基于PLC的锅炉控制系统设计实习报告

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基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计摘要本文针对锅炉电加热控制系统的实际需求,基于PLC,设计了一种可靠的电加热控制系统。

该系统通过PLC的控制,实现了对电加热器的开启、关闭、电流的调节等功能。

同时,系统还通过人机界面进行了参数设置和异常报警等功能。

实验结果表明,该系统具有高可靠性、稳定性,能够满足锅炉电加热的实际需求。

关键词:PLC、锅炉、电加热、控制系统一、引言锅炉是工业生产中常用的一种设备,其主要作用是将水加热为蒸汽,并通过蒸汽驱动液体或气体来完成工业生产流程。

而锅炉的加热方式一般有煤、油、气、电等多种方式,其中电加热由于其无污染、易控制等优点,被广泛应用于各种工业生产环节中。

然而,锅炉电加热控制系统的设计存在一些问题,如控制精度低、容易出现故障等。

这些问题给锅炉电加热操作带来了很大的不便,因此,需要设计一种基于PLC的锅炉电加热控制系统,以提高其可靠性和稳定性。

二、设计思路和方法1.设计思路基于以上问题,本文设计了一种基于PLC的锅炉电加热控制系统。

该系统采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过PLC与电加热装置进行连接,实现对电加热装置的开关控制和电流调节。

同时,本文还设计了人机界面,以便进行参数设置和异常报警等功能。

通过该系统,可以实现对电加热的精确控制,从而提高锅炉的加热效率和生产稳定性。

2.设计方法(1)硬件部分设计系统硬件包含主要的PLC、电加热器、人机界面等几个部分。

PLC:采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过该控制器,实现对电加热设备的精确控制。

电加热器:采用模块化的电加热器,可以根据实际需求进行扩展和修改。

人机界面:设计了触摸屏人机界面,以便进行电加热控制和参数设置等功能。

(2)软件部分设计软件部分主要包含PLC程序和人机界面程序两部分。

PLC程序:由于锅炉电加热主要是控制电加热的开关和电流调节,因此,PLC程序中主要包含电加热开关控制、电流调节等基本功能。

基于PLC锅炉控制系统设计开题报告

基于PLC锅炉控制系统设计开题报告

基于PLC锅炉控制系统设计开题报告题目基于PLC锅炉控制系统设计信息科学与工程学院,系,电气工程及其自动化专业班学生姓名学号指导教师开题日期: 年月日开题报告一、论文题目。

基于PLC锅炉控制系统设计二、课题研究的来源和实际意义。

随着工业的快速发展,自动化技术也随之占据着及其重要的地位。

无论是职工过万的大型企业还是百人的小型企业自动化无处不在。

而对于企业内的锅炉系统的自动控制是其中一项重要的课题。

因为这一控制不仅直接涉及到锅炉运行的效能,而且更关系到锅炉运行的安全性和可靠行。

锅炉按其用途分为:电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车船舶锅炉。

而按燃料分为:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉。

以继电—接触器为主的传统控制系统已不能满足现代船舶对其锅炉控制的越来越高、越来越复杂的要求,这一领域的计算机化已势在必行,而应用在当前工业过程控制领域中引人注目的可编程控制器(PLC)又是使其计算机化的最简便和可靠途径。

本文采用PLC控制器进行了对锅炉的控制设计。

锅炉微计算机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。

提高热效率,降低耗煤量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

三、题目主要内容及预期达到的目标。

本设计针对机车船舶锅炉,锅炉所产生的蒸汽主要供主副机暖机,燃油加热,日常生活用汽,故对蒸汽品质要求不高,采用多位控制实现对锅炉蒸汽压力的控制。

设计内容包括:(1)应用可编程序控制器作为锅炉控制器,对锅炉给水,点火程序,风油调节和蒸汽压力进行自动控制。

(2) 根据船舶辅助锅炉的主要控制量蒸汽压力和锅炉汽包水位进行简单数学建摸,用计算机建立简单的锅炉模型。

(3)建立基于VB的锅炉模型与PLC控制器组成的控制系统,并验证锅炉控制器的可行性和有效性。

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来,我国经济社会快速发展,生产力水平不断提高,在生产中,锅炉起着十分重要的作用,尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉,是提供能源动力的主要设备之一。

锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏,干燥,反应,加热等各过程的热源,另外也可以作为动力源驱动动力设备。

工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的,要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高,响应速度快[1]。

作为一个非常复杂的设备,锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数,参数之间有着复杂的关系,并且相互关联[2]。

而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。

1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制,已经经历了四个阶段[3~5](1)手动控制阶段因为20世纪60年代以前,电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展,技术尚不成熟,因此,这个时期工业人员的自动化意识不强,锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。

这种控制方法,要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量,引风量,给煤量的多少,然后利用手动的操作工具等操控锅炉,该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。

因此,要求操作工人必须具有非常丰富的经验,这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度,由十人的主观意识,所以事故率非常大,同时,也不能保证锅炉高效稳定的运行。

(2)仪器继电器控制阶段随着科技的不断进步,自动化技术以及电力电子技术快速提高,国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展,并且广泛应用于实际生产过程。

在上个世纪60年代前期,我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期,我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统;到了上个世纪的70年代末,我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器,同时,在工业锅炉的控制系统方面也在逐步推广应用自动化技术。

在仪表继电器控制阶段,锅炉的热效率得到了提高,并且大幅度的降低了锅炉的事故率。

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc一、设计目的本设计旨在搭建一个基于PLC的锅炉温度控制系统,通过对锅炉水温度的检测和控制,实现锅炉水温度的稳定控制,提高锅炉的工作效率,确保锅炉的稳定运行,降低发生事故的概率,保证工业生产的平稳进行。

二、设计内容1、系统硬件设计2、系统软件设计3、系统调试与实验三、系统设计的可行性分析本系统采用PLC作为控制核心,辅以温度传感器,执行元件等辅助部件,相比于传统的控制方法,其具有反应速度快,可靠性高,维护方便等优点,所以具有高度的可行性。

四、系统工作流程1、温度传感器将温度信号传输给PLC控制器2、PLC控制器根据设定的温度值和实时检测的温度值进行比较,判断当前温度状态3、根据判断结果,控制PLC输出的控制信号,控制加热电源调整电压,使锅炉水温度达到设定值4、如温度达到设定值,系统返回到检测阶段,进行下一轮温度检测和控制,如温度未达到设定值,锅炉继续加热,直至达到设定值,系统返回到检测阶段。

五、系统设计的技术要点1、采用模拟信号采集电路;2、采用PID算法控制,通过比较设定值和实际值来调节加热元件输出;3、使用触摸屏界面设计,用户可以通过界面设置温度值和查询运行状态;4、前后台通信采用Modbus协议。

六、系统检测与调试本系统设计完成后,需要进行硬件和软件的实现,并进行整体的调试测试,工程师需严格按照设计流程,全面检查各个部件的连接情况和参数设置,确保系统能够正常稳定地运行,运行过程中出现问题要及时解决。

七、总结与展望本设计成功地搭建了基于PLC的锅炉温度控制系统,系统具有实时性强,稳定性高,调节精度高等优点,提高了设备工作效率,大大降低了工业生产过程中锅炉事故的发生可能性。

在未来的研究中,可以通过结合智能算法等技术,进一步优化系统设计,提升锅炉温度控制系统的性能和应用范畴。

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计的开题报告

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计的开题报告

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计的开题报告一、选题背景锅炉供热是现代化社会产生的重要现象之一,锅炉燃烧的煤、天然气等燃料产生的热能,通过管道传送至供暖设施中进行供暖。

