【正文】 在此致以最衷心的謝意！在設(shè)計過程中也得到一些同學(xué)的熱心幫助，在他們的幫助和在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下才能順利完成此次課程設(shè)計。整個設(shè)計過程比較復(fù)雜，在設(shè)計中反映出個人知識的不足，需要學(xué)習(xí)更多的知識以彌補(bǔ)不足。另一方面，通過對PLC在燃油鍋爐的應(yīng)用，可以看出PLC的功能強(qiáng)大，在很多地方都有用武之地。PLC越來越多的應(yīng)用于城市和工廠。通過這次設(shè)計，既鞏固原有的PLC知識，又增加一些新知識。5 燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試結(jié)果 程序調(diào)試過程 、 打開工程過程圖 PLC診斷過程圖 軟元件測試過程圖 程序運行過程圖 程序調(diào)試時序圖 經(jīng)過所編寫程序反復(fù)變換、監(jiān)視、調(diào)試、診斷無誤，且最終結(jié)果滿足系統(tǒng)設(shè)計要求，即完成預(yù)期實現(xiàn)的目標(biāo)。在系統(tǒng)的異常情況時（蒸汽壓力超過允許值或水位超過上限或水位低于下限）需要有一個示警電路來顯示，只要在相應(yīng)的電路開關(guān)路線上加一個發(fā)光二極管就可以了。緊急情況時，當(dāng)蒸汽壓力超過允許值，即X3動作，或水位超過上限，即X4動作，或水位低于下限即X5動作，中間繼電器M1接通并自鎖，其常閉觸點斷開，切斷燃油預(yù)熱Y子火Y3和噴油泵Y4，同時M1的常開觸點閉合，時間繼電器T5開始記時（自鎖），送風(fēng)也在進(jìn)行中，進(jìn)行清爐。蒸汽壓力輸入：X003（壓力傳感器）水位高輸入：X004（水位上限傳感器）水位低輸入：X005（水位下限傳感器）XXX5輸出：M1M1控制輸出：（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00T005（參數(shù)300）T005輸出：Y00時間繼電器T1（參數(shù)600） 水位控制：水位底X005輸出：進(jìn)水閥Y006 水位高X004輸出：排水閥Y007Y00Y007互鎖通過以上的控制順序表，大致可以編寫最后的梯形圖了，其中還需考慮一部分自鎖問題。當(dāng)水位高于上限時，排水閥打開，進(jìn)水閥關(guān)閉。 間隔30s停止子火、母火、預(yù)熱器、噴油泵關(guān)閉送風(fēng)(將廢氣、雜質(zhì)吹去)送風(fēng)停止(清爐停止)異常狀況自動關(guān)火：鍋爐燃燒過程中，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(即蒸汽壓力超過允許值，或水位超過上限，或水位低于下限)，能自動關(guān)火進(jìn)行清爐；異常狀況消失后，又能自動按起燃程序重新點火燃燒。 間隔5s送風(fēng)燃油預(yù)熱 子火燃燒噴油 母火燃燒關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵停止：停止燃燒時，要求： 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)總梯形圖綜合考慮上述系統(tǒng)的控制要求（用PLC控制燃油鍋爐的啟動、停止、出現(xiàn)異常情況時能暫停且異常情況消失后能自動按起燃順序重新工作）。 鍋爐水位控制鍋爐工作起動后，當(dāng)水位低于下限時，進(jìn)水閥打開，排水閥關(guān)閉。 間隔30s 系統(tǒng)停止梯形圖 停止過程：在啟動燃燒后，即X1按下，母火Y5和送風(fēng)Y2一直在進(jìn)行，按下停止按鈕X2，瓦斯閥Y5被切斷（自鎖消失），同時啟動M2斷開燃油預(yù)熱Y子火Y3和噴油泵Y4，T4得電并開始記時；30S后切斷送風(fēng)Y2，送風(fēng)停止，即清爐停止。 間隔5s送風(fēng)燃油預(yù)熱 子火燃燒噴油 母火燃燒關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵根據(jù)上面的控制要求，可以繪制出相應(yīng)的梯形圖。 間隔10min 間隔1min 通過交流穩(wěn)壓器或UPS不間斷電源為PLC的電源模板供電。針對燃油鍋爐的實際情況，我們采用220V交流，簡單不需添加變壓器，是普通電網(wǎng)就能提供。當(dāng)水位高于上限時，排水閥打開，進(jìn)水閥關(guān)閉。 即： 2) 停止：停止燃燒時，要求： 信號有模擬量和開關(guān)量兩種形式，這里我們采用開關(guān)量信號。雙向晶閘管輸出亦是無觸點輸出，動作響應(yīng)時間較短，用于控制交流負(fù)載。FX2N系列輸入類型為直流輸入，采用直流（DC24V）供電。它采用整體式結(jié)構(gòu)，按功能可分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊適配器等四種類型產(chǎn)品。例如：作為一般應(yīng)用下的經(jīng)驗公式是：所需存儲器容量（KB）=（1~）（DI10+DO8+AI/O100+CP300）/1024其中：DI為數(shù)字量總輸入點數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。存儲器容量估算。根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號類型。而對于還有模擬量的PLC控制系統(tǒng)，特別是含有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)，必須考慮PLC的響應(yīng)速度?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用場合對指令系統(tǒng)提出的要求，選擇相應(yīng)的PLC。（3）I/O系統(tǒng)。在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，要選擇最適宜PLC機(jī)型，一般應(yīng)考慮下列因素：（1）系統(tǒng)的控制目標(biāo)。（４）存儲器的選擇由于計算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般要求可編程序控制器的存儲器容量，按２５６個Ｉ／Ｏ點至少８Ｋ存儲器選擇。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。