要部分：前面板、框图程序、图标／接线端口。前面板是LabVIEW程序的交互式图形化用户界面，用于设置用户输入和显示程序输出（其中，用于让用户输入数据到程序中的控件称为“控制量”；用于显示程序输出的控件称为“指示量”），目的是仿真真实仪器的前面板。框图程序则是利用图形语言对前面板上的控制量和指示量进行控制。
二、锅炉制粉系统基本组成及工作原理
1．制粉系统的基本组成
锅炉制粉系统由以下6大部分构成。
(1)磨煤机：磨煤机是制粉系统中的主要设备，它通过撞击、挤压、研磨三种方式来完成磨煤工作。
(2)粗分离：粗分离器的任务是调节煤粉细度，并利用重力、惯性力和离心力作用将不合格的粗粉分离出来，运行中通过调整折向挡板角度来改变煤粉细度。
(3)细分离：细分离的作用是将煤粉从气粉混合物中分离并储存到煤粉仓中。其工作原理是气粉混合物切向引入分离器筒体上部，在分离器内绕内筒自上而下作旋转运动，煤粉在离心力作用下被甩向四壁落下，气流折转向上进入内筒借惯性力再次分离出煤粉，气流从内筒上部引出，煤粉则从筒底进入煤粉仓。
(4)给煤机：采用刮板式，煤在自身的内摩擦力和刮板链条拖动力的作用下，于箱体内沿着刮板链条的运动方向形成连续的煤层流不断从进煤口流入，实现连续均匀定量的输送任务，通过调整煤层的厚度和改变电磁调速异步电动机的转速调整给煤量，以满足对给煤量的需求。
(5)煤粉仓：是存储煤粉的设备，是制粉系统和锅炉燃烧系统连接的纽带，是保证磨煤机适应负荷需要又能经济运行的必要设备。
(6)原煤仓：是储备原煤的设备，它保证给煤机正常供给磨煤机的用煤，是制粉系统的起点。
2．工作原理
原煤经原煤仓到给煤机，并由给煤机控制给煤量到磨煤机将原煤磨制成煤粉，从磨煤机出来的气粉混合物先经粗分离分离，合格煤粉进入细分离后．将不合格的煤粉经回流管两道平板式锁气器送回到磨煤机重新进行磨制。细分离分离出的煤粉经细分离下粉口草帽式锁气器到粉仓，细分离出来的煤粉还可以通过分配挡板到绞龙将煤粉送往临炉。细分离出来的含有近10%煤粉的乏气经排粉机作为三次风送入炉膛燃烧。排粉机出口的乏气除作为三次风外，还有一部分通过再循环风门直接进入磨煤机入口作为再循环风。
二、仿真与教学
为了给学生讲述锅炉制粉系统的工作原理，我们根据B8锅炉制粉系统的结构和工作原理，运用虚拟仪器开发平台LabVIEW，设计开发了一个锅炉制粉系统数据采集与监测的模拟系统，该系统主要有如下功能：巡检、运行日志查看、运行数据记录、运行趋势图显示、报警与报警查询、运行指标查看等功能。在巡检功能仿真教学中，为了清楚了解各个结构的组成与特性，我们进行了如下工作。
1．监测点的设置
巡检的作用是在线采集显示制粉系统中每个监测点的实时数据。依照锅炉制粉系统所需采集和监测的数据，本系统设置了32个监测点，分别为甲磨混合风温、甲磨煤机电流、甲磨冷风开度、甲磨热风开度、甲磨入口风压、甲磨出口风压、甲给煤机开度、乙磨混合风温、乙磨煤机电流、乙磨冷风开度、乙磨热风开度、乙磨入口风压、乙磨出口风压、乙给煤机开度、左粗分离出口温度、右粗分离出口温度、左粗出口风压、右粗出口风压、粉仓温度1、粉仓温度2、粉仓温度3、粉仓温度4、粉仓温度5、粉仓温度6、排粉机甲电流、排粉机乙电流、排粉机甲入口开度、排粉机乙入口开度、排粉机甲入口风压、排粉机乙入口风压、排粉机甲出口风压、排粉机乙出口风压。
2．工作原理讲述
由于我们采用了模拟系统，该系统所监测的数据是运用Labview所提供的数据生成模块，按照制粉系统实际情况随机生成的，运用系统提供的动态显示功能和各种仪表盘，形象生动地显示炉膛燃烧情况和排粉机电流、磨粉机电流、仓粉温度、入口风压、出口风压、混合风温等实时数据，使得锅炉制粉系统的工作原理显示清楚明了，在线实时，具有强烈的可视性和逼真感，取得了良好的教学效果。
另外，系统还模拟了锅炉制粉系统故障报警、在线查看日志等信息，为学生提供了充足的在线信息和记录信息；很好地模拟了锅炉制粉系统的组成结构和工作原理，使学生可以通过该系统的使用，对锅炉制粉系统有一个比较深刻的认识和了解，避免了学生到现场实地学习所带来的不便和安全问题。
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