而这一过程中,锅炉供热控制是关键之一,影响着供暖设施的温度、舒适度、能耗等问题。

因此,本文选题基于PLC的锅炉供热控制系统设计。

二、研究目的和意义本文的研究目的是设计和实现基于PLC的锅炉供热控制系统,以提高供热系统的自动化程度、减少运行成本、提高供暖设施的温度稳定性、实现省电等效果。

在实际运用中,这样的系统在保障供热设施安全、提高人民生活品质方面具有重要的现实意义。

同时,又能较好地体现PLC控制技术在供热领域中的应用,为相关领域的控制策略优化、工程实施提供参考。

三、主要任务和内容本文基于PLC的锅炉供热控制系统设计的任务包括以下几个方面:系统的功率调节控制、系统的供水温度调节控制、炉体膨胀控制和模拟灰仓检测控制等。

其内容涵盖PLC编程、硬件接线、参数配置、控制算法设计等方面。

具体来说,主要包括以下内容:1、系统的框架设计:将传感器控制器、触摸屏、PLC等设备联系起来,构建完整的控制系统,建立控制系统的设计模型。

2、传感器设备的选择:选择在锅炉供热领域中经常应用的控制器,包括温度传感器、压力传感器等各种传感器设备。

3、PLC编程:基于PLC软件平台,采用逻辑控制程序、语言等,设计功率调节控制、供水温度调节控制、炉体膨胀控制等程序代码。

4、参数配置:为PLC编程设定控制参数,包括控制时序和控制范围等关键参数;同时设计参数调节程序,通过丰富参数调节方式,实现定制化控制方案。

5、控制算法设计:从系统的高级控制角度出发,采用现代化控制算法,设计稳态控制、过程控制、最优控制等各种算法,优化系统的整体控制效果。

四、研究成果预期设计出基于PLC的锅炉供热控制系统,掌握了供热领域常用的传感器设备和控制器,建立了一个完整的控制系统。

实验结果也体现出该系统的优异性能,具体体现在系统的控制精度、控制响应速度、稳定性等方面。

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域的应用日益广泛。

作为一种高效、可靠的工业控制设备,PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性,成为现代工业控制系统的重要组成部分。

本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,通过对锅炉供热系统的分析,结合PLC控制技术,实现对供热系统的智能化、自动化控制,提高供热效率,降低能耗,为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。

文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理,分析了传统供热系统存在的问题和不足。

然后,详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能,包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。

在此基础上,文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案,包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。

通过本文的研究,期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计,提高供热系统的控制精度和稳定性,降低运行成本,促进节能减排,为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。

也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。

二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统,其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度,然后通过管道系统输送到各个用户端,满足各种热需求,如工业生产、居民供暖等。

该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。

锅炉本体是供热系统的核心设备,负责将水或其他介质加热到预定温度。

其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。

锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。

燃烧器是锅炉的重要组成部分,负责燃料的燃烧过程。

燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。

燃烧器需要稳定、高效、低污染,同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。

热交换器是锅炉供热系统中的关键设备,负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。

热交换器的设计应保证高效、稳定、安全,同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。

基于PLC的蒸汽锅炉控制系统的设计

基于PLC的蒸汽锅炉控制系统的设计摘要:目前,随着工业的发展,锅炉作为能源转化的重要动力设备之一,其主要作用体现在城市供热和现代化工业生产中。

由于我国目前多数主流锅炉自动化控制水平不高,许多问题接踵而至,比如能源转化率低,导致资源浪费和环境污染;工人的操作水平参差不齐,导致各种安全隐患等。

通过现代化控制手段改造锅炉的燃烧系统,可以提高能源转化率,有效减少资源的浪费。

利用上位机实时监控生产全过程,降低风险,减少一线人员的工作量。

这样在节约能源的同时,也保证了生产运行的安全。

关键词:PLC;蒸汽锅炉;控制系统引言在工业生产阶段,应用与之相匹配的设备不仅能够有效提高生产效率,更能实现对成本的合理缩减。

尤其是在锅炉生产中,安全指标的提升逐渐成为长远发展的关键点,蒸汽锅炉的正确使用也就显得尤为重要。

以技术发展为依托,蒸汽锅炉的PLC系统抓紧被应用到实践生产中,这就大大提高了自动化发展能效。

但是蒸汽锅炉的自动化水平与预期目标之间存在显著差距,相对的能源消耗量大、参数缺少精准调控等问题也频繁发生,这就需要针对PLC的自动控制技术进行全面分析及探究,找寻更为有效的发展路径,促使其能效作用充分发挥。

