【正文】 下面用梯形圖（LAD）編寫鍋爐設(shè)備自動控制系統(tǒng)的控制程序。根據(jù)項目設(shè)計的任務(wù)，本系統(tǒng)需要設(shè)計很多圖形界面，下面是部分界面的設(shè)計: 工業(yè)鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)界面 PLC控制程序本系統(tǒng)PLC控制程序采用西門子編程軟件STEP 7Micro/WIN，STEP 7Micro/WIN是專門為S7200系列PLC設(shè)計開發(fā)的編程軟件，它基于Windows操作系統(tǒng)，為用戶開發(fā)、編程、調(diào)試和監(jiān)控自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。界面系統(tǒng)由組態(tài)和運行期組件組成。對于超溫超壓報警，必要時要停止風(fēng)機(jī)和水泵等電機(jī)。l 報警記錄。l 數(shù)據(jù)歸檔。l 給水泵系統(tǒng)監(jiān)控。l 補(bǔ)水泵系統(tǒng)監(jiān)控。l 循環(huán)泵系統(tǒng)監(jiān)控。 鍋爐啟?？刂蒲h(huán)泵系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄鍋爐參數(shù)設(shè)定接收下位機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)至下位機(jī)補(bǔ)水泵系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄鍋爐數(shù)據(jù)監(jiān)視給水泵系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)完成的任務(wù)如下:l 數(shù)據(jù)監(jiān)視。其特點為：1) 簡單靈活的可視化操作界面；2) 良好的并行處理性能；3) 豐富、生動的多媒體畫面；4) 開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能；5) 完善的安全機(jī)制；6) 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能；7) 多樣化得報警功能；8) 實時數(shù)據(jù)庫為用戶分布組態(tài)提供極大的方便；9) 支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)組態(tài)與“設(shè)備無關(guān)”；10）方便控制復(fù)雜的運行流程；11）良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性；12) 用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高；13) 設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便；14) 實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。即在調(diào)試時，由現(xiàn)場手動操作水泵運行，正常生產(chǎn)時，由PLC控制水泵運行，這兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可通過接通或斷開PLC控制回路實現(xiàn)。是否是否開始發(fā)送數(shù)據(jù)？調(diào)用FB12組建發(fā)送報文發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)保存接收數(shù)據(jù)應(yīng)答正確？結(jié)束 通信處理程序塊設(shè)計流程圖設(shè)定數(shù)據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)開始確定地址號確定功能種類確定功能號讀出/寫入？計算數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)計算校驗和完成數(shù)據(jù)位清零 FB12設(shè)計流程圖(8) 水位控制 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，鍋爐水位檢測需要一個模擬量輸入點；PLC控制變頻器需要一個模擬量輸出點；上下限報警器信號需要兩個數(shù)字量輸出點。系統(tǒng)根據(jù)出水壓力的設(shè)定值初步確定啟動循環(huán)泵，然后通過壓力PID控制調(diào)節(jié)變頻器頻率，以穩(wěn)定出水壓力。 (3)模擬量輸入模擬量輸入模塊主要接收外部輸入模擬信號，存入共享數(shù)據(jù)塊中，并轉(zhuǎn)換為IEEE758標(biāo)準(zhǔn)咒位浮點數(shù)。 鍋爐系統(tǒng)控制設(shè)計流程圖(2)電機(jī)啟/?？刂齐姍C(jī)啟/?？刂仆瓿慑仩t中鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和爐排電機(jī)的啟/?？