【正文】 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目 燃煤鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 馬鋒 指導(dǎo)教師 韋平順 畢業(yè)時(shí)間 2021 年 6 月 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 畢業(yè) 任務(wù)書 一、 題目 燃煤鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、指導(dǎo)思想和目的要求 選題來源：從前人的理論總結(jié)基礎(chǔ)上派生、外延與升華出來的設(shè)想一定程度上減輕或 解放大量勞動(dòng)力的課題研究。 研究?jī)?nèi)容：通過 PLC 及相關(guān)自動(dòng)化控制器件實(shí)現(xiàn)燃煤鍋爐的自動(dòng)化控制。 研究方法上的要求：所有設(shè)想及實(shí)踐均要以生產(chǎn)實(shí)際情況為準(zhǔn)。 期望實(shí)現(xiàn)的研究目標(biāo)： 可以實(shí)現(xiàn)燃煤鍋爐自動(dòng)控制，減輕人工的勞動(dòng)強(qiáng)度。 三、主要技術(shù)指標(biāo) 1. 輸入 /輸出點(diǎn)數(shù) 可編程控制器的 I/O 點(diǎn)數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量的總和。它是描述的 PLC大小的一個(gè)重要的參數(shù)。 2. 存儲(chǔ)容量 PLC 的存儲(chǔ)器由系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器三部分組成。 PLC存儲(chǔ)容量通常指用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量之和，表征系統(tǒng)提供 給用戶的可用資源，是系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。 3. 掃描速度 可編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作，完成 1 次掃描所需的時(shí)間叫做掃描周期。影響掃描速度的主要因素有用戶程序的長(zhǎng)度和 PLC 產(chǎn)品的類型。 PLC 中 CPU 的類型、機(jī)器字長(zhǎng)等直接影響 PLC 運(yùn)算精度和運(yùn)行速度。 4. 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指 PLC 所有指令的總和?？删幊炭刂破鞯木幊讨噶钤蕉?，軟件功能就越強(qiáng)，但掌握應(yīng)用也相對(duì)較復(fù)雜。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器。 四、進(jìn)度和要求 第 1 周至第 2 周 確定題目，查閱資料撰寫并上交 任務(wù) 書及 開題報(bào)告 設(shè)計(jì) 論文 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 3 周至第 4 周 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)和工具的撰寫 第 5 周至第 6 周 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析 第 7 周至第 8 周 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 第 9 周至第 10 周 系統(tǒng)各個(gè)功能實(shí)現(xiàn)及測(cè)試 第 11 周至第 12 周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫，將最終版本提交指導(dǎo)教師進(jìn)行評(píng)閱 第 13 周至第 14 周 根據(jù)指導(dǎo)老師意見修改并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，裝訂成冊(cè)，上交作品 第 15 周至第 16 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的準(zhǔn)備及完成 五、主要參考書及參考資料 [1] 王阿根 . 電氣可編程控制原理與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， [2] 常斗南 .可編程序控制器原理應(yīng)用試驗(yàn) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998， 8 [3] 趙明，許寥 .工廠電氣控制設(shè)備 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 5 [4] 邊春元 . S7300\400 PLC 原理于實(shí)際應(yīng)用開發(fā)指南 [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2021 [5] 裘旭東，徐健豐 .基于 PLC 的 XA62W 型萬能升降臺(tái)銑床的技術(shù)改造［ J］ .煤礦機(jī)械， 2021， 28(12)： 150～ 152 [6] 李明，徐向東 .用容錯(cuò)技術(shù)提高鍋爐控制系統(tǒng)的可靠性 [J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)，1999， (39)3， 8891 [7] 王永平，陳建華 .基于 S7— 200PLC 的高性能電熱鍋爐控制系統(tǒng) [J].儀表技術(shù)與傳感器， 2021， (3)2628 學(xué)生 __________ 指導(dǎo)教師 __________ 系主任 ___________ 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 鍋爐是國民經(jīng)濟(jì)中主要的供熱設(shè)備之一。電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等工業(yè)和民用采暖都需要鍋爐供給大量的蒸汽。各種工業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)與規(guī)模不同，工業(yè)和民用采暖的規(guī)模大小不盡相同。鍋爐是供熱之源，鍋爐及其設(shè)備的任務(wù)在于 安全，可靠，有效把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水和蒸汽。為了生產(chǎn)工藝有特殊要求外，所生產(chǎn)的熱水不需要過高溫的壓力和溫度，容量也無需很大。 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)能源利用率的要求越來越高。鍋爐作為將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的重要設(shè)備之一，其控制和管理的水平也日趨提高。但在我國，大部分鍋爐還采用儀表和繼電器控制，甚至人工操作，已無法滿足生產(chǎn)需求。因此，對(duì)鍋爐控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的控制技術(shù)，不僅能夠保證安全生產(chǎn)，而且能夠節(jié)能增效，具有很好的市場(chǎng)發(fā)展空間和投資收益前景。 本論文的主要方向就 是采用 PLC 對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行控制。