1基于PLC的新型蒸汽锅炉自动控制系统总体方案基于PLC的新型蒸汽锅炉自动控制系统设计目标为将原来由继电器等基础器件控制或者人工操作的锅炉控制系统通过对水位、蒸汽流量、压力、排烟温度等参数的联合调控实现自动控制。

整个自动控制系统分为三级操控模式。

蒸汽锅炉控制系统的主要功能是实现锅炉的水位控制、蒸汽流量控制、蒸汽压力控制、排烟温度控制和监测。

具体功能如下:(1)自动控制:自动控制锅炉的运行参数,使蒸汽锅炉满足工作要求,并且可以安全、经济地运行。

(2)程序控制:通过对锅炉设定一个具体的操作顺序以及各参数的定义来编制程序实现对锅炉的自动控制,完成锅炉的正常运行。

如首先进行启动设置,然后将煤斗中的煤炭运送至炉膛进行燃烧,并按照顺序控制启动引风机、鼓风机以及炉排。

基于PLC控制的电锅炉控制系统

基于PLC控制的电锅炉控制系统电锅炉控制系统是现代工业制造中常见的一种设备,它通过PLC(可编程逻辑控制器)来实现对电锅炉的精确控制。

PLC控制技术具有灵活、方便、可靠等优点,能够实现复杂的逻辑控制和自动化控制功能。

本文将从PLC控制系统的原理、功能及特点入手,结合电锅炉的工作原理,详细介绍基于PLC控制的电锅炉控制系统的设计与实现。

1. PLC控制系统原理PLC控制系统是一种专门设计用于工业自动化控制的设备,其核心是一个可编程的CPU,通过不同的输入/输出模块和通信模块,与外部传感器、执行器等设备连接,实现对生产过程的控制。

PLC控制系统通过预先编写好的程序,根据不同的输入信号执行相应的逻辑控制,以达到自动化控制的目的。

2. 电锅炉工作原理电锅炉是一种利用电能进行加热的设备,通常由加热元件、控制系统、水泵等部件组成。

在工作过程中,电能被加热元件转换为热能,将水加热至设定的温度,为生产或生活提供热水或蒸汽。

电锅炉的控制系统通常包括温度传感器、压力传感器、水位传感器等,用于监测和控制锅炉的工作状态。

3. 基于PLC控制的电锅炉控制系统设计基于PLC控制的电锅炉控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器、人机界面等部件组成。

在设计过程中,首先需要根据电锅炉的工作原理和需求确定系统的功能要求和控制策略,然后编写PLC程序实现相应的逻辑控制。

通过合理的硬件布局和接线连接,将各部件连接到PLC控制器上,实现信号的采集和输出。

4. 控制系统功能与特点基于PLC控制的电锅炉控制系统具有如下功能与特点:1)灵活性:PLC控制系统可根据需要进行程序修改,实现不同的控制策略;2)可靠性:PLC控制器具有较高的稳定性和可靠性,可以长时间稳定运行;3)精确性:通过PLC控制系统可以实现对电锅炉的精确控制,提高生产效率和产品质量;4)扩展性:PLC控制系统可根据需要扩展输入/输出模块和功能模块,实现系统的功能扩展。

5. 控制系统优化与应用为了进一步优化电锅炉控制系统的性能,可以采用PID控制算法、模糊控制算法等先进的控制技术,提高系统的响应速度和稳定性。

plc锅炉控制设计总结

plc锅炉控制设计总结我搞这个plc锅炉控制设计啊,可真是费了老鼻子劲儿了。

你想啊,那锅炉,就像一个脾气捉摸不定的大怪物,我得用plc这把“魔法钥匙”把它管得服服帖帖的。

刚开始的时候,我瞅着那些个线路图啊,就像看天书似的。

眼睛瞪得老大,眉头皱得能夹死苍蝇,可还是一头雾水。

我就去找老张,老张是个老电工,那脸啊,黑黢黢的,像刚从煤堆里爬出来一样。

我拿着图纸跑过去,“老张啊,你快给我瞅瞅,这都是啥呀?”老张把图纸拿过去,眯着眼看了半天,嘴里嘟囔着:“你这小子,这都不懂,来,看这儿……”他一边说,一边用那粗粗的手指头在图纸上比划着。

