【正文】 圖 /停控制 設(shè)計流程 開始 確定地址號 自動 /手動？ 自動控制 自動運行 自動控制結(jié)束 自動結(jié)束？ 結(jié)束 是 否 自動 手動 手動控制 電機啟 /停？ 啟動 電機 手動控制結(jié)束 停止 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 28 (3)模擬量輸入 模擬量輸入模塊主要接收外部輸入模擬信號，存入共享數(shù)據(jù)塊中，并轉(zhuǎn)換為IEEE758 標準咒位浮點數(shù)。 低 開始 回水溫度 啟動變頻器 啟動循環(huán)泵 結(jié)束 高 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 30 水 位 檢 測開 始水 位 + 1 5 0 m m水 位 + 1 5 0 m m水 位 + 1 0 0 m m水 位 + 1 0 0 m m水 位 + 1 0 0 m m高 報 警 開 停 泵低 報 警 工 頻 運 行變 頻 低 速 運 行變 頻 高 速 運 行P I D 控 制 運 行 圖 鍋爐水位控制流程 第 6 章 全文總結(jié) 本次設(shè)計是一次綜合學習運用機械設(shè)計、電氣設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計過程?？梢詫崿F(xiàn)鍋爐自動控制，減輕人工的勞動強度。 我曾經(jīng)以為時間是一個不快不慢的東西 ,但現(xiàn)在我感到時光如梭 ,感覺四年的時間就在彈指一揮間結(jié)束了。自己要學習的東西還有很多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 35 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 36 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 37 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 38 。 在此要感謝我的指導老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種質(zhì)的提高。我想老師們的教誨將使我一生受用！我要感謝我的指導老師，還有我的班主任老師，以及任課老師，感謝他們的教誨，讓我知道只有全方位的拓展自己的知識面，在實踐中與理論相結(jié)合，在社會上要懂得怎樣去做好自己，端正自己的位置，才能為社會貢獻自己的一份力量。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，簡單可靠，操作靈活，功能強大，性能價格比高，較好的滿足了現(xiàn)代生產(chǎn)能和科研的需要。系統(tǒng)還需要“集中 /手動” 轉(zhuǎn)換。 圖 鍋爐系統(tǒng)控制 設(shè)計流程圖 開始 溫度控制 PID 鼓風機轉(zhuǎn)速 壓力控制 PID 引風機轉(zhuǎn)速 確定 12變頻器頻率 完成 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 27 (2)電機啟 /?？刂? 電機啟 /?？刂仆瓿慑仩t中鼓風機、引風機和爐排電機的啟 /停控制，具有手動和自動兩種功能。發(fā)送數(shù)據(jù)報文處理功能塊 FB12,見圖 68。 CYB20S 為圓柱型全不銹鋼結(jié)構(gòu)，體積小，零點和靈敏度 可從外部直接調(diào)整，使用方便。它的正極是鎳鉻合金，負極為鎳硅。5% 電源容（ KVA) (注 5） 輕載變轉(zhuǎn)矩 110 137 165 198 230 274 329 363 464 571 變轉(zhuǎn)矩 110 137 165 165 198 230 274 329 417 550 保護結(jié)構(gòu) 開放型（ IP00） 冷卻方式 強制風冷 大約重量（ kg) 41 57 66 66 66 68 120 120 220 235 (注 )： 4極電機時的最大適用容量。 上限頻率與下限頻率 上限頻率與下限頻率是調(diào)速控制系統(tǒng)所要求變頻器的工作范圍，它們的大小應根據(jù)實際工作情況設(shè)定。