【正文】 自來水管接有軟水裝置，將自來水軟化成鍋爐內(nèi)使用熱量傳遞的軟水。當(dāng)鍋爐內(nèi)液位符合使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由液位傳感器發(fā)出信號(hào)到 PLC 控制器，開始進(jìn)行加熱。此時(shí)溫度傳感器 I（入水口水溫）南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁，共 33 頁 和溫度傳感器 O（出水口水溫）偏差較大（出水口水溫要求 85176。 C），故同時(shí)使用四根加熱管進(jìn)行迅速加熱。當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到供暖要求后自動(dòng)關(guān)閉兩根加熱管，以做到低 能耗運(yùn)行。當(dāng)春秋季供暖需求低時(shí)，出水溫度與入水口溫度偏差量小，基本值為 65176。 C（ I）和 85176。 C（ O），為避免電能浪費(fèi)，只需使用一根加熱管進(jìn)行加熱。而冬天出水溫度與入水溫度偏差量大，基本值為 85176。 C（ O）和 50176。 C（ I），正常工作為兩根加熱管，入水口溫度低于 50176。 C 時(shí)使用第三根加熱管進(jìn)行加熱，以確保供暖效果最佳。 其原理圖如圖 ： 圖 原理圖 熱傳感器的工作原理及作用 本系統(tǒng)中采用三個(gè)傳感器，分別是溫度傳感器 I，溫度傳感器 O和液位傳感器。 溫度傳感器 I 為入水口溫度 傳感器，裝在鍋爐進(jìn)水口，用以觀測(cè)進(jìn)水口溫度，與溫度傳感器 O 所觀測(cè)溫度相對(duì)比，反映供熱系統(tǒng)的狀況，及時(shí)調(diào)整鍋爐功南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁，共 33 頁 率，保證供暖循環(huán)系統(tǒng)正常有效的工作。感應(yīng)信號(hào)通過線路傳送給 PLC 進(jìn)行控制動(dòng)作。 溫度傳感器 O 為出水口溫度傳感器，裝在鍋爐出水口，用以檢測(cè)果如出水溫度。溫度傳感器 O 檢測(cè)溫度，直接傳送給 PLC 進(jìn)行處理，防止出水溫度過高或者過低。當(dāng)出水口溫度過高時(shí)，系統(tǒng)減少加熱管使用數(shù)量，以降低出水溫度，反之則增加加熱管數(shù)量，使之保持恒定。 液位傳感器置于鍋爐內(nèi)側(cè)，用來測(cè)量鍋爐爐體內(nèi)的水位位置。當(dāng)鍋爐 內(nèi)水位低于正常工作水位時(shí)，傳遞數(shù)據(jù)發(fā)送給 PLC 控制補(bǔ)水泵進(jìn)行補(bǔ)水，以防止出現(xiàn)燒干現(xiàn)象。當(dāng)鍋爐內(nèi)水位過高時(shí)發(fā)出信號(hào) PLC 自動(dòng)排放多于水量，知道滿足正常工作水位。 南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁，共 33 頁 4 器件選型 PLC 及 拓展 模塊的選取 可編程控制器 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)的、集成的， 有利于 與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體， 有利于 擴(kuò)充其功能的原則選型 。 機(jī)型的選擇 （ 1）可編程控制器 的類型 可編程控制器分為很多種。 從 使用 角度出發(fā)，通?？?根據(jù) 控制功能或 I/O點(diǎn)數(shù)選型。 （ 2） 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一 。對(duì) 于 輸出模塊， 首先需 考慮選用模塊 的類型 ，繼電器輸出模塊使用電壓范圍廣、響應(yīng)時(shí)間較長；可控硅輸出模塊 響應(yīng)時(shí)間短 適用于開關(guān)頻繁 、 電感性 、 低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但過載能力弱 。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性的考慮 選擇 可編程控制器時(shí)，性價(jià)比非常重要 。 在 考慮經(jīng)濟(jì)性 的同 時(shí)， 也許考慮 可操作性、可擴(kuò)展性、投入產(chǎn)出比等 各種 因素， 并 選出 最合適 的產(chǎn)品。 I/O 點(diǎn)數(shù) 直接影響 到價(jià)格， 每增加一塊 I/O 卡件 都將 增加 相應(yīng)的 費(fèi)用。 本方案中共需使用數(shù)字輸入觸點(diǎn) 10 個(gè)模擬輸入觸點(diǎn) 2 個(gè)數(shù)字輸出觸點(diǎn) 20個(gè)。其中數(shù)字輸入部分按鈕開關(guān) 8個(gè)，浮球開關(guān) 2 個(gè)， 軟啟動(dòng)器故障輸入 2個(gè)；模擬輸入部分溫度傳感器 2 個(gè)；數(shù)字輸出部分蝶閥 8個(gè)，軟啟動(dòng)器控制 4個(gè)，機(jī)組中間繼電器 2 個(gè)，水泵 4 個(gè)，故障指示燈 1個(gè)。根據(jù)設(shè)計(jì)需求配套使用如下模塊。 