我就跟着老张一点点地捋那些线路。

那锅炉房里啊,又热又闷,感觉就像在蒸桑拿,汗水一个劲儿地往下淌,把我的衣服都湿透了。

我心里想啊,这要是搞不定,可就麻烦了。

但我咬着牙,就跟那锅炉较上劲了。

在设计这个控制程序的时候,我就跟那些代码较上了真儿。

有时候为了一个小小的指令,我能琢磨半天。

我就坐在那个小桌子前,周围全是乱糟糟的草稿纸,上面画满了各种符号。

我眼睛死死地盯着电脑屏幕,嘴里不停地念叨着代码的逻辑。

这时候要是有人在旁边看我,肯定觉得我像个疯子。

后来啊,经过无数次的修改和测试,这个plc锅炉控制设计终于有点模样了。

我小心翼翼地启动它,眼睛一眨不眨地盯着那些指示灯和显示屏。

当看到一切都按照我设计的那样正常运行的时候,我那心里啊,就像开了花一样。

我高兴得蹦了起来,大喊一声:“成了!”那声音在锅炉房里回荡,感觉都能把屋顶掀翻了。

在这个过程中啊,我也明白了不少事儿。

这plc控制锅炉啊,就像指挥一场交响乐。

每个指令就像一个音符,得组合得恰到好处,才能演奏出美妙的乐章。

这不仅仅是个技术活儿,还得有耐心,有毅力。

有时候我真想放弃,但是一想到那锅炉要是失控了可不得了,就又打起精神来。

这一路走过来,我和这个锅炉控制设计就像是一对冤家,互相折磨,又互相成就。

现在再看这个成果,就像看自己的孩子一样,满心都是欢喜。

毕业设计-基于PLC控制的电热锅炉

电热锅炉是把电能转化为热能,把水加热至有压力的热水或蒸汽(饱和蒸汽)的一种电力设备。

电热锅炉无需炉膛、烟道和烟囱,同样无需储存燃料的空间,很大程度上减少了常规燃煤锅炉使用产生的污染。

电热锅炉具有低污染,低噪声,体积小,安装使用便利,自动化程度高,安全可靠,热效率高达98%以上等特点,电热属于一种绿色环保产品。

一些国家在20世纪70年代后期到80年代初期就已经开始研究设计电热锅炉.中国在80年代中期,开始设计电热锅炉产品,到了90年代中期,许多公司将电热锅炉用来采暖、中央空调和热水供应。

1 绪论1。

1电热锅炉的介绍在当今社会,电加热锅炉的使用领域已经越来越广泛了。

它的经济性,安全性和较高的自动化程度越来越受到人们的认同。

可是电加热锅炉的性能优劣充分的反映了电热锅炉的质量好坏。

电加热锅炉已逐渐进入人民的生活,成为洗浴,供热等场所的首选设备。

目前电热锅炉的控制系统多采用以微处理器为核心的PLC控制技术,既提高产品的自动化程度又增加了锅炉的控制精度。

现在使用的大部分电加热锅炉控制系统的设计还不完善,因此需要设计一种全新的、自动化程度较高的电加热锅炉控制系统来代替和完善以前的控制系统。

现在工业生产所使用的控制器大多数是用继电器、接触器为主的控制装置.使用继电器电路组成的控制系统出现的误操作较多,其可靠性不好。

而该设计所使用的是以PLC来取代原有的控制系统。

控制系统的要求:补水泵和循环泵交替使用,互为备用;缺相报警,水泵停止运行;循环泵主/备用泵能手动选择。

1.2 电热锅炉的分类电热锅炉就是以电为能量来加热的锅炉,即使用清洁的电能转化为热能,从而把常温水加热为高温度热水或具有压力蒸汽的热能电气设备.电热锅炉分为两大类:LDR(WDR)电热蒸汽锅炉和CLDZ(CWDZ)电热热水锅炉及KS—D电开水锅炉.其中电开水锅炉又分为KS—D电开水锅炉和XKS-D电蓄热开水锅炉。