當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“集中”位置時，由 PLC 控制給水泵的運 行；當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動”位置時，由機旁手動操作水泵的運行。在 PLC 輸出端口和交流接觸器之間引入中間繼電器，其目的是為了實現(xiàn)系統(tǒng)中的強電和弱電之間的隔離，保護系統(tǒng)，延長系統(tǒng)的使用壽命，增強系統(tǒng)工作的可靠性。其控制電路圖如圖 所示。 變頻器主電路電源輸入端子 (R, S, T)經(jīng)過隔離開關(guān)與三相電源連接，變頻器主電路輸出端子 (U. V, W)經(jīng)接觸器接至三相電動機上，如圖 所示。 表 開關(guān)量輸入分配表 序號 名稱 文字符號 端口地址 1 手 /自動模式 SF1 2 1 號循環(huán)泵啟動 SF2 3 1 號循環(huán)泵停止 SF3 4 2 號循環(huán)泵啟動 SF4 5 2 號循環(huán)泵停止 SF5 6 引風機啟動 SF6 7 引風機停止 SF7 8 鼓風機啟動 SF8 9 鼓風機停止 SF9 10 補水泵啟動 SF10 11 補水泵停止 BP1 12 環(huán)境溫度 BT 13 回水溫度 BP2U 14 鍋爐排渣電機啟動 BP2L 15 鍋爐排渣電機停止 SF11 16 總電缺相 SF12 17 1 熱繼電器 SF13 主機 CPU226 模塊 2 EM222 DO4 模塊 3 EM235 AI4/AO1 模塊 4 EM232 AO2 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 12 18 2 熱繼電器 SF14 19 鼓風機熱繼電器 KF1 20 引風機熱繼電器 KF2 21 鍋爐水位高 KF3 22 鍋爐水位低 KF4 23 上煤電機啟動 SF15 24 上煤電機停止 SF16 （ 2） PLC 的輸出端口包括各種故障指示以及變頻器故障給 PLC 的信號， PLC與這些交流接觸器的連接是通過中間繼電器來實現(xiàn)的，可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)中的強電和弱電之間的隔離，保護 PLC 設(shè)備，增強系統(tǒng)工作的可靠性。它可用于點數(shù)較多，要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與變送層 : 這一層是集散控制系統(tǒng)的最底層，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、預處理和變送等工作。上位機采用高可靠性的工業(yè)控制計算機，通過監(jiān)控軟件完成人機界面及故障報警功能，下位機采用西門子公司 S7200可編程控制器，實現(xiàn)鍋爐燃燒系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)的自動控制，控制水平和硬件可靠性大大提高。 一個設(shè)計合理的串級控制系統(tǒng)，其主、副回路中被控過程的時間常數(shù)應有適當?shù)钠ヅ潢P(guān)系，一般為 12(3~10)ooTT?。另外，又因為考慮到系統(tǒng)相應的快速性，同時， 又因為給風量和給風量成一定的比例關(guān)系，為了提高控制品質(zhì)以及簡化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，我們將且盡將給煤量引入前饋參與了爐膛壓力的控制。 能夠影響汽包液位的主要有兩大變量，那就是給水量和蒸汽流量，在其他條件不變的情況下，蒸汽流量越大，液位越低，而給水量越大則液位越高，反之則越低。另外，影響蒸汽溫度的因素還有給水量、蒸汽流量以及引風量等，又考慮到了控制系統(tǒng)相應的快速性，我們又將給水量和蒸汽流量作為蒸汽溫度控制的前饋量構(gòu)成前饋控制系統(tǒng)。 此外，除了保證鍋爐的正常工作和安全，蒸汽鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、水位表、高低水位報警器、壓力表、主氣閥、排污閥和止污閥等 ,還有用來消除受熱面上積灰的吹灰器，以提高鍋爐運行的經(jīng)濟性。 送風設(shè)備：包括有鼓風機和分道組成。） 水冷 壁：主要是輻射受熱面，保護爐壁的作用。