【正文】 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1994. [2] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985. [3] 盛炳乾,[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1996.[4] （PC）應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,1997.[5] [M].1996. [6] 樊泉桂,[M].北京:中國電力出版社,2004.[7] 陳隆昌,閻治安,[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.[8] 齊從謙,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[9] 程周,毛臣健,[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.[10] 、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,.[11] 鄒金慧,黃宋魏,（PLC）原理及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[12] [M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2000.[13] [M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,.[14] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[15] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:190~195.[16] 容鑾恩,[M].北京:中國電力出版社,1997.[17] Beyer H G, Deb K. On Selfadaptive Features in Real Parameter Revolutionary Algorithms [J]. IEEE Trans. On Evolutionary Computation, 2001，5(3):250~270.[18] LIANGGUO JIAN，LIANGGUAN an. Identify the fault current sand in rush current of a transformer using the fuzzy degree of nearness. Proceedings of the CSEE,1998,18(5):310313.附 錄11 燃油鍋爐主電路電氣原理圖：附 錄2 燃油鍋爐控制電路PLC外圍接線圖：附 錄3 梯形圖附 錄4。在本設(shè)計(jì)完成的過程中，諸葛致老師給予了我諸多指導(dǎo)，不僅僅是在理論知識方面提出意見，而且在分析問題處理問題的思考方法方面給予了幫助，對于設(shè)計(jì)過程中所出現(xiàn)的謬誤和問題諸葛致老師也及時(shí)的批評指正，是我獲益匪淺。另外由于我知識和能力有限，本論文尚有許多有待改進(jìn)與提高的不足之處，希望老師批評指正。利用FX2N型對一臺燃油鍋爐的控制系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了自動控制功能。本設(shè)計(jì)中鍋爐控制系統(tǒng)將PLC引入控制方案，由于PLC具有控制能力強(qiáng)、操作方便靈活、可靠性高等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)自動化過程中，顯示出較大的優(yōu)越性。6 結(jié)論鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)過程，具有很強(qiáng)的非線性、緊耦合、大滯后、強(qiáng)干擾，傳統(tǒng)的控制方法很難使之達(dá)到理想的控制效果和較高的自動投運(yùn)率。整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試完畢后，本設(shè)計(jì)中的要求都基本得到了實(shí)現(xiàn)，即整個(gè)系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了水位、壓力自動控制還有電源欠壓、過壓以及電機(jī)過流保護(hù)的功能。