电气12级124班李建开题报告doc.docx

毕业设计开题报告 题 目 基于PLC控制锅炉输煤系统 姓 名 李 建 学 号 120433430 专 业 班 级 电气124班 指 导 老 师 叶 斌 电子工程系电气自动化教研室 2014年 12 月 2 日 选题的目的和意义 1.选题背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。 2.应用现状 燃煤锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。锅炉能耗巨大，每年的耗煤量超过3亿吨，占我国原煤产量的三分之一，提高其生产效率不仅具有客观的经济效益，还有重要的环保意义。但是我国目自矿运行的大多数锅炉系统控制水平不高，效率普遍偏低于国家标准，操作工人水平参差不齐，经常是凭感觉和经验去操作，长期使锅炉处在能耗高、环境污染严重的生产状态。据有关资料显示，世界85％的人口正陆续进入工业化阶段，全球性的人口、资源、环境矛盾尖锐，使我国的现代化面临严峻的挑战，即使国际市场能够弥补中国资源的不足，生态和环境破坏的沉重代价也难以承受。 3.发展方向 随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。其优越性主要在于：首先，通过对锅炉燃烧过程进行有效控制，使燃烧在合理的空燃比条件下进行，可以提高燃烧效率。由于工业锅炉耗煤量大，燃烧热效率每提高1％都会产生巨大的经济效益。其次，锅炉控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面使运行参数在CRT上的集中监测，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修改运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，工业锅炉的微机控制必将得到更加广泛的应用。锅炉作为重要的动力设备，其控制的基本要求是供给合格的蒸汽，使锅炉蒸发量适应负荷的需要。为此，生产过程的各个主要参数必须严格控制。锅炉设备是一个多输入、多输出的复杂控制对象，这些输入变量与输出变量之间是相互关联的。 近年来．大型集中供热锅炉房的控制系统开始采用可编程逻辑控制器PLC控制方式。在集中供热锅炉房，PLC(Programmable Logic Controller)主要用于输煤、驱动风机及进行比例积分微分PID(Proportional Integral Derivative)调节控制系统中[1]。当前国内许多地方的锅炉控制系统主要是采用分布式控制系统DCS(Distributed Control System)。这是由于锅炉系统的仪表信号较多．采用此系统性价比相对较好，但随着PLC技术的不断发展．PLC在仪表控制方面的功能已经不断强化。用于回路调节和组态画面的功能不断完善．而且PLC的抗干扰能力也很强．对电源的质量要求比较低。 二. 主要内容 1.控制参数：集中供热系统锅炉出水口温度、用户家中温度、炉内温度、锅炉水位、锅炉压力。控制内容：燃烧机开关、真空泵开关、电磁阀开、报警、鼓风机和燃烧机的调速。 2.设计内容 硬件部分：开关、传感器、电机等原件的选型；主回路接线图、PLC外部接线图（包括信号采集部分、电源部分、显示与报警部分） 软件部分：满足控制要求的控制程序（系统根据锅炉内水温高、低控制燃烧机大、小火。水温控制值可以设定，根据锅炉内空气的含氧量控制真空泵自启动．根据液位的高低实现锅炉内的自动调节。） 操作台设计：各种控制开关、各种状态显示信号灯 3.设计思路 从控制现场传感器送来的4.20 mA或0.5 v的标准信号经过信号调理模块送到现场控制单元(PLC)．经过智能运算后形成控制信号．控制信号再经过信号调理模块返送到现场执行单元(电磁阀)。各个控制单元通过以太网相连．将需要监控的信号送人上位机，实现人机交互和远程控制。 主要难点及解决办法 1.主要难点 (1) 根据本课题设计的任务要求完成对电机、变频器、传感器和各种开关的选型； (2) PLC与外设的连接以及其软件设计； (3) 拟采用的技术方案说明： 按键输入(1)补水(2)鼓风(3)进油(4)监控。 传感器：检测水温、水压、炉内压力。 P