【正文】 與各個(gè)硬件部分連接及有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)的整體控制結(jié)構(gòu)如圖 41 所示： 系統(tǒng)程序 總 流程圖 供暖鍋爐系統(tǒng) 的程序總流程圖見(jiàn)附錄 5。數(shù)字 /模擬輸入開關(guān)量分配表 見(jiàn)附錄 2。模擬量擴(kuò)展模塊選用3 個(gè) EM235 模擬量輸出 /輸入模塊 ， 它是 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ， 具有 4 個(gè)模擬量輸入和 2 個(gè)模擬量輸出 ， 12 位 A/D 輸入信號(hào)是由多路開關(guān)依次采集的 ， 所使用的數(shù)值是數(shù)字濾波器求取采樣值的平均值 。 1 個(gè) RS485 通訊 /編程口及多種通訊協(xié)議 ， 數(shù)據(jù)設(shè)定值、信號(hào)數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理、控制信號(hào)輸入輸出等由PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn) 。本系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定爐膛負(fù)壓，并測(cè)量爐膛負(fù)壓， 由 PLC的模數(shù)轉(zhuǎn)換智能模塊將傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)過(guò) PLC內(nèi)部計(jì)算模塊的運(yùn)算得出實(shí)際的爐膛負(fù)壓，再與提前設(shè)定好的數(shù)值相比較，由 PLC內(nèi)部的 PID調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行分析調(diào)整使 爐膛負(fù)壓保持在一定的范圍內(nèi)，從而 確定了 PLC對(duì)引風(fēng)機(jī)變頻器輸出頻率信號(hào)， 確定引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ，調(diào)節(jié)了引風(fēng)量 。同時(shí)還應(yīng)在爐膛內(nèi)部安裝壓力傳感器用于檢測(cè)爐膛負(fù)壓， 保持爐膛壓力在一定的負(fù)壓范圍內(nèi)。當(dāng)水位值到達(dá)上限值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉 1補(bǔ)水泵 ， 當(dāng)水位值供暖鍋爐變頻控制系統(tǒng) 6 到達(dá)上上限值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，并使 1補(bǔ)水泵控 制系統(tǒng)斷電 ， 停止工作。對(duì)于水位的檢測(cè)，可用 紅外 LED 與光接收器配合檢測(cè) ，從 LED 的光直接到達(dá)傳感器頂端的棱鏡，當(dāng)沒(méi)有液體存在時(shí)， LED 中的光在棱鏡中被反射到接受器。 對(duì)循環(huán)泵通過(guò)PID 調(diào)節(jié)完成恒溫差的閉環(huán)控制 ， 以鍋爐的實(shí)際溫差作為 PID 的反饋 ， 以目標(biāo)溫差作為 PID 的給定， PID 的輸出作為變頻循環(huán)泵的頻率運(yùn)行信號(hào) 。 供暖鍋爐變頻控制系統(tǒng) 5 3. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 循環(huán)泵系統(tǒng) 本系統(tǒng)中，循環(huán)系統(tǒng)共有 AB 兩組，其中 A 組配置 2 臺(tái)，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中一臺(tái)用于正常工作，另外一臺(tái)用于備用， B 組配置 4 臺(tái)，其中兩臺(tái)用于正常工作，另外兩臺(tái)用于備用。與此同時(shí)，在鍋爐內(nèi)部的壓力傳感器檢測(cè)爐膛負(fù)壓，將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò) PLC智能模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換，將所得數(shù)字信號(hào)傳送給 PLC計(jì)算模塊，得出的實(shí)際壓力值與設(shè)定值相比較，經(jīng)過(guò) PID模塊調(diào)節(jié)，輸出控制信號(hào)給引風(fēng)機(jī)變頻器，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)供暖系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行 ， 出回水溫度傳感器和室內(nèi)溫度傳感器采集溫度信號(hào)，經(jīng)過(guò) PLC的智能擴(kuò)展模塊 EM235進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ， 送入 PLC進(jìn)行計(jì)算 ， 得出鍋爐實(shí)際總管道出回水溫差數(shù)值、分管道出水溫差數(shù)值，室內(nèi)溫度數(shù)值。 聲報(bào)警（電笛）可用按鈕解除，報(bào)警指示在故障排除后自動(dòng)消失。每臺(tái)循環(huán)泵均通過(guò)變頻器啟動(dòng)，根據(jù)負(fù)荷的變化切換到工頻運(yùn)行，變頻器啟動(dòng)下一臺(tái)循環(huán)泵，依次類推，最后其中一臺(tái)循環(huán)泵變頻運(yùn)行，其他工作循環(huán)泵工頻運(yùn)行，剩下循環(huán)泵處于停止?fàn)顟B(tài)作為備用。 鍋爐系統(tǒng)研究意義 針對(duì) 上述的 一系列問(wèn)題 ， 可通過(guò)變頻器和可編程控制器 PLC 的運(yùn)用， 設(shè)計(jì)出 供暖變頻鍋爐系統(tǒng)。此外還有一些科研院校聯(lián)合企業(yè)開發(fā)的各種智能鍋爐控制系統(tǒng)，如清華大學(xué)動(dòng)力工程與控制學(xué)院為亞運(yùn)村北辰供熱廠熱水鍋爐的改造開 發(fā)的鍋爐控制系統(tǒng)，采用 “一控四 ” 方案，即一臺(tái)主機(jī)控制四臺(tái)鍋爐 。 在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家， 石油和天然氣己成為第一能源，占能源消費(fèi)的 60%左右，燃油和燃?xì)忮仩t的己逐步取代燃煤鍋爐，對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵等電機(jī)的變頻控制己相當(dāng)成熟。而供暖面積的不斷擴(kuò)大，使如何科學(xué)有效地控制和管理供暖系統(tǒng)，提高供暖的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，成為急需解決的重要課題。目前我國(guó)供暖鍋爐以燃煤鏈條鍋爐為主，燃用的主要是中、低質(zhì)煤，而且鍋爐房管理水平不高，一直沿用間斷運(yùn)行方式，鍋爐技術(shù)含量低，鍋爐的自動(dòng)化控制技術(shù)落后，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。