還有壓力只有不正常時(shí)伺服電機(jī)才工作，否則不起動伺服電機(jī)。當(dāng)同一個(gè)輸入條件，卻在有些地方有輸出，而有些地方?jīng)]有輸出，比如同一個(gè)報(bào)警燈，在高水位時(shí)能亮，而低水位卻沒有反應(yīng)，那問題可能是接的支路太多了，所以不必分開接，可以幾個(gè)輸入并接在一起，然后共用一個(gè)輸出。PLC的調(diào)試除了接線處的檢查外，主要是程序的調(diào)試。模擬樣機(jī)的調(diào)試還有一個(gè)重要環(huán)節(jié)。樣機(jī)的調(diào)試過程為先斷開斷路器，再合上刀開關(guān)，最后再合上斷路器，因?yàn)榈堕_關(guān)沒有滅弧能力，斷路器有很強(qiáng)的滅弧能力，可以在線路不正常時(shí)切斷線路，所以合上刀開關(guān)前必須確保電路是斷開的。在電路接通前可以用萬用表來檢查斷路器和接觸器線圈以及電機(jī)接線處的接線柱間的電阻，看其是否為無窮大，如果不是則其接線就可能短路了。因?yàn)殡妱訖C(jī)需要的是380V的電壓，而搖表搖動時(shí)能發(fā)出500V的電壓，所以足夠電機(jī)的檢測用，因此選擇搖表來檢測電動機(jī)的絕緣情況。 模擬樣機(jī)的調(diào)試在模擬樣機(jī)安裝完成后，首先要進(jìn)行的是樣機(jī)的調(diào)試。在整個(gè)電氣柜的安裝過程中，我通過自己布線，安裝，不僅更深一步的掌握了電氣柜的安裝技巧，而且更重要的是整個(gè)安裝過程磨練了我的意志，增強(qiáng)了我的動手能力。在安裝電氣柜之前，我首先要進(jìn)行整體布置，即畫好安裝圖，設(shè)計(jì)好哪個(gè)設(shè)備應(yīng)該裝在哪個(gè)位置，以免安裝時(shí)出現(xiàn)位置不夠或者太擁擠太凌亂的現(xiàn)象。鍋爐主要功能是用PLC來實(shí)現(xiàn)的，因此在電氣柜里還要把PLC及其A/D模塊裝上。在一個(gè)空的電氣柜里把鍋爐系統(tǒng)要用到的主電路設(shè)備及控制電路設(shè)備都安裝上。上式中的K570、K874和K884的計(jì)算根據(jù)FX2N4AD的分辨率及模擬量輸入范圍可得： 過壓時(shí) ，即是K874 欠壓時(shí) ，即是K570 過流時(shí) ，即是K8845 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 系統(tǒng)模擬樣機(jī)的安裝 本設(shè)計(jì)包括一個(gè)模擬樣機(jī)的制作及安裝過程，即安裝主電路和PLC外圍接線電路。如果操作FX2N4AD沒有錯(cuò)誤，則讀取BFMBFM7的平均數(shù)據(jù)送D0、D1。將4寫入BFM2和BFM3，將CH2，CH3的平均采樣數(shù)設(shè)為4。比較該值以檢查模塊是否是FX2N4AD，如果是則M1變?yōu)镺N。電流變送時(shí)FX2N4AD模擬轉(zhuǎn)換器選擇3號通道，則程序初始化為H3033，選擇的設(shè)定輸入范圍是10～ +10V。電壓變送時(shí)FX2N4AD模擬轉(zhuǎn)換器選擇2號通道，則程序初始化為H3303，其中前面的兩個(gè)3表示通道3和通道4關(guān)閉，中間一位0表示通道2通，最后一個(gè)3表示通道1關(guān)閉。本設(shè)計(jì)中共用到五個(gè)電機(jī)，要求每個(gè)電機(jī)都要設(shè)計(jì)其過流保護(hù)，在這里我選擇一個(gè)電機(jī)作為代表設(shè)計(jì)它的過流保護(hù)，其他電機(jī)的過流保護(hù)可以用類似的方法設(shè)計(jì)。而電流變送器輸入電流范圍為0～5A20%耗電輸入值 I in0 1 A AC/05 A AC V in.DC輸出（單/雙）01mA,05mA,010mA,020mA, 420mA,05V,010V信號輸出NO單（可選擇雙輸出）響應(yīng)時(shí)間小于500毫秒輸入/輸出隔離直流電溫度0oC至+55oC、過壓、過流保護(hù)的實(shí)現(xiàn)先將線路電壓或電流送入三相交流變送器，對電壓和電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)上面的選擇輸入電壓范圍為0～500V，輸出電壓為0～5V。表46為本設(shè)計(jì)所選的電流變送器型號參數(shù):表46 電流變送器型號參數(shù)型號及規(guī)格D2 PTC1 AC電流變送器輔助供電電壓110/240 V AC,177。