随着现代化工业的飞速发展,环境污染和能源紧张问题日益突出,对能源利用率的要求越来越高,节能降耗已成为世界各国的发展目标。因此研究与开发功能完备、性能可靠、高效节能的工业锅炉自动控制系统,适应了生产发展的需要,具有广阔的发展前景与研究价值;对工业锅炉控制系统采用智能控制方法可以提高锅炉热效率、降低耗煤量,具有较大的应用价值。本文针对用户现场锅炉硬件系统的实际情况,控制系统工作方式分为手动和自动两种。以工业以太网、现场总线、PLC、计算机和组态软件为核心设计了DCS控制系统,按照操作管理层、过程控制层、现场检测层三层结构的模式进行结构规划和系统配置。完成了PLC程序控制和WinCC组态监控的设计,并利用OPC技术实现了PLC与WinCC组态软件之间的通信。工业锅炉控制系统一般可分为出水温度控制系统、风煤比控制系统、炉膛负压控制系统、回水压力控制系统四个子系统。通过对锅炉系统的对象特性分析,提出了对出水温度采用模糊PID控制、对风煤比采用模糊自寻优控制、对炉膛负压采用前馈PID控制、对回水压力采用常规PID控制的控制策略。根据被控对象的特点,完成了模糊PID控制器的设计,阐述了详细的设计过程,并在MATLAB环境下对锅炉控制系统进行了仿真,仿真结果显示,这种模糊PID、模糊自寻优和前馈PID控制算法具有良好的控制效果,与传统的PID控制器相比,更适合像工业锅炉这样复杂的控制对象。