系統(tǒng)中共有 6 臺(tái)鍋爐，每臺(tái)鍋爐各分配 1 臺(tái)爐排、1 臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)、 1 臺(tái)引風(fēng)機(jī)，將 6 臺(tái)鍋爐分為兩組，其中 4 臺(tái)用于工礦企 業(yè)供暖任務(wù)， 2臺(tái)用于居民日常供暖任務(wù)，每臺(tái)爐排電機(jī)、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)各配置 1 臺(tái)變頻器，每組鍋爐系統(tǒng)各分配 2 臺(tái)補(bǔ)水泵 。本設(shè)計(jì)利用現(xiàn)代變頻技術(shù)和 PLC 控制技術(shù)設(shè)計(jì)出了一套供暖鍋爐變頻控制系統(tǒng)。s rising living standards, puts forward more and more high request to the city life heating user quantity and the heating quality, so the heating boiler system is also required higher level, the use of modern automatic control technology, the frequency converter and application of programmable logic controller PLC, realization of simple operation, high degree of automation, less environmental pollution, low energy consumption, high quality and daily maintenance of heating heating boiler system cost low frequency. The design of the use of modern variable frequency technology and PLC control technology to design a set of heating boiler control system. System there are 6 boilers, each boiler grate, the distribution of 1 sets of 1 blowers, 1 fans, 6 boilers are divided into two groups, of which 4 units used in industrial and mining enterprises heating task, 2 for household heating tasks, each grate motor, fan, blower for each configuration 1 inverters, the distribution of each boiler system 2 sets of water pumps. Boiler system 4 sets of distribution of 4 circulating pumps, boiler system 2 sets of distribution of 2 circulating pumps, two circulating pump system configuration 2 converters, circulation pump frequency control by four and two control mode. Keywords: Boiler PLC sensor moto 目錄 1. 緒論 ................................................. 1 鍋爐系統(tǒng)研究背景 ................................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)鍋爐系統(tǒng)現(xiàn)狀 ................................................................................................ 1 鍋爐系統(tǒng)研究意義 ................................................................................................ 2 2. 總體方案設(shè)計(jì) ......................................... 3 3. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................... 5 循環(huán)泵系統(tǒng) ............................................................................................................ 5 補(bǔ)水泵系統(tǒng) ............................................................................................................ 5 爐排、鼓風(fēng)和引風(fēng)系統(tǒng) ........................................................................................ 6 本章 小結(jié) ................................................................................................................ 6 4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................... 7 PLC 選型及模塊選擇 ........................................................................................... 7 PLC 的 I/O 地址分配 ............................................................................................ 7 PLC 接線原理圖 ................................................................................................... 8 PLC 控制系統(tǒng)框圖 ............................................................................................... 8 系統(tǒng)程序總流程圖 ................................................................................................ 8 系統(tǒng)各個(gè)子程序設(shè)計(jì) ............................................................................................ 8 系統(tǒng)整體的啟動(dòng) /停止子程序 .................................................................... 8 鼓風(fēng)機(jī)、爐排、引風(fēng)機(jī)控