S7200 CPU224 S7200 系列的 PLC 有 CPU22 CPU22 CPU22 CPU226 等類型。 5種基本單元外觀布置大致相同。接線端子位于面板的上下兩側(cè)，這是連接輸入輸出器件及電源用的端子。為了方便接線， CPU224 機(jī)型采用可插拔整體端子；用于通信的 RS485 接口在機(jī)身的左下部。前蓋下還設(shè)有模式選擇開關(guān)，具 有RUN/STOP,TERM 三種工作狀態(tài)。 CPU 在 RUN 狀態(tài)下執(zhí)行完整的掃描過程，在 STOP南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁，共 33 頁 狀態(tài)下則可以與裝置 STEP7WIN 編程軟件的計(jì)算機(jī)通信，以下載和上載應(yīng)用程序。 TERM 狀態(tài)是一種暫態(tài)，可以在編程環(huán)境下將 TERM 轉(zhuǎn)化為 RUN 或 STOP 狀態(tài)，在調(diào)試程序時(shí)很有用處。 TERM 狀態(tài)還和機(jī)器的特殊標(biāo)志位 有關(guān)，可以用于自由口通信時(shí)的控制。模擬電位器也裝在前蓋下，可用于定時(shí)期的外設(shè)定及脈沖輸出等場(chǎng)合。 S7200 CPU224 型參數(shù)如表 ： 表 S7200 CPU224 型參數(shù) 技術(shù)規(guī)范 CPU 224 集成的數(shù)字量輸入 / 輸出 14 入 /10 出 最大可擴(kuò)展的數(shù)字量輸入 / 輸出范圍 168 點(diǎn) 最大可擴(kuò)展的模擬量輸入 / 輸出范圍 168 點(diǎn) 用戶程序區(qū) 8 KB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 8 KB 編程軟件 Step 7Micro/WIN 布爾量運(yùn)算執(zhí)行時(shí)間 μs 標(biāo)志寄存器 / 計(jì)數(shù)器 / 定時(shí)器 256/256/256 可連接的擴(kuò)展模塊數(shù)量 (最大 ) 7 個(gè) EM231 2 CHANNEL RTD ANALOG 熱電偶、熱電阻擴(kuò)展模塊是連接熱電偶及熱電阻的專用 模擬量模塊。 EM231 熱電偶模塊可用于 J、 K、 E、 N、 S、 T和 R型熱電偶，用戶用模塊下方的 DIP 開關(guān)來選擇熱電偶的類型。 熱電阻的接線方式有 2 線、 3線和 4線三種。 4線方式的精度最高，因?yàn)槭芙泳€誤差的影響， 2 線方式的精度最低。 EM231 熱電阻模塊可通過 DIP 開關(guān)來選擇熱電阻的類型、接線方式，測(cè)量單位和開路故障的方向。連接到同一個(gè)擴(kuò)展模塊上的熱電阻必須是相同類型的。 南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁，共 33 頁 EM 222 8 RELAY 數(shù)字量擴(kuò)展模塊用來增加基本單元輸入輸出口數(shù)量，以滿足不同的控制需要，節(jié)約投資費(fèi)用。 EM222 8 relay 由兩組每組 4 個(gè)繼電器輸出口組成。 電熱鍋爐用電熱管 電加熱 管 主要產(chǎn)品有：電熱熱爐、高密度單端加熱管、鍋爐用電熱管、烘箱用電熱管、翅片電加熱管、汽車電加熱器、電熱管、電力電加熱器、防爆電加熱器、合成電加熱器、貯罐電加熱器、高溫陶瓷電加熱器、分子篩電加熱器、循環(huán)式電加熱器、哈夫式電加熱器、履帶式電加熱器、熱水電加熱器、流體循環(huán)式電加熱器。 1） 電加熱 管 性能 ： 電加熱管是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲（鎳鉻，鐵鉻合金）其空隙填充壓實(shí)具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂，管 口兩端用硅膠或陶瓷密封，這種金屬鎧裝電熱元件可以加熱空氣，金屬模具和各種液體。 2） 電加熱 管 結(jié)構(gòu) ： 電加熱管是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲（鎳鉻，鐵鉻合金）其空隙填充壓實(shí)具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂，管口兩端用硅膠或陶瓷密封，這種金屬鎧裝電熱元件可以加熱空氣，金屬模具和各種液體。 3） 電加熱 管 使用 ： 電加熱 管 是專門將電能轉(zhuǎn)化為熱能的電器元件 ,由于其價(jià)格便宜，使用方便 ,安裝方便 ,無污染 ,被廣泛使用在各種加 熱場(chǎng)合 ,電加熱管的使用壽命都很長，一般設(shè)計(jì)使用壽命有 10000 多小時(shí)． 4） 電加熱管用途 電加熱器的分類：烘箱用散熱片電加熱器，桑拿浴電加熱器 ，蒸飯機(jī)水箱用電加熱器 ，緊固件安裝電熱鍋爐用電加熱器，法蘭安裝電熱鍋爐用電加熱器， 空氣電加熱器 ，液體電加熱器 ，鍋爐電加熱器等等 。 型號(hào) ： YJDGH3KW 適用范圍 ： 電鍋爐電熱管 規(guī)格參數(shù) ： 6KW 380V 特點(diǎn)： ，蒸汽發(fā)生器。 優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱銅管，加大銅管接觸面，導(dǎo)熱快，經(jīng)久耐用。 