所以鍋爐的中心任務是把燃料中的化學能有效的轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能。其中實現(xiàn)鍋爐的自動化控制不僅可大大節(jié)約能源，促進環(huán)保，而且可以提高生產(chǎn)自動化水平。如：日本燃煤工業(yè)鍋爐僅占總數(shù)的 1％，美國和西歐國家約占 1％～ 3％ (石油危機后燃煤工業(yè)鍋爐略有增加 )，俄羅斯燃煤工業(yè)鍋爐較多，約占 40％。整個系統(tǒng)的軟件編程就是梯形圖語言 對實現(xiàn)其控制功能。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。可編程控制器的編程指令越多，軟件功能就越強，但掌握應用也相對較復雜。 三、主要技術(shù)指標 1. 輸入 /輸出點數(shù) 可編程控制器的 I/O 點數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量的總和。 期望實現(xiàn)的研究目標： 可以實現(xiàn)燃煤鍋爐自動控制，減輕人工的勞動強度。 4. 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指 PLC 所有指令的總和。 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對能源利用率的要求越來越高。各部分的工作狀態(tài)用指示燈來顯示。這與目前國外的情況相差很大。為此對工業(yè)鍋爐推廣應用各種新技術(shù)、新工藝 、新管理是實現(xiàn)節(jié)能降耗、減少污染的重要途徑。它通過燃料的燃燒釋放大量熱能，并通過熱傳遞把能量傳遞給水，把水變成蒸汽或熱水，蒸汽或熱水直接供給工業(yè)和生活中所需要的熱能。（需指出，直流鍋爐內(nèi)無鍋筒。用它將鍋爐中的煙氣連 續(xù)排出。 除灰塵設(shè)備：是鍋爐灰渣并運往儲灰場地的設(shè)備。影響蒸汽溫度的主要因素是給煤量以及給風量。其中安全壓力控制系統(tǒng)采用串級控制，而超壓控制系統(tǒng)采用單回路控制，所以蒸汽壓力控制系統(tǒng)采用串級控制，而超壓控制系統(tǒng)采用單回路控制，所以蒸汽壓力控制系統(tǒng)是綜合的控制系統(tǒng)，從某蒸汽溫度 控制器 給煤 控制器 給煤 調(diào)節(jié)器 給煤 執(zhí)行器 給煤量 給煤量檢測，變送器 比值控制器 蒸汽溫度 給風 控制器 給風 調(diào)節(jié)器 給風 執(zhí)行器 給風量 給風量檢測，變送器 蒸汽溫度檢測，變送器 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設(shè)計論文 6 種意義上講，可以將其歸入分成控制系統(tǒng)一類，其結(jié)構(gòu)框圖見圖 所示 圖 汽包液位控制系統(tǒng) 如果汽包液位過高，可能會影響蒸汽質(zhì)量，甚至會導致水滿溢出等安全事故；反之，如果汽包液位過低，鍋爐 很可能會被燒壞，甚至導致爆炸等安全事故。 影響爐膛壓力的主要變量有給煤量、給風量以及抽風量等，而其中給煤量和給風量是由蒸汽溫度、壓力以及蒸汽量等因素決定的，所以要想保持爐膛壓力在一定范圍內(nèi)保持不變就只有改變抽風量，亦即通過調(diào)節(jié)抽風量以達到控制爐膛壓力的目的。 兩步整定法就是讓系統(tǒng)處于串級工作狀態(tài)，第一步按單回路控制系統(tǒng)整定副控制器參數(shù)，第二步把已經(jīng)整定好的副回路視為串級控制系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，仍按單回路對主控制器進行一次參數(shù)整定。控制系統(tǒng)以兩臺工業(yè)控制機作為上位機，以 PLC(可編程控制器 )為下位機。另一方面運用 RS485總線與各變頻器進行通信，分別對鼓風機、引風機、爐排電機、循環(huán)泵和補水泵等進行啟停控制和電機的轉(zhuǎn)速設(shè)定，一旦電機啟動完畢，即使 PLC與上位機通訊故障，系統(tǒng)仍能正常運行。 (2)中央處理單元 (CPU226)：本機集成 24 輸入 /16 輸出， I/O 共計 40 點，和CPU224 相比，程序存儲容量擴大了一杯，數(shù)據(jù)存儲容量增加到 10KB，它具有 2個通信口，通信能力大大增強。其開關(guān)輸入端口