毕业设计（论文）基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计.doc

毕 业 设 计锅炉出水温度控制系统的研究与设计总计 毕业设计（论文） 61页 表格 2表 插图 16幅 锅炉出水温度控制系统的研究与设计摘 要随着我国经济的发展，资源和环境矛盾同趋尖锐，使我国的现代化建设面临严峻挑战作为温度控制系统重要能源转换设备的锅炉能耗巨大，占我国原煤产量的三分之一左右然而，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，工作效率和环境污染普遍低于国家标准，因此实现锅炉的计算机自动控制具有重要的意义随着科学技术的不断发展人们开始利用各种先进的仪器和技术组成计算机控制系统来代替人工复杂的控制操作，直接数字控制DDC系统（Direct Control），便是其中之一直接数字控制DDC系统，它是工业生产计算机控制系统中用的最广泛的一种系统应用形式，在这类系统中的计算机，除了经过输入通道对多个工业过程参数进行巡回检测采集外，它还代替了模拟调节系统中的模拟调节气，按预定的调节规则进行调解运算，然后将运算结果通过过程输出通道输出并作用于执行机构，以实现多回路调节的目的。

本设计设计了基于PLC的锅炉温度控制系统，该系统包括下位机控制和上位机控制两部分文中给出了通过时间和室外温度相结合的控制策略对系统温度进行调节控制关键字：锅炉；计算机控制； PLCAbstractWith China’s economic development，resources and the environment has become increasingly acute contradictions，so that the modernization of our country is facing a formidable challenge．As an important energy source conversion equipment，heating system of the industrial boiler consumes about one-third of China’s coal．However，the majority of China’s current operating boiler system’s security and efficiency is generally lower than the national standard．So it's great significance to achieve automatic control for boiler with computer．Along with science technical develop continuously people start making use of every kind of advanced instrument constituting the calculator control system with the technique to the control operation that replace the artificial complicacy, direct arithmetic figure control DDC system( Direct Control), just one of them Direct arithmetic figure control DDC system, it is an industry to produce convenient and the most extensive a kind of system in system of control of calculator application form, in addition to through importation passage to several industries process parameter proceeding cruising to return to examination to collect, it returned to replace the emulation regulates the emulation in the system regulates the spirit, at the set regulate rule proceed the intermediation carries to calculate, then will carry to calculate result pass process output passage output combine function in carry out the organization, to realize many the purpose that back track regulate.the paper presents a overall control thinking，the system designed to heating in winter includes superordinate computer control system and the subordinate system．To meet all the campus’s winter heating，it gives a complete control strategy which combined with time and outdoor’s temperature.Key Words：Boiler；Computer Control； PLC目 录摘 要 IABSTRACT II第1章 绪论 11.1锅炉温度控制系统现状 11.2锅炉自动控制的发展历史 21.4 课题意义 4第2章锅炉温度控制系统的总体介绍 62.1锅炉温度控制系统的组成 62.2交流电机的变频调速系统介绍 72.2.1变频器驱动的特点 82.2.2变频调速的基本原理 82.2.3变频器基本结构 102.3 燃煤锅炉的工作过程 112.3.1 燃煤锅炉的组成 112.3.2燃煤锅炉的工作过程 122.4 燃煤锅炉的自动调节任务 13第3章控制系统下位机的设计 173．1 PLC软件介绍 173.1.1 模块式PLC的基本结构 173.1.2 PLC的特点 193.2 STEP7软件简介 203.3 控制系统所用功能块 213.4 锅炉控制系统的硬件组态 233.5 锅炉系统下位机程序设计 253.5.1 系统下位机控制程序实现 253.6 本章小结 35第4章 控制系统上位机设计 374.1 WINCC软件介绍 374.2 WINCC的特点 374.3 WINCC主要控制模块 384.4 项目组态 404.5 系统监控界面设计 414.6 Internet远程监控 464.6.1 WEB Navigator简介 474.6.2 WEB Navigator的优点 474.6.3 远程WEB发布与浏览 494.6.4 使用WEB Navigator 过程中遇到的问题及解决办法 494．7 本章小结 51第5章 系统的抗干扰设计 535．1 PLC系统的抗干扰性 535.1.1 电磁干扰源及对系统的影响 535.1.2 系统外引线的干扰 535.1.3 PLC系统内部的干扰 555.1.4 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 555.2控制系统主要抗干扰措施 55第6章 结论与展望 586.1 总结 586.2 展望 58致 谢 60参考文献 61I1第1章 绪论1.1锅炉温度控制系统现状锅炉是化工、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如果蒸汽负荷发生变化，必将引起汽包水位、蒸汽压力和蒸汽温度等的变化；燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，同时还会影响汽包水位、蒸汽温度、炉膛负压；给水量的变化不仅影响汽包水位，而且对蒸汽压力、蒸汽温度等亦有影响；所以锅炉设备是多输入，多输出且相互关联的控制对象1.2锅炉自动控制的发展历史锅炉是一个比较复杂的工业设备，有几十个测量参数、控制参数和扰动参数，它们之问相互作用，相互影响，存在明显的或不明显的复杂因果关系，而且测控参数也经常变化，存在一定的非线性特性，这一切都给锅炉的控制增加了难度锅炉控制技术的发展经历了几个历史阶段：1．纯手动阶段在六十年代以前，由于自动化技术与电子技术发展不成熟，人们的自动化观念还比较淡薄，这段时期的锅炉一般采用纯手动的控制方式，即操作工人通过经验决定送风、给水、引风、给煤的多少，通过手动操作器等方式来达到控制锅炉的目的这样就要求司炉人员必须有丰富的经验，增加了工人的劳动强度，事故率高，更谈不上保证锅炉的高效率运行2．自动化单元组合仪表控制阶段随着自动化技术与电子技术的发展，国外己经开发并广泛应用了全自动工业锅炉控制技术。

60年代前期，我国工业锅炉的控制技术开始发展，60年代后期我国引进了国外的全自动燃油工业锅炉的控制技术，70年代后期己经研制了一些工业锅炉的自动化仪表，正式将自动化技术应用于工业锅炉控制领域，因而热效率有所提高，事故率也有所下降但是，由于采用单元组合仪表靠硬件来实现控制功能，可靠性低，精度不高，而且只能完成一些简单的控制算法，不能实现一些较先进的算法和控制技术，控制效果仍然不理想基于PLC的锅炉供热控制系统的设计3．采用微机测控阶段随着电子技术的发展，高集成度、高可靠性、价格低廉的微型计算机、单板机、单片机、工业专用控制计算机的出现以及在我固的广泛应用，为锅炉控制领域开辟了一片广阔的天地运用计算机技术，开发出高效率、高可靠性、全自动的微机工业测控系统同时得到重视80年代后期至今，国内己经。