我選用額定電流為100/5的LA10Q型電流互感器，即它的匝數(shù)比為KN=N2/N1=1/20。在儀表制造方面也易做到標(biāo)準(zhǔn)化，且可利用互感器任意擴(kuò)大測量范圍，儀表的準(zhǔn)確度也容易提高。電流互感器的作用就是用于測量比較大的電流。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：KN=I1n/I2n因?yàn)橐淮尉€圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5()安，所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。電流互感器它的工作原理和變壓器相似。在這里選擇了PASU3交流電壓變送器。同樣也設(shè)定電機(jī)額定電流的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，與參考值比較，同時(shí)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號。其過程為先將線路電壓或電流分別送入電壓變送器或電流變送器，經(jīng)過降壓處理，再送入FX2N4AD轉(zhuǎn)換器中，對模擬信號進(jìn)行數(shù)字化處理，用程序?qū)﹄妷夯螂娏鞯牟蓸又蹬c設(shè)定值進(jìn)行自動比較控制PLC的輸出。如果鍋爐中壓力大于正常值，M211接通，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之則M209接通，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)。然后FX2N4AD的操作狀態(tài)由BFM29中讀出，并作為FX2N主單元的位元件輸出。然后是程序的初始化，將H3330寫入FX2N4AD的BFM0，建立模擬輸入通道CH1。對輸入時(shí)的初始化為K0，上面梯形圖表示由BFM30中讀出在“0”位置的特殊功能模塊的ID號，保存在主單元的D2中。其相應(yīng)的程序?yàn)椋簤毫ψ兯蜁r(shí)FX2N4AD模擬轉(zhuǎn)換器選擇1號通道，則程序初始化為H3330，其中前面的三個(gè)3表示通道3和通道4關(guān)閉，最后一個(gè)0表示通道1通。*5/=。(Q),即：額定蒸發(fā)量:10t/h；額定蒸汽壓力:。(2)壓力控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)用傳統(tǒng)的繼電器控制燃油鍋爐壓力系統(tǒng)的線路圖47所示：圖48 繼電器控制燃油鍋爐壓力系統(tǒng)的線路圖先合上引風(fēng)機(jī)的起動按鈕SB2，起動引風(fēng)機(jī)，先是Y型聯(lián)結(jié)，穩(wěn)定運(yùn)行后變?yōu)镈聯(lián)結(jié)；接著起動鼓風(fēng)機(jī)，起動順序和引風(fēng)機(jī)一樣；最后起動噴油泵電機(jī)，油泵電機(jī)為直接起動方式。直到壓力恢復(fù)正常時(shí)，伺服電機(jī)不再動作，以達(dá)恒壓供油的目的。圖47 伺服電機(jī)主電路圖當(dāng)接觸器觸頭KM14得電閉合時(shí)，伺服電機(jī)得到一個(gè)正轉(zhuǎn)的控制信號，就相應(yīng)的正轉(zhuǎn)起來，以便控制油泵調(diào)節(jié)閥的開度，使其開度變小，減小調(diào)節(jié)閥的出油量。交流伺服電動機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)格（要求分別小于10％～15％和小于15％～25％）等特點(diǎn)。電角度的勵(lì)磁繞組UF和控制繞組UC。交流伺服電動機(jī)的工作原理與交流感應(yīng)電動機(jī)相同。伺服電動 機(jī)不僅具有起動和停止的伺服性，而且具有轉(zhuǎn)速的大小和方向的可控性?！╇婋妷海?~12V DC膜片耐溫：300℃②伺服電機(jī)伺服電動機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。3051PG型壓力變送器主要技術(shù)參數(shù)如下：量程：0~~綜合精度：%輸出信號：4～20mA。本論文要求設(shè)計(jì)的鍋爐的容量為10噸，(Q),其參數(shù)如下：額定蒸發(fā)量:10t/h；額定蒸汽壓力:；額定蒸汽溫度:194℃。