刂?，具有手動和自動兩種功能。子程序設(shè)計(l)鍋爐系統(tǒng)控制鍋爐系統(tǒng)控制主要完成鍋爐系統(tǒng)的控制。循環(huán)組織塊包括鍋爐系統(tǒng)的控制、電機(jī)啟/停控制、模擬量控制、循環(huán)泵控制、通信處理。下面具體介紹這些基礎(chǔ)功能塊的設(shè)計流程。這些基礎(chǔ)功能塊有STEP7標(biāo)準(zhǔn)庫自帶的，包括CP340專用通信功能塊FB2和FB3；連續(xù)PID控制功能塊FB41；ASCII轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制功能塊FC94和16進(jìn)制轉(zhuǎn)換為ASCll碼功能塊FC95。：本型風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)，全部采用防爆電機(jī)，電機(jī)防爆等級為dⅡBT4,防護(hù)等級IP44 MZZ型煤氣增壓透平離心鼓風(fēng)機(jī)第5章 鍋爐自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 PLC控制流程圖在所設(shè)計的系統(tǒng)中，要實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)的要求而進(jìn)行程序的編制，在程序編制之前的工作是繪制流程圖，流程圖的編寫將決定所設(shè)計的程序的性能和完成設(shè)計任務(wù)要求。：本密封采用專利技術(shù)——氣流密封。（本型所有葉輪為國家專利產(chǎn)品）：用樹脂砂精密鑄造而成，既保證了風(fēng)機(jī)整機(jī)的剛性和耐磨性又延長了風(fēng)機(jī)的使用壽命，機(jī)殼上部設(shè)G3/4蒸汽管接口，下部設(shè)G1?排污閥，風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口法蘭都采用JB8159，6kg標(biāo)準(zhǔn)法蘭，以利用戶管道聯(lián)接。 3)結(jié)構(gòu)特征：葉輪是整臺風(fēng)機(jī)的心臟，材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，焊接成型，并經(jīng)熱處理消除應(yīng)力，葉輪成型后，經(jīng)靜、動平衡校正精度達(dá)到G4級。更具有靈活性。、180176。 　　該機(jī)可制成順時針方向旋轉(zhuǎn)，出口角度分別是0176。Y548型鍋爐離心引風(fēng)機(jī)1)概況　　MZZ型煤氣增壓透平離心鼓風(fēng)機(jī)是我廠根據(jù)市場消費多層次的需求，推出的新一代鑄件型煤氣增壓透平離心鼓風(fēng)機(jī)，它是我廠研制開發(fā)的MZ型煤氣增壓離心鼓風(fēng)機(jī)的改進(jìn)型，屬國家專利產(chǎn)品。當(dāng)前工業(yè)鍋爐系列較多，所需的引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓差異較大，為適應(yīng)上述情況，此型風(fēng)機(jī)均采用三角膠帶（Ｃ式）傳動，不僅能以一個機(jī)號采用不同轉(zhuǎn)速來滿足同一噸位鍋爐配置各類除塵器的要求減少了風(fēng)機(jī)的系列和機(jī)號，而且也便于使用單位根據(jù)實際情況，自行變換主軸轉(zhuǎn)速來獲得所需的較理想的風(fēng)量，風(fēng)壓。超過250℃的可選用我公司的高溫鍋爐引風(fēng)機(jī)。 其它器件的選型當(dāng)上升的液體侵入棱鏡時，光被折射到液體中，只有少許或無光到達(dá)接受器。三、液位傳感器的選型本設(shè)計采用光電傳感器OPG01，該光電傳感器包含一個紅外LED和光接收器。CYB20S系列壓力變送器使用CYB10S壓力傳感器為敏感元件,和電子線路做成一體化結(jié)構(gòu)，輸出為4～20mA、0～5V標(biāo)準(zhǔn)信號, 適合工業(yè)自動化系統(tǒng)配套。這樣就需要進(jìn)行一些補(bǔ)償措施。在使用熱電偶進(jìn)行測溫時，只有將冷端的溫度恒定，熱端電動勢才是熱端溫度的單值函數(shù)。溫度測量范圍為200～1200℃.其特點是測溫范圍很寬，熱電動勢與溫度關(guān)系很近似線性，熱電動勢大及價格極低。這種熱電偶分度號為“K”。 (包括輸入電抗器和電線)的值而變化。反復(fù)使用時，必須等待變頻器和電機(jī)降到100%負(fù)荷時的溫度以下。,輸出電壓為200V級時，220V時的容量；輸出電壓為400V級時，440V時的容量。 FRF540LS系列技術(shù)規(guī)格FRF540LS系列型號FRF540L□□CH400VS75KS90KS110KS132KS160KS185KS220KS250KS315KS400K適用電機(jī)容量（KW)(注1）輕載變轉(zhuǎn)矩7590110132160185220250315400可變轉(zhuǎn)矩7590110110132160185220280375輸出額定電流（A）輕載變轉(zhuǎn)矩144180216260302360432477610750可變轉(zhuǎn)矩144180214216260302360432547722過載能力（注3）輕載變轉(zhuǎn)矩110% 60s秒 (反時限特性)可變轉(zhuǎn)矩120% 60秒 ,150% (反時限特性)電壓（注4）三相，380V至480V電源額定輸入交流電壓/頻率三相，380V至480V 50Hz/60Hz交流電壓允許波動范圍323至528V 50Hz/60Hz頻率允許波動范圍177。