介紹了工業(yè)鍋爐的系統(tǒng)組成及選擇的控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中主要 通過兩塊溫控表分別對(duì)環(huán)境溫度和鍋爐回水溫度進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)計(jì)中最為核心的器件是 PLC 溫度 開關(guān)量反饋給 PLC， PLC控制鍋爐的引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、送煤機(jī)、爐渣輸送傳送帶、爐膛撥爐渣叉子和刮板、鍋爐的上水閥、熱水輸送泵等； PLC 監(jiān)測(cè)啟停按鈕是否按下、環(huán)境溫度和鍋爐回水溫度、鍋爐的水位（分高、中、低）等。溫控表將檢測(cè)的溫度值送到 LED 顯示器， ,并以開關(guān)量的形式送到 PLC。各部分的工作狀態(tài)用指示燈來顯示。整個(gè)系統(tǒng)的軟件編程就是梯形圖語言 對(duì)實(shí)現(xiàn)其控制功能。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單可靠，操作靈活，功能強(qiáng)大，性能價(jià)格比高，在較好的滿足了現(xiàn)代生產(chǎn)能和科研的需要，大大減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵字 ：鍋爐， PLC，溫控表 ,LED 顯示器 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 Abstract Boiler is the national economy one of the main heating equipment. Electrical, mechanical, metallurgical, chemical, textile, paper, food and other industrial and mercial heating needs to supply a lot of steam boilers. Various industries of different nature and scale of production, industrial and civil vary the size of heating. Boiler is the source of heat, boiler and its equipment39。s mission is safe, reliable and effective conversion of the fuel39。s chemical energy into heat energy, thus the heat transfer water to produce hot water and steam. In order to have a special production process requirements, the production of hot water without the pressure and temperature, capacity, and without great. With the rapid development of modern industrial technology, energy efficiency have bee increasingly demanding. The boiler as the primary energy into secondary energy is one of the important equipment, the control and management levels is rising. But in China, most of the boiler also uses instruments and relays, or even manually, been unable to meet production needs. Therefore, the boiler control system uses advanced control technology, not only to ensure safety in production, but also energy efficiency, with good market prospects for development and investment ine. The main direction of this paper is the use of PLC control for industrial boilers. Describes the position of industrial boiler systems and the choice of control system, mainly in the design water level detection, temperature detection, pressure testing, water pump auto / manual control several ponents to achieve the automatic boiler control system. MCGS configuration software design and using the monitor screen. KEYWORD: boiler， PLC， LED 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 第 1 章 前言 ..................................... 1 選題背景及意義 ............................... 1 第 2 章 鍋爐的基本構(gòu)造 及其工作原理 ................ 2 概述 ........................................ 2 鍋爐的基本構(gòu)造 ............................... 2 鍋爐的工作原理及工作過程 ..................... 4 第 3 章 燃煤鍋爐控制系統(tǒng)及其選擇的控制方式 ......... 4 蒸汽溫度控制系統(tǒng) ............................. 4 蒸汽壓力控制系統(tǒng) ............................. 5 汽包液位 控制系統(tǒng) ............................. 6 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng) ............................. 6 串級(jí)控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 ....................... 7 第 4 章 鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................ 8 總體設(shè)計(jì)思路 ................................. 8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ..................................... 8 控制器選型及配置 ............................ 10 I/O 地址分配表 .............................. 11 系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì) ...