南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁，共 33 頁 ，安裝簡(jiǎn)易，密封性能好。 ，確保使用安全。 ，適用于其他品牌，且適用于訂制鍋爐。 軟水裝置 軟化水裝置從控制上分為時(shí)間控制型和流量控制型 。從結(jié)構(gòu)上分為單閥單罐型、單閥雙罐型、雙閥雙罐型和多閥多罐型幾種形式。雙罐（多罐）軟化水處理系統(tǒng)采用一（多）備一（多）用多個(gè)罐，設(shè)備可連續(xù)供水，技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)便，大型控制閥均采用無鉛黃銅閥體，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)， TEFLON涂層，活塞減小了阻力，延長了使用 壽命，運(yùn)行可靠。 LZC 組合式鍋爐軟化水裝置，是專門為中小型鍋爐配套而設(shè)計(jì)的組合裝置 ， 技術(shù)參數(shù) 如下： 1） 原水硬度：≤ 6mmol/L 2） 出水硬度：≤ 3） 工作壓力： — 4） 工作溫度： 549℃ 5） 原水濁度： 5NTU 6） 系統(tǒng)水耗： 2℅ 7） 再生鹽耗： 120180 克 /摩爾 8） 工作電源： 220V/50HZ 9） 出水量： 溫度傳感器 溫度傳感器是把冷端 (與儀表相接的兩端 )，與熱端 (要求測(cè)量的溫度端 )之間的溫度差異轉(zhuǎn)化為電動(dòng)勢(shì) (電壓 )的溫 度傳感器。例如，溫度傳感器兩端均處于20 度環(huán)境溫度下，現(xiàn)在熱端加熱，要求儀表測(cè)量出加熱端的溫度。顯然，這時(shí)熱端 (加熱處 )和冷端 (接二次儀表的兩端 )有溫度差，此溫度差就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) (電壓 )，相應(yīng)的也會(huì)產(chǎn)生電流，因所產(chǎn)生的熱電勢(shì) (電壓 )大小與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系，儀表將溫度差產(chǎn)生的電壓大小轉(zhuǎn)化為溫度，假設(shè)轉(zhuǎn)化后為 70度，此溫度值就會(huì)出現(xiàn)在儀表上。即由溫度差電動(dòng)勢(shì) (電壓 )溫度的過程。 由于溫度傳感器傳感器的冷端溫度經(jīng)常發(fā)生變化，而溫度傳感器測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端溫度保持不變，其熱電勢(shì) (電壓 )大小 才能與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁，共 33 頁 系，如果冷端的環(huán)境溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。所以二次儀表應(yīng)對(duì)溫度傳感器的這種誤差作自動(dòng)補(bǔ)償。 例如，冷端的溫度為２０度，所測(cè)出對(duì)應(yīng)測(cè)量端的溫度為１００度，但由于冷端溫度的變化 (因?yàn)闇囟拳h(huán)境一般不可能為恒溫 )，由２０度降低至１８度，溫度差就變大了，那么相對(duì)應(yīng)的測(cè)量端的溫度就會(huì)相應(yīng)的變化為１０２，影響了測(cè)量值的準(zhǔn)確性。為保證測(cè)量值不變，二次儀表就應(yīng)對(duì)冷端自動(dòng)補(bǔ)償２度，將其維持在原來的２０度，使之測(cè)量值保持在１００度，以此來保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。 若熱端要測(cè)量的 溫度環(huán)境和二次儀表距離很遠(yuǎn)，那溫度傳感器溫度傳感器跟二次儀表之間的連接線則必須使用溫度傳感器專用補(bǔ)償導(dǎo)線，補(bǔ)償導(dǎo)線是具有與所匹配的溫度傳感器的熱電勢(shì) (電壓 )的標(biāo)稱值 (直接標(biāo)明的國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值 )相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接溫度傳感器與測(cè)量裝置。補(bǔ)償導(dǎo)線又分延長型和補(bǔ)償型。 應(yīng)注意的是：使用溫度傳感器補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，溫度傳感器的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線，而負(fù)極則連接剩下的顏色。補(bǔ)償導(dǎo)線與溫度傳感器連接端的溫度不能超過 100℃ 。溫度傳感器的補(bǔ)償導(dǎo)線只能起延伸熱電極的作用，使 熱電極的冷端移動(dòng)至儀表端子上。并沒有補(bǔ)償冷端的作用。補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償?shù)氖撬鼈兣c溫度傳感器連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。 wzp/p 系列工業(yè)用熱電阻作為溫度測(cè)量傳感器用以直接