电开水锅炉配置微电脑控制器、陶瓷电热管,采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头全自动工作,连续大量供应饮用开水,广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆、酒店等企事业单位使用.电蓄热开水锅炉配置微电脑控制器、陶瓷电热管,采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头利用夜间(低谷电)时间全自动工作,可以在白天(用电高峰期)大量供应饮用开水,广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆、酒店等企事业单位使用.电热蒸汽锅炉将水加热产生蒸汽的电锅炉,又名电热蒸汽发生器。

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实习报告题目:基于PLC的燃油锅炉控制系统设计院系名称:电气与信息工程学院实习任务书组学生人数5人系部名称电气与信息工程学院专业电气工程及其自动化班级、学号指导教师职称教授从事专业电气工程及其自动化题目名称基于PLC的燃油锅炉控制系统设计一、工程实践的目的、意义通过对燃油锅炉PLC控制的程序设计,使我懂得了锅炉一直在发展,随着对控制精度和对环境的要求越来越高,传统的继电器控制不能满足要求,燃煤锅炉也渐渐不再适应现代发展的需要。

燃油锅炉替代燃煤锅炉是发展的结果。

本次工程实践,收获很多,既完成了设计任务,又学的了很多新知识。

当然,个人的设计或多或少总存在一些不足和缺陷,只有在不断学习使用和在别人的帮助指点下,才能不断改进缺陷和不足。

整个设计过程比较复杂,在设计中反映出个人知识的不足,需要学习更多的知识以弥补不足。

二、工程实践的主要容、技术要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等)用PLC控制燃油锅炉的自动控制,保证其安全、可靠、稳定地按着预期的设计方案工作。

基于PLC的燃油锅炉控制系统技术要求如下:(1) 按下起动按钮,燃油首先通过燃油预热器预热,1min后,接通点火变压器,打开瓦斯阀门,同时由鼓风机送风,持续3S后,喷油泵喷油,持续3S后,点火变压器和瓦斯阀门同时关闭。

(2) 按下停止按钮,燃油预热器关闭,喷油泵关闭,鼓风机继续送风持续15S后送风停止。

(3) 锅炉燃烧过程中,当出现异常情况时(即蒸汽压力超过允许值或水位通过上限或低于下限L能自动关K;异常情况消失后,又能自动接起燃烧程序重新点火燃烧。

(4) 锅炉水位控制,锅炉工作起动后,当水位低于下限时,进水阀打开,排水阀关闭,当水位高于上限时,排水阀打开,进水阀关闭。

(5) 当水温低于90度时,喷油电机以较大转速运行;当水温高于90度时,Q0.7输出,喷油电机减速运行;当油温高于设定值25度时,喷油机才能喷油。

目录第1章引言 (1)1.1 PLC控制燃油锅炉的目的和意义 (1)1.2 PLC控制燃油锅炉的设计容 (1)1.3 预期实现的目标……………………………………………………………………1第2章系统总体设计方案 (2)2.1 燃油锅炉的基本组成部分…………………………………………………………22.2 燃油锅炉的工作过程………………………………………………………………22.3 燃油锅炉系统控制要求……………………………………………………………22.4 燃油锅炉控制系统…………………………………………………………………32.4.1 燃烧过程控制 (3)2.4.2 水位高低控制 (4)2.5 燃油锅炉系统工艺流程……………………………………………………………42.6 确定燃油锅炉的设计方案…………………………………………………………4第3章控制系统硬件设计 (6)3.1 PLC总述 (6)3.1.1 PLC工作原理 (6)3.1.2 PLC系统选型 (6)3.1.3 I/O地址分配…………………………………………………………………83.1.4 PLC主机图 (9)3.1.5扩展模块选型 (9)3.2 电机及驱动控制选型 (11)3.2.1 电机及喷油泵的选型………………………………………………………113.2.2 变频器选型 (11)3.2.3 电机主线路…………………………………………………………………113.3 检测元件选型 (12)3.4 低压电器选型 (12)3.4.1 继电器选型…………………………………………………………………133.4.2 断路器选型…………………………………………………………………133.4.3 熔断器选型…………………………………………………………………133.5 系统电源设计 (13)第4章控制系统软件设计 (15)4.1 控制程序流程图 (15)4.2 控制程序设计 (16)4.3 显示操作界面设计 (17)4.4 程序调试 (17)结束语 (19)实习体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章引言1.1 PLC控制燃油锅炉的目的和意义锅炉是一次性能源煤炭、石油、天然气转换成二次能源蒸汽量的重要动力设备。

