基于mcgs的鍋爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)186250145-wenkub.com
2025-06-16 12:36 本頁(yè)面
【正文】 首先感謝指導(dǎo)老師王順利老師，他的悉心指導(dǎo)才使我做方向設(shè)計(jì)步步深入，同時(shí)感謝大學(xué)以來(lái)所有給我上課的老師，他們傳授的知識(shí)讓我大學(xué)有了很大的收獲；第二：以前學(xué)習(xí)的很多理論知識(shí)很多已經(jīng)忘記，這次設(shè)計(jì)使得我必須重新翻書查閱以前學(xué)習(xí)的知識(shí)，這是對(duì)以前知識(shí)的鞏固；第三：明白了學(xué)習(xí)不能光動(dòng)腦不動(dòng)手，有很都看似已經(jīng)弄懂了的知識(shí)在實(shí)際中完全不知怎么用，所以只有實(shí)踐才能發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，才能把知識(shí)掌握得更加牢固，同時(shí)還能提高自己的動(dòng)手能力，才能發(fā)現(xiàn)書本上的知識(shí)與實(shí)際運(yùn)用是有很大的差距的。 圖11 Kp=50、KI=、KD=50時(shí)的仿真曲線圖在不改變參數(shù)的情況下，給系統(tǒng)加一個(gè)干擾，如圖12所示： 圖12 PID加擾動(dòng)的SIMULINK模型運(yùn)行SIMULINK模型得到相應(yīng)的仿真曲線如圖13所示： 圖13 PID加擾動(dòng)的仿真曲線根據(jù)圖常規(guī)PID的抗干擾性測(cè)試看出，本次試驗(yàn)得到的參數(shù)還是比較理想的。下面我們?cè)贛ATLAB／Simulink仿真環(huán)境下整定水箱溫度PID控制參數(shù)。這些功能的具體程序見(jiàn)附錄。如圖8所示。 PID算法在S7200PLC中的實(shí)現(xiàn)S7200的編程軟件Micro/WIN提供了PID指令向?qū)?，PID控制程序可以通過(guò)指令向?qū)ё詣?dòng)生成，但是PID指令也能夠被程序自動(dòng)調(diào)用。鑒于實(shí)型數(shù)的小數(shù)點(diǎn)有6位，所以其相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較精確的。圖4 單相SCR可調(diào)壓裝置與PLC接線圖 輸入、輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換由于采集的數(shù)據(jù)都為工程中的實(shí)際數(shù)據(jù)，單位、幅值和范圍也不同，必須將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)形式才能被控制器PLC接受執(zhí)行。本設(shè)計(jì)選擇3路數(shù)字量輸入、2路數(shù)字量輸出、1路模擬量標(biāo)準(zhǔn)電流輸入、1路數(shù)字量標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，其具體分配情況見(jiàn)表4。 硬件選型本設(shè)計(jì)主要選擇控制器、加熱裝置、溫度檢測(cè)裝置、上位機(jī)選型等。 工藝分析所選被控對(duì)象是常見(jiàn)的電加熱鍋爐，通過(guò)電加熱棒與待加熱液體直接進(jìn)行熱傳遞，將一定量的液體加熱到工藝要求的溫度。4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用西門子S7200型PLC作為控制器，北京昆侖的組態(tài)軟件MCGS作為上位機(jī)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，使用可控硅調(diào)節(jié)加熱器兩端電壓等系列方法控制加熱效果，達(dá)到控制的所需要的工藝要求。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。是指用戶通過(guò)類似“搭積木”的簡(jiǎn)單方式來(lái)完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計(jì)算機(jī)程序，也就是所謂的“組態(tài)”。由于實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，干擾較多，因此在控制器方面因選擇抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定的控制器，綜合單片機(jī)、PLC等控制器的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇西門子S7200型PLC作為控制器?；谌济?、燃油、燃?xì)獾娜愬仩t均需要空氣做助燃劑，當(dāng)燃料與空氣的比值適合時(shí)才能發(fā)揮最大的能效，因此此類控制系統(tǒng)必然會(huì)用到比值控制等復(fù)雜算法，同時(shí)燃燒的過(guò)程復(fù)雜、干擾多，還需要對(duì)煙氣含氧量、爐膛火焰等情況進(jìn)行監(jiān)控，故而此類燃燒方式的鍋爐大多需要復(fù)雜、精確地設(shè)計(jì)、調(diào)試驗(yàn)證及試運(yùn)行后才能投入到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中；電加熱鍋爐因?yàn)槠涮峁┠芰糠绞絾我?，調(diào)節(jié)加熱器的電流或者電壓大小即可對(duì)爐溫進(jìn)行控制，同時(shí)延遲不大，能源使用率較高等因素被受親睞，但是其能提供的能量較少因此使用的規(guī)模不大。根據(jù)不同類型的鍋爐以及現(xiàn)場(chǎng)的具體情況有不同的控制方法。分析相關(guān)控制參數(shù)并設(shè)置的整個(gè)控制系統(tǒng)。所以對(duì)于鍋爐的自動(dòng)運(yùn)行這一方面還需要我們做控制的人不斷的研究和探索，力爭(zhēng)將鍋爐實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)達(dá)到安全、高效的高度。作為重要的工業(yè)設(shè)備，在保證其安全和穩(wěn)定運(yùn)行的情況下則應(yīng)考慮其自動(dòng)生產(chǎn)，提高自動(dòng)運(yùn)行能力及工作效率。 課程設(shè)計(jì)論文應(yīng)完成的工作論文摘要，中英文均要求。能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、工藝過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、趨勢(shì)曲線等功能。分析相關(guān)控制參數(shù)并設(shè)置的整個(gè)控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞（3—5個(gè)），中英文關(guān)鍵詞。本設(shè)計(jì)基于AE2000B實(shí)驗(yàn)設(shè)備上模擬現(xiàn)場(chǎng)鍋爐溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)西門子S7200 PLC作為控制器，MCGS作為上位機(jī)，通過(guò)通信鏈接對(duì)鍋爐溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)設(shè)計(jì)系列聯(lián)鎖，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。本設(shè)計(jì)通過(guò)用PLC作為控制器，PID算法作為靈魂，對(duì)鍋爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)使鍋爐控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢修維護(hù)方便快捷、可靠性提高，同時(shí)增強(qiáng)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性，使鍋爐控制系統(tǒng)的先進(jìn)性整體提升。3 設(shè)計(jì)方案論證構(gòu)成鍋爐的溫度控制方法有很多種，但基本都是基于鍋爐的給熱量和散熱量平衡的關(guān)系來(lái)確定
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