基于mcgs組態(tài)軟件鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-12-13 21:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖 4 機(jī)組工作流程圖 圖 5 恒水位電磁閥控制原理 電磁閥 PID調(diào)節(jié)器 伺服放 大器 軟水 水箱 差壓變送器 給定值 軟水 水 箱水位 開始 1變頻啟動 1變頻運(yùn)行 1電機(jī)工頻運(yùn)行f=50HZ？ 1電機(jī) 頻率f=50HZ？ ？ 1工頻和 2交換 1工頻停機(jī)， 2變頻運(yùn)行 2工頻運(yùn)行， 1變頻運(yùn)行 2電機(jī) f﹦ fmin，壓力 p≤ pk 2電機(jī) f≤ fmin，壓力 p≥ pk N Y Y N N Y 統(tǒng)能自動地排除各種干擾因素對工藝參數(shù)的影響，使它們始終保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上，保證實(shí)驗(yàn)維持在最佳或正常的工藝操作狀態(tài)。一個完整的數(shù)據(jù)在線采集和自動控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成。本系統(tǒng)硬件包括 PLC、標(biāo)準(zhǔn)外部設(shè)備、輸入輸出通道、接口、運(yùn)行操作臺、被控對象等，它的核心是 CPU。 CPU 與存儲器和輸入／輸出電路部件的連接需要一個接口來實(shí)現(xiàn)。前者稱 為存儲器接口，后者稱為 I/O 接口。存儲器通常是在 CPU 的同步控制下工作的，其接口電路及相應(yīng)的控制比較簡單； 而 PLC 與外界的各種聯(lián)系與控制均是通過 I/O 接口來實(shí)現(xiàn)的，I/O 設(shè)備品種繁多，其相應(yīng)的 I/O 電路也各不相同，以實(shí)現(xiàn)各類信息和命令的順利傳送。軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。系統(tǒng)軟件一般由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家提供，有一定的通用性。應(yīng)用軟件是為執(zhí)行具體任務(wù)而編制的，一般由用戶自行建立，至于使用哪一種語言來編制程序，取決于整個系統(tǒng)的要求和軟件配制情況 ,本系統(tǒng)主要采用匯編語言進(jìn)行編程 。 圖 6 數(shù)據(jù)采集流程圖 在被測對象上安裝一傳感器或變送器，通過傳感器或變送器可以獲取參數(shù)信號，這些信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后就成為標(biāo)準(zhǔn)的電信號，通過這些信號可以識別、分析并控制該系統(tǒng) ， 水處理自動控制系統(tǒng)需要檢測和控制的工藝參數(shù)主要有：壓力、流量、液位、轉(zhuǎn)速、閥門開度、水泵的運(yùn)行 /停止、閥門的開 /關(guān)、變頻器的運(yùn)行 /停止等 ,壓力變送器等 系統(tǒng)共有模擬量輸入 11 路 , 模擬量輸出 4 路，數(shù)字量輸入40 路 ,數(shù)字量輸出 20 路。 PLC 包括許多的特殊功能模塊，而模擬量模塊則是其中的 一種。它包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。例如數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可將一定的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量 (電壓或電流 )輸出，這種轉(zhuǎn)換具有較高的精度 。 被測對象 傳感器 轉(zhuǎn)換設(shè)備 PLC 在設(shè)計(jì)一個控制系統(tǒng)或?qū)σ粋€已有的設(shè)備進(jìn)行改造時，常常會需要對電機(jī)的速度進(jìn)行控制，利用 PLC 的模擬量控制模塊的輸出來對變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制則是一個經(jīng)濟(jì)而又簡便的方法。 3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置 系統(tǒng)的控制過程中有對壓力、水位、流量等量的閉環(huán)控制。而在工業(yè)控制中，計(jì)算機(jī)、 PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方 法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。本 鍋爐水處理自動監(jiān)控系統(tǒng)主要由研華工控機(jī)、S7226PLC、 EM22 EM23變頻器、伺服放大器、電磁閥、壓力變送器、差壓變送器、孔板、數(shù)顯儀表、 RS485/RS232 轉(zhuǎn)換器、 PC/PPI 電纜、控制柜、繼電器、水泵等組成。該自動監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置圖如圖 5： 上位機(jī)采用研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有性能穩(wěn)定配置高、抗干擾能力強(qiáng) 、 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)、 等優(yōu)點(diǎn)，主要實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)視和參數(shù)設(shè)定工作。下位機(jī)采用西門子公司的 S7 200 系列的 S7226 可編程控制器 (Micro PLC)，它具有功能強(qiáng)大、可靠性高、維護(hù)方便且抗干擾能力強(qiáng) 、 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造、體積小，重量輕，能耗低 等多方面優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)主要采用它作為數(shù)據(jù)采集、控制回路、自動順序操作和數(shù)據(jù)運(yùn)算的功能。 圖 7 水處理自動控制原理圖 壓力信號 壓力變送器 流量信號 水位信號 轉(zhuǎn)速信號 運(yùn)行信號 差壓變送器 差壓變送器 變頻器 繼電器 伺服放大器 電磁閥 數(shù)顯表 工控機(jī) 輸入端子 PLC 擴(kuò)展模塊 顯示器 繼電器 變頻器 水泵 打印機(jī) 輸出端 變頻器采用芬蘭 Vacon 公司的 VaconNX 系列變頻器，具有調(diào)速性能好、保護(hù)電機(jī)，節(jié)能效果顯著、運(yùn)行工藝安全可靠等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，具體參數(shù)在變頻調(diào)試時根據(jù)電機(jī)具體情況設(shè)定。 壓力、流量、水位信號采用昌暉儀表采集、顯示，儀表通過 RS485 電纜采集通過 RS485/RS232 轉(zhuǎn)換后進(jìn)入上位機(jī)顯示。轉(zhuǎn)速及閥位信號采用 PLC 模擬量模塊采集，經(jīng) PC/PPI 電纜傳輸由上位機(jī)顯示。 4
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