5．內(nèi)置RS485通信口。3．內(nèi)置PID，變頻器/工頻切換和可以實現(xiàn)多泵循環(huán)運行功能。二、變頻器及其型號根據(jù)設(shè)計題目要求，按照電動機(jī)的額定功率，最大使用電機(jī)容量，本設(shè)計選用三菱FRF540(L)SFRF540LS系列變頻器節(jié)能型、一般負(fù)載適用FR－F500（L）1. 功率范圍：75～900KW（3相380V，F(xiàn)R－F540（L）系列）。一、變頻器頻率范圍的設(shè)定基本頻率與最高頻率電動機(jī)的額定頻率稱為變頻器的基本頻率，當(dāng)頻率給定信號為最大值時，變頻器的給定頻率，稱為最高頻率，在上升時間一定的情況下，最高頻率決定了變頻器輸出頻率的變化速度。二是控制端子，包括外部信號控制變頻調(diào)速器工作的端子，變頻帶調(diào)速器工作狀態(tài)指示端子，變頻器與微機(jī)或其他變頻的通訊接口。變頻器是把電壓，頻率固定的交流電變換成電壓，頻率分別可調(diào)的交流電的變換器。 本系統(tǒng)中S7200通過CP226與變頻器之間的通信,通信協(xié)議設(shè)置為ASCll協(xié)議，選擇自由信息報文格式。下位機(jī)采用S7200系列PLC(CPU226)，內(nèi)部集成有MPI接口，用于與上位機(jī)全局通訊、PLC在線編程。PGPG2分別代表高報警和低報警。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“集中”位置時，由PLC控制給水泵的運行；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動”位置時，由機(jī)旁手動操作水泵的運行。 補(bǔ)水泵電氣控制線路圖 給水泵控制系統(tǒng)、BB2控制。當(dāng)1補(bǔ)水泵采用變頻控制啟動后仍不能滿足要求時，讓1補(bǔ)水泵工作于工頻同時啟動2補(bǔ)水泵。，兩個電流表一個安裝在控制柜上，另一個安裝在操作臺上，可以方便地觀察電機(jī)的三相工作電流，便于工作人員監(jiān)測電機(jī)的工作狀態(tài)，同時熱繼電器可以實現(xiàn)對電動機(jī)的過熱保護(hù)。在PLC輸出端口和交流接觸器之間引入中間繼電器，其目的是為了實現(xiàn)系統(tǒng)中的強(qiáng)電和弱電之間的隔離，保護(hù)系統(tǒng)，延長系統(tǒng)的使用壽命，增強(qiáng)系統(tǒng)工作的可靠性。自動控制時，扳動轉(zhuǎn)換開關(guān)SA6，通過PLC編程控制，來完成電動機(jī)的自動控制。按下復(fù)位按鈕SF9，中間繼電器QA4接通，常閉觸頭SF7打開，解除報警，變頻器停止運行。當(dāng)接觸器QA1吸合時，中間繼電器QA3接通，變頻器STF接通，變頻器啟動。 控制電路中還必須考慮系統(tǒng)電機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)指示燈的設(shè)計，為了節(jié)省PLC的輸出端口，在電路中可以采用PLC輸出端子的中間繼電器的相應(yīng)常開觸點的斷開和閉合來控制相應(yīng)電機(jī)指示燈的亮和熄滅，指示當(dāng)前系統(tǒng)電機(jī)的工作狀態(tài)。在PLC輸出端口和交流接觸器之間引入中間繼電器，其目的是為了實現(xiàn)系統(tǒng)中的強(qiáng)電和弱電之間的隔離，保護(hù)系統(tǒng)，延長系統(tǒng)的使用壽命，增強(qiáng)系統(tǒng)工作的可靠性。在整個控制系統(tǒng)中，所有控制電機(jī)、接觸器的動作，都是按照PLC的程序邏輯來完成的。按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作，使接觸器線圈帶電并保持，從而使接觸器動作，1變頻器、3變頻器接通電源，電動機(jī)變頻運行。補(bǔ)水泵，爐排電機(jī)等采用工頻運行方式，功率為5KW。 控制系統(tǒng)的主回路本系統(tǒng)采用4臺變頻器連接4臺電動機(jī)，其中1號變頻器控制引風(fēng)電機(jī)，功率為90KW，變頻工作方式，電機(jī)通過一個接觸器和變頻器輸出電源相聯(lián)，3號變頻器控制鼓風(fēng)機(jī)，功率為37KW，變頻工作方式，電機(jī)通過一個接觸器與變頻輸出電源連接。 開關(guān)量輸出分配表序號 名稱文字符號端口地址1循環(huán)泵1號QA12循環(huán)泵2號QA23補(bǔ)水泵1號QA34補(bǔ)水泵2號QA45超溫報警PG16超壓報警PG27循環(huán)泵1號燈PG38循環(huán)泵2號燈PG49補(bǔ)水泵1號燈PG510補(bǔ)水泵2號燈PG611報警鈴PB112啟動指示燈PG713低水位14高水位15工頻運行