上、下水位分別由上限、下限水位開關(guān)來檢測。 燃油鍋爐運行示意圖燃油鍋爐運行的示意圖如上所示，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐進(jìn)行燃燒。 燃油鍋爐工藝控制要求由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對鍋爐實行全自動控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指示、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制。 燃油鍋爐系統(tǒng)原理框圖 燃油鍋爐的工作過程鍋爐工作時燃料在爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，高溫的燃燒產(chǎn)物—煙氣通過汽包受熱面將熱能傳遞給汽包內(nèi)溫度較低的水，水被加熱進(jìn)而沸騰汽化，生成蒸汽。引風(fēng)設(shè)備：包括引風(fēng)機(jī)，煙囪，煙道幾部分，用它將鍋爐中的煙氣連續(xù)排除。2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 燃油鍋爐控制系統(tǒng)基本組成部分燃油鍋爐主要組成部分：燃油預(yù)熱器：鍋爐啟動前，將鍋爐燃燒用的燃油加熱到適當(dāng)溫度以達(dá)到良好霧化，保證鍋爐的正常燃燒。通過PLC的選型、檢測元件選型、低壓電器選型、電源設(shè)計完成燃油鍋爐的硬件設(shè)計部分。燃油鍋爐隨著城市的發(fā)展而越來越多地被應(yīng)用。每年耗煤量占全國產(chǎn)量的1/3，同時還消耗大量的石油和天然氣。在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中采用分級燃燒或低溫燃燒技術(shù)，即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒，或把燃燒器分散開來抑制爐溫，不但可抑制氮氧化物生成，還能減少結(jié)渣。第二次世界大戰(zhàn)后，石油價廉，許多國家開始廣泛采用燃油鍋爐。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升。爐排下送風(fēng)從不分段的“統(tǒng)倉風(fēng)”發(fā)展成分段送風(fēng)。在鍋爐的發(fā)展過程中，燃料種類對爐膛和燃燒設(shè)備有很大的影響。發(fā)展這兩種鍋爐的目的是縮小或不用鍋筒，可以采用小直徑管子作受熱面，可以比較自由地布置受熱面。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應(yīng)用，以及鍋筒內(nèi)部汽、水分離元件的改進(jìn)，鍋筒數(shù)目逐漸減少，既節(jié)約了金屬，又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。二十世紀(jì)初期，汽輪機(jī)開始發(fā)展，它要求配以容量和蒸汽參數(shù)較高的鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管，取代了鍋殼本身和鍋殼內(nèi)的火筒、火管。一些火管裝在鍋殼中，構(gòu)成鍋爐的主要受熱面，火(煙氣)在管內(nèi)流過。與此相適應(yīng)，最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼，后來改用臥式鍋殼，在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。因此，對鍋爐的材料選用、設(shè)計計算、制造和檢驗等都制訂有嚴(yán)格的法規(guī)。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口以及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對鍋爐實行全自動控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指示、報警、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制，具有效率高、節(jié)約能源、高可靠性的安全系統(tǒng)，符合環(huán)保要求，完善的智能控制等優(yōu)點。PLC是采用微電腦技術(shù)制造的通用的自動控制設(shè)備，它具有高可靠性，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫，沖擊震動等惡劣環(huán)境，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動控制。目 錄1 緒論 1 鍋爐的定義及發(fā)展現(xiàn)狀 1 PLC控制燃油鍋爐的目的和意義 4 PLC控制燃油鍋爐的設(shè)計內(nèi)容 4 預(yù)期實現(xiàn)的目標(biāo) 42 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 5 燃油鍋爐控制系統(tǒng)基本組成部分 5 燃油鍋爐的工作過程 5 燃油鍋爐工藝控制要求 63 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 8 PLC機(jī)型的選擇及各硬件性能指標(biāo)分析 8 方法1. 按以下條件選擇機(jī)型 8 方法2 9 PLC容量估算 10 燃油鍋爐的控制過程分析 13 燃油鍋爐的運行流程圖設(shè)計 13 系統(tǒng)的I/O接口以及硬件接線圖設(shè)計 15 系統(tǒng)供電電源設(shè)計 154 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 17 控制系統(tǒng)各部分控制的梯形圖 17 起動 17 停止 18 異常狀況自動關(guān)火 19 鍋爐水位控制 20 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)總梯形圖 20 對系統(tǒng)控制總梯形圖的分析 23 系統(tǒng)的示警電路分析 245 燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試結(jié)果 25 程序調(diào)試過程 25 程序調(diào)試時序圖 276 總 結(jié) 29