基于plc的鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)設計課程設計論文(編輯修改稿)
2024-08-23 05:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 大的擾動時也能有效地控制水位的變化，顯著地改善了控制系統(tǒng)的品質(zhì)。對于現(xiàn)代大、中型鍋爐來說，對象控制通道的遲延和變化速度都比較大，“虛假水位”現(xiàn)象比較嚴重，工藝上對控制質(zhì)量的要求又比較高，因此，普遍采用具有蒸汽流量前饋信號及給水流量反饋信號和汽包水位主信號的三沖量水位控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的控制流程圖，我們還可以繪制出三沖量控制系統(tǒng)的方框圖。三沖量控制系統(tǒng)由于控制器有不同的位置，又可以有多種不同控制方案，以下為常見的三種方案。(1) 主控制器的設計在自動控制系統(tǒng)中，最常見的控制器有兩種： 一種是PLC，另外一種是單片機。PLC自誕生以來，由于其可靠的性能、高的性價比、強大的功能等眾多的優(yōu)點而受到了廣泛的應用，本系統(tǒng)也采用PLC。PLC選用西門子公司的S7—200CPU214，該系列PLC性能穩(wěn)定，可以根據(jù)設計要求靈活的選擇相關模塊。本系統(tǒng)需要輸入的模擬量有：給水流量信號、水位信號、蒸汽流量信號，需要輸出的數(shù)字量有：變頻器控制信號，所以只需要選擇模擬量輸入模塊EM231，EM231具有四個模擬量輸入點，可以剛好滿足需要。（2) 檢測電路的設計由于該設計的目的是控制水位穩(wěn)定，而整個控制系統(tǒng)的基礎是對水位的準確測量，因此水位能否準確測量直接關系到控制質(zhì)量的優(yōu)劣。合理的選擇水位傳感器在水位控制系統(tǒng)的設計中有關鍵作用。本系統(tǒng)采用雙室平衡容器進行液位信號的采集，用差壓變送器對液位信號進行變送。江蘇威騰自控設備有限公司生產(chǎn)的微差壓變送器（WT1151/3351DR）可滿足變送要求。該型號變送器可以將微小差壓轉換成4——20mA DC信號。它采用專門設計的放大線路板和特殊的溫度補償工藝，性能穩(wěn)定可靠。根據(jù)控制方案我們可以知道流量傳感器用于測量給水流量和蒸汽流量，這兩個信號可以有效地改善控制質(zhì)量，因此合理的選擇流量傳感器能夠有效的改善整個系統(tǒng)的控制質(zhì)量。上海正博自動化儀表有限公司生產(chǎn)的LUGB99型渦街流量計是一種基于卡門渦街原理流體振動式新型流量計，它具有測量范圍廣、壓損小、性能穩(wěn)定、準確度高和安裝、使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于封閉工業(yè)管道中液體、汽體和蒸汽介質(zhì)體積和質(zhì)量流量的測量。該流量計的部分技術參數(shù)如下：①測量介質(zhì)：蒸汽、汽體、液體②傳感器的感應元件不直接與被測介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定、可靠性高③傳感器內(nèi)無可動部件，結構簡單而牢固，壓損小、維擴量小、使用壽命長④范圍度寬達10：1～15：1⑤測量范圍：正常工作范圍，雷諾數(shù)為20，000～7，000，000；輸出信號不受液體溫度、壓力、粘度及組份影響。測量可能范圍，雷諾數(shù)8，000～7，000000⑥精度等級：液體，指示值的177。%；蒸汽，指示值的177。%⑦輸出信號： 低電平：01V；高電平：大于4V；占空比為 50% : 4～20mA(三線制)（3）輸出控制電路PLC根據(jù)采樣的相對液位數(shù)值對其進行相應規(guī)則的計算、處理、判斷后，得出控制結果，輸出相應的控制信號，模擬量輸出模塊我們選擇EM232，它有兩個模擬量輸出點，可滿足要求。 電機是鍋爐汽包供水的動力設備，電機的準確選型關系到汽包能否準確供水進而影響到汽包水位的穩(wěn)定，經(jīng)查閱資料可知選用功率為100Kw的三相異步電動機完全可以滿足工作要求，由于使用變頻調(diào)速不必選用繞線型異步電動機，選用鼠籠型電機就可以滿足要求。濟南華力貝爾機電設備有限公司生產(chǎn)的YJTG三相變頻調(diào)速電機專門為變頻調(diào)速設計可以根據(jù)技術要求訂貨設定其額定電壓為380V額定功率為100Kw。變頻器是電機的供能設備，合理選擇變頻器關系到電機能否正常工作為汽包供水。由電機的選型可以知道電機在50Hz三相交流電下工作
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