汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-02-04 08:51本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】鍋爐是眾多工業(yè)部門必不可少的重要?jiǎng)恿υO(shè)備。鍋爐的水位調(diào)節(jié)過程難以建立數(shù)學(xué)模型，具有非線形、不。穩(wěn)定性、時(shí)滯等特點(diǎn)。PLC技術(shù)的快速發(fā)展使得PLC廣泛應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)從分析影響汽包水位的各種因素出發(fā)，重點(diǎn)分析了鍋爐汽包水。位的“假水位現(xiàn)象”，提出了鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的三沖量控制方案。工程整定的方法進(jìn)行了PID參數(shù)整定，并進(jìn)行了仿真研究。法進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，最終完成PLC在鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)中應(yīng)用。過高的水位會(huì)影響汽水分離的效果,使用電。氣設(shè)備發(fā)生故障;而過低水位,則會(huì)破壞汽水正常循環(huán),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸。鍋爐水位自動(dòng)控制的任務(wù),就是控制給水流量與蒸發(fā)量的動(dòng)態(tài)平衡,維。持汽包內(nèi)水位在允許的范圍內(nèi)變化。爐安全生產(chǎn)運(yùn)行的必要條件。它間接地體現(xiàn)了鍋爐負(fù)荷和給水之間的平衡關(guān)系。
【正文】 ，強(qiáng)勁的通信功能，豐富的擴(kuò)展模塊等特點(diǎn)。 15 的資源配置 PLC 中，它的 I/O 分配對(duì)其使用與功能起決定性作用，本設(shè)計(jì)的 I/O 地址分配如圖51 所示： 圖 51 I/O地址分配 AI AO DI DO 汽包液位 1 調(diào)節(jié)閥開度 1 1 蒸汽流量 1 給水流量 1 報(bào)警指示 1 16 6. 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 開 始是 否 低 水 位是 否 高 水 位P I D 算 法 自 動(dòng) 控制調(diào) 節(jié) 調(diào) 節(jié) 閥 開 度 ， 報(bào) 警調(diào) 節(jié) 調(diào) 節(jié) 閥 開 度 ， 報(bào) 警結(jié) 束否否是是 圖 61 控制系統(tǒng)總流程圖 17 18 7. 上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì) 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控軟件 ，是新型的工業(yè) 自動(dòng)控制系統(tǒng) ，它以標(biāo)準(zhǔn)的 工業(yè)計(jì)算機(jī) 軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè) 參差結(jié)構(gòu) 。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在 自動(dòng)控制系統(tǒng) 中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì) 監(jiān)控系統(tǒng) 要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 組態(tài)軟件 也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用 Windows 的 圖形編輯 功能，方便 地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì) 曲線 等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 本系統(tǒng)由被控對(duì)象、傳感器、 I/O 接口、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)幾部分組成。組態(tài)王軟件系統(tǒng)包括開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩大部分，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。 圖 62 汽包液位變量定義 正常工作時(shí)，進(jìn)水泵與進(jìn)水閥門同時(shí)工作的同時(shí)，蒸汽出口閥與蒸汽風(fēng)機(jī)停止工作，液位上升，主畫面如圖 63(a)，其液位曲線如圖 64(a)。 19 液位到達(dá)警戒水位，進(jìn)水泵與進(jìn)水閥門同時(shí)停止工作的同時(shí)，蒸汽出口閥與蒸汽風(fēng)機(jī)開始工作，液位下降，主畫面如圖 63(b)，其液位曲線如圖 64(b)。 圖 63(a) 主監(jiān)控畫面 圖 63(b) 主監(jiān)控畫面 報(bào)警窗口畫面 （如圖 64） 記錄著系統(tǒng)運(yùn)行中的各種報(bào)警事件，報(bào)警時(shí)的狀態(tài)值，及報(bào)警處理，并可根據(jù)事件的輕重緩急設(shè)定優(yōu)先級(jí)及報(bào)警閾值，分實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警，這些均在數(shù)據(jù)變量的屬性中進(jìn)行設(shè)定，形成電子表格文檔以日期為文件名記錄在硬盤上。 20 圖 64 報(bào)警記錄畫面 歷史曲線畫面 包括實(shí)時(shí)曲線 （如圖 65） 和歷史趨勢(shì)曲線 （如圖 66） ，并可根據(jù)需要隨時(shí)打印，做出趨勢(shì)圖后，只需進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，讓參數(shù)變 化反應(yīng)到趨勢(shì)圖上。當(dāng)曲線在警戒水位以下，進(jìn)水閥門打開，液位上升，如圖 65(a)所示： 圖 65(a) 實(shí)時(shí) 液位 上升曲線 21 液位到達(dá)警戒水位后，進(jìn)水閥門關(guān)閉， 如圖 63 所示，液位變化曲線如圖 65（ b）所示： 圖 65（ b） 實(shí)時(shí)液位下降曲線 液位的歷史曲線如圖 66 所示： 圖 66 歷史曲線 控制參數(shù)窗口畫面 提供給用戶修改控制參數(shù)的窗口，通過組態(tài)王的命令語言實(shí)現(xiàn) PID 控制。 8. 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)等方面的知識(shí)的重要性，本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西 ， 那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化 ， 怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。本次課程設(shè)計(jì)應(yīng)用到了22 多個(gè)所學(xué)的課程知識(shí)，綜合性較大，雖然挑戰(zhàn)巨大，經(jīng)過同學(xué)們的共同努力，最終完成了本次設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到 自己 對(duì)于書本上的很多知識(shí)還不夠熟悉 ， 有很多需要掌握的知識(shí)還沒掌握 ， 我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補(bǔ)我所缺少的知識(shí)。課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識(shí) ， 而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去 ， 我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己使自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng) ， 并且在查找資料的過程中學(xué)到了許多。最后 ， 感謝老師對(duì)我的細(xì)心的指導(dǎo) ， 使得我的課程設(shè)計(jì)能夠順利的完成 ， 相信這對(duì)我以后的課程設(shè)計(jì)將會(huì)有很大的幫助。 23 參考文獻(xiàn) [1] 潘新民，王燕芳 . 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) . 北京：高等教育出版社， 2021 [2] 容鑾恩，劉志敏 .電站鍋爐原理 . 北京：中國(guó)電力出版社， 1998 [3] 王再英 . 過程控制系統(tǒng)與自動(dòng)化儀表 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [4] 黃一夫 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [5]邊立秀 .熱工控制系統(tǒng) .北京：中國(guó)電力出版社， 2021
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