兩側(cè)的電容極板檢測傳感膜片的位置。AP絕壓變送器，低壓側(cè)始終保持一個(gè)參考壓力。工作原理：工作時(shí)，高、低壓側(cè)的隔離膜片和灌充液將過程壓力傳遞給灌充液，接著灌充液將壓力傳遞到傳感器中心的傳感膜片上。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動控制調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制進(jìn)油量的大小，以保持管網(wǎng)壓力與給定壓力值的一致，實(shí)現(xiàn)恒壓供油。其控制過程是自動完成的。因此要通過壓力的檢測來控制燃油量和風(fēng)量，反過去控制鍋爐壓力。因此燃油鍋爐對壓力的要求很高，最好是能恒壓運(yùn)行。壓力是鍋爐的重要參量，壓力控制的精度直接決定鍋爐的效率。如果水泵電機(jī)1出故障，則其斷開的常閉觸頭Y001恢復(fù)閉合，水泵電機(jī)2自動投入工作。 燃油鍋爐水位控制系統(tǒng)的PLC外圍接線原理圖設(shè)計(jì)如下：圖45 燃油鍋爐水位控制系統(tǒng)的PLC外圍接線原理圖相應(yīng)的程序?yàn)?當(dāng)水位下限到達(dá)時(shí)，X003接通，水泵電機(jī)1接通得電，先是Y起動，經(jīng)過5秒定時(shí)后自動變?yōu)镈起動。如果水泵電機(jī)1出故障，則起動水泵電機(jī)2，過程和前面一樣。同時(shí)KM3線圈和時(shí)間繼電器KT線圈得電，他們的觸頭閉合，水泵電機(jī)1Y起動。為了保證鍋爐的安全運(yùn)行，必須設(shè)計(jì)有一備一用兩個(gè)給水泵。所以對鍋爐的水位要有及時(shí)的控制。 水位控制系統(tǒng)及壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)燃油鍋爐控制系統(tǒng)中，水位的控制至關(guān)重要。 (2)斜坡電壓起動法(3)轉(zhuǎn)矩控制起動法(4)轉(zhuǎn)矩加脈沖突跳控制起動法(5)電壓控制起動法表45 三相異步電動機(jī)起動方式的比較目項(xiàng)較比式方動起定子串電阻自耦變壓器星—三角起動延邊三角起動電流IQ= KINI1=K2INIY=1/3I△a=1:1IQ=1/2 IN起動轉(zhuǎn)矩TQ = K2INTQ = K2INTY=1/3T△TQ=1/2TN適用范圍適用于起動次數(shù)不太多，電動機(jī)容量不大適用于比較大容量的電動機(jī)只適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電動機(jī)只適用于能這樣聯(lián)結(jié)的電動機(jī)特點(diǎn)電路簡單，價(jià)格低廉，電阻消耗功率大，起動轉(zhuǎn)矩較小價(jià)格較貴，體積大，起動轉(zhuǎn)矩較大，不能頻繁起動只能在空載或輕載下起動起動轉(zhuǎn)矩比星—三角方式大，接線復(fù)雜根據(jù)實(shí)際要求，在鍋爐里使用的主要電機(jī)都是輕載起動的電機(jī)，所以在這里選擇的起動方式是，小電機(jī)為直接起動，大電機(jī)為星形三角形起動。軟起動軟起動是一種無級別能平滑起動的，有五種起動方法。因此連接成星形起動時(shí)的線路電流只有連接成三角形直接起動時(shí)線路電流的1/3，所以這種起動方式只適用于空載或輕載起動。在起動時(shí)，先將三相定子繞組連成星形，待轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定時(shí)再改為連接成三角形。不過它的體積比較大，質(zhì)量也比較大，價(jià)格比較高。(2)自耦補(bǔ)償起動自耦補(bǔ)償起動是利用自耦變壓器降低到電動機(jī)定子繞組的電壓，以減小起動電流。所以，一般規(guī)定，一般用降壓起動。對于經(jīng)常起動的電動機(jī)，過大的起動電流將造成電動機(jī)的發(fā)熱，影響電動機(jī)的壽命；同時(shí)電動機(jī)繞組在電動力的作用下，會發(fā)生變形，可能造成短路而燒壞電動機(jī)。直接起動 直接起動，也就是全壓起動，是一種最簡單的起動方式。環(huán)與環(huán)之間以及環(huán)與軸之間互相絕緣。繞線型轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組的形成基本上相同?！?，靠近邊緣均勻的沖有用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組的線槽