据有关数据统计,目前我国有各类工业锅炉约25万。

每年耗煤量占全国产量的1/3,同时还消耗大量的石油和天然气。

工业锅炉是生产过程中重要的动力设备。

在石油化工领域,它的主要作用是向生产装置提供所需的合格蒸汽,其控制质量的优劣不仅关系到锅炉自身运行的效果,而且还将直接影响到相关装置生产过程的稳定性。

现代燃油燃烧机多为自动控制的燃烧机,一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等组成自动控制系统。

燃油锅炉随着城市的发展而越来越多地被应用。

以前使用燃煤锅炉由于其在燃烧时产生大量的CO2和粉尘污染环境而逐渐被淘汰,相对应的用燃油锅炉来代替燃煤锅炉已被广泛用于酒店、大型商场等建筑。

由PLC组成的燃油锅炉控制系统适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉,对锅炉实行全自动控制,包括锅炉水位、蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、调节等进行控制。

1.2 PLC控制燃油锅炉的设计容本设计采用可编程序控制器PLC控制燃油锅炉的稳定可靠运行。

通过PLC的选型和扩展电机及驱动控制、检测元件选型、低压电器选型、电源设计完成燃油锅炉的硬件设计部分。

通过组态软件以及仿真软件的模拟和调试完成燃油锅炉的软件设计。

1.3 预期实现的目标实现燃油锅炉的自动控制,不但能很好的控制锅炉的水位和蒸汽压力等参数,还能很方便的加水和排水,基于PLC的控制很容易实现工业化。

我国目前运行的很多锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低,工作效率普遍低于国家标准,因此实现燃油锅炉的自动控制对能源消耗来说很重要。

第2章系统总体设计方案2.1 燃油锅炉的基本组成部分燃油锅炉主要组成部分:燃油预热器:锅炉启动前,将锅炉燃烧用的燃油加热到适当温度以达到良好雾化,保证锅炉的正常燃烧。

汽包:由上下锅筒和三簇沸水管组成,水在管受管外烟气加热,在管簇发生自然的循环流动,并逐渐汽化,产生的饱和蒸汽聚集在上锅筒里边。

下锅筒作为连接沸水管之用,同时储存水和水垢。

炉膛:是使燃料充分燃烧并放出热能的设备,由供油系统和油枪组成。

引风设备:包括引风机,烟囱,烟道几部分,用它将锅炉中的烟气连续排除。

送风设备:由鼓风机和风道组成,用它来供应燃料燃烧所需要的空气。

燃料供给设备:包括供油管路和油枪等。

2.2 燃油锅炉的工作过程锅炉工作时燃料在炉膛进行燃烧,将其化学能转化为热能,高温的燃烧产物—烟气通过汽包受热面将热能传递给汽包温度较低的水,水被加热进而沸腾汽化,生成蒸汽。

燃料在燃烧时,油由油泵从储油罐中抽出,经燃油预热器预热,由喷油电磁阀经喷油口打入锅炉进行燃烧。

燃烧时,鼓风机送风,喷油电磁阀喷油,点火变压器接通(子火燃烧),瓦斯阀打开(母火燃烧),将燃油点燃。

点火完毕后,关闭点火,继续送风、喷油,使燃烧持续。

2.3 燃油锅炉系统控制要求由PLC组成的燃油锅炉控制系统适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉,对锅炉实行全自动控制,包括锅炉水位、蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、调节等进行控制。

1. 燃油锅炉控制要求(1) 按下起动按钮,燃油首先通过燃油预热器预热,1min后,接通点火变压器,打开瓦斯阀门,同时由鼓风机送风,持续3S后,喷油泵喷油,持续3S后,点火变压器和瓦斯阀门同时关闭。

(2) 按下停止按钮,燃油预热器关闭,喷油泵关闭,鼓风机继续送风持续15S后送风停止。

(3) 锅炉燃烧过程中,当出现异常情况时(即蒸汽压力超过允许值或水位通过上限或低于下限L能自动关K;异常情况消失后,又能自动接起燃烧程序重新点火燃烧。

(4) 锅炉水位控制,锅炉工作起动后,当水位低于下限时,进水阀打开,排水阀关闭,当水位高于上限时,排水阀打开,进水阀关闭。

2. 燃油锅炉的系统示意图如图2.1所示。

图2.1 燃油锅炉系统示意图2.4 燃油锅炉控制系统优良的燃油锅炉控制系统对燃油锅炉的应用有着极为重要的意义。

燃油锅炉的控制系统主要包括燃烧器控制、锅炉水位控制等。

2.4.1 燃烧过程控制燃烧装置包括:鼓风机、油泵、引风机、点火装置、喷油电磁阀等。

在燃烧启动前,燃油首先通过燃油预热器预热后,接通点火变压器,点火变压器投入工作,当点火变压器打开后,可燃油雾立即被高压电火花点燃产生点火火焰。

打开瓦斯阀门,同时由鼓风机送风,一段时间后,喷油泵喷油,持续一段时间后,点火变压器和瓦斯阀门同时关闭。

按下停止按钮,燃油预热器关闭,喷油泵关闭,鼓风机继续送风一段时间后送风停止。

2.4.2 水位高低控制锅炉水位的高低对锅炉的安全运行极为重要。

水位太高,会使蒸汽大量带水,降低品质,甚至会发生满水事故。

水位偏低,会造成锅筒各部分的温度偏差,形成热应力,极限情况下会出现裂纹。

水位过低,则容易发生缺水事故。

在负荷变化时,锅炉水位也会快速变化,因此必须采用自动控制来维持水位在规定的围。

维持汽包水位在给定围是保证锅炉安全运行的必要条件之一,是锅炉正常运行的重要指标。

2.5 燃油锅炉系统工艺流程燃油锅炉控制系统是由PLC来控制燃油锅炉的起动、停止以及出现异常情况时能暂停且异常情况消失后能自动按起燃顺序重新工作的供热系统。

燃油锅炉控制系统工艺流程图如图2.2所示。

图2.2 燃油锅炉控制系统工艺流程图2.6 确定燃油锅炉的设计方案可编程序控制器PLC作为锅炉控制器,通过对燃油预热器、喷油电磁阀、点火变压器、瓦斯阀、鼓风机、油泵和进水阀、出水阀等部件的控制,实现燃油锅炉的给水、点火程序、风油调节和蒸汽压力的自动控制。

采用压力传感器和温度传感器对水温、汽温、炉温进行检测,并通过PLC实现自动调节,维持它们在规定的围。

燃油锅炉控制系统由燃油预热器、点火变压器、瓦斯阀、引风机、油泵、进水阀、出水阀、水位上限开关、水位下限开关、各种检测仪表及监控设备组成。

系统原理框图如图2.3所示。

图2.3 燃油锅炉系统原理框图第3章控制系统硬件设计3.1 PLC总述3.1.1 PLC工作原理PLC是一种工业控制计算机,它的工作原理是建立在计算机工作原理的基础之上,即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。

CPU是以分时操作方式来处理各项任务的,所以它属于串行工作方式。

PLC工作的整个过程可分为三部分:第一部分是上电处理。

机器上电后对PLC系统进行一次初始化,包括硬件初始化,I/O模块配置检查,停电保持围设定,系统通信参数配置及其他初始化处理等。

第二部分是扫描过程。

PLC上电处理阶段完成以后进入扫描工作过程。

第三部分是出错处理。

PLC每扫描一次,执行一次自诊断检查,确定PLC自身的动作是否正常,如检查出异常时,CPU面板上的LED及异常继电器会接通,在特殊寄存器中会存入出错代码;当出现致命错误时,CPU被强制为STOP方式,所有的扫描便停止。

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