plc的锅炉燃烧器控制系统设计(附件)【字数:11165】
摘 要摘 要目前,我国的工业生产和供热过程中很大一部分的能源转换设备是工业燃烧锅炉,然而,大部分锅炉有较大缺陷,具体表现为安全性能低,能源消耗大,效率普遍低下以及自动化控制水平低。针对于上述缺陷,本文以传统燃烧炉为研究对象设计出一套燃烧控制系统。该燃烧设备由预热器、汽包、炉膛、引风机、燃料供给设备组成,通过PLC检测锅炉水位,压力等参数的相关数据并实现控制。此系统是以FX2N系列PLC为核心改造的燃烧控制系统,可以对燃烧炉的器启动、停止、故障检测等过程进行控制。本文设计出系统的原理图,流程图并且采用三菱编程软件GX Developer编辑出的梯形图。研究结果表明,采用PLC控制,不仅可以很好的控制锅炉汽包水位以及锅炉中的蒸汽压力等参数,还能更加方便的排水加水,提高了锅炉燃烧系统的安全性和自动化水平,更为重要的是大大减少了能源消耗。关键字 锅炉控制;PLC;三菱FX2N;节约能源;
目 录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究的背景与现状 1
1.2 锅炉燃烧器的控制方式 2
1.3本文的主要任务 3
第二章 PLC与燃烧器的介绍 4
2.1 PLC的基本介绍 4
2.1.1 PLC的发展史 4
2.1.2 PLC的组成和工作原理 5
2.1.3 PLC分类 6
2.2 燃烧器的基本组成 7
2.2.1燃烧锅炉的组成及作用 7
2.2.2燃烧锅炉的系统结构 7
2.3 锅炉的控制系统工作过程 8
2.4 设计方法 8
第三章 锅炉燃烧控制器的设计 9
3.1 燃烧锅炉系统的运行步骤及控制要求 9
3.2 燃烧器控制系统工艺流程图 10
3.3 选定锅炉系统运行方案 10
3.4 制作工艺参数控制 11
3.5 PID的组成 12
3.5.1 比例系数Kc对系统性能的影响: 12
3.5.2积分控制Ti对系统性能的影响 12
3.5.3微分控制Td对系统性能的影响 12
3.5.4 主、副回路控制规律的选择 13< style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究的背景与现状 1
1.2 锅炉燃烧器的控制方式 2
1.3本文的主要任务 3
第二章 PLC与燃烧器的介绍 4
2.1 PLC的基本介绍 4
2.1.1 PLC的发展史 4
2.1.2 PLC的组成和工作原理 5
2.1.3 PLC分类 6
2.2 燃烧器的基本组成 7
2.2.1燃烧锅炉的组成及作用 7
2.2.2燃烧锅炉的系统结构 7
2.3 锅炉的控制系统工作过程 8
2.4 设计方法 8
第三章 锅炉燃烧控制器的设计 9
3.1 燃烧锅炉系统的运行步骤及控制要求 9
3.2 燃烧器控制系统工艺流程图 10
3.3 选定锅炉系统运行方案 10
3.4 制作工艺参数控制 11
3.5 PID的组成 12
3.5.1 比例系数Kc对系统性能的影响: 12
3.5.2积分控制Ti对系统性能的影响 12
3.5.3微分控制Td对系统性能的影响 12
3.5.4 主、副回路控制规律的选择 13< style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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br /> 3.6 总体设计思路 13
第四章 PLC的设计与硬件分析 15
4.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤 15
4.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 15
4.1.2 PLC可编程控制器的设计 15
4.1.3 PLC程序的设计方法 16
4.2 PLC的选择与介绍 17
4.3 可编程逻辑控制器的设计 18
4.4 PLC硬件接线图 20
4.4.1 FX2N24MR硬件接线图 20
4.4.2 系统供电电路 20
4.4.3系统接线图 21
4.5 电机及驱动的选型 21
4.5.1 电机及喷油泵的选型 21
4.5.2 变频器选型 21
4.5.3 检测元件选择 21
第五章 系统软件介绍与设计 21
5.1 三菱发FX2N设计软件 21
5.2 系统软件设计 21
5.2.1 系统流程图 21
5.2.2 系统控制的梯形图 21
5.3 系统总体控制 21
5.3.1系统运行控制 21
结 论 21
致 谢 21
参考文献 21
绪论
国内外研究的背景与现状
一、历史背景
自上个世纪70年代,我国开始改革开放,经济迅速发展,我国的工业水平不断提高。工业燃烧炉在我国工业体系中占了极大的比重,几乎可以比喻为工业的心脏。工业燃烧锅炉采用的是天然气,石油,煤炭等能源将一次能源热能转换为二次能源电能。根据相关统计,至今为止工业锅炉仍然是工业生产中的重要设备,本世纪以来,我国的工业自动化进程进入一个迅速发展阶段,全世界的社会生产力有了极大的提高,经济的规模相比于上个世纪有了空前的增加,并且创造出了让人难以想象的巨大财富。但是随之而来的便是人口的爆炸型增长,人们对自然资源的需求变得异常渴望,因此造成了资源短缺,社会生态平衡遭到了破坏,社会自身生产与人类可持续发展的状况产生了巨大的无法解决的矛盾,因此过去单一的人工的不成熟的自动化控制设备以及系统已经满足不了当今社会的需求,一套自动化集成度高的燃烧炉控制系统迫在眉睫。21世纪的能源问题变得尤为突出,谁掌握了能源谁就能主导世界的发展,提高燃烧炉控制系统的自动化程度已经是我国燃油锅炉发展的一个重要的趋势。
随着(PLC)可编程控制器的出现与发展以及不同先进控制技术的出现例如:智能控制技术的显著发展和广泛应用,国外的燃烧炉控制水平已经远远高于国内控制水平。随着燃油锅炉的控制系统的不断提高,工业生产效率也不断的提高,国内外的燃烧锅炉技术不断发展,美国日本以及一些西欧国家的技术遥遥领先,但是我国的的锅炉控制系统技术的整体水平和欧美相比还是有很大差距的,大概处于在欧美国家上个世纪八九十年代的水平。
二、国内外现状
目前,我国的各种生产行业中都使用了燃烧炉来作为能源的提取工具,我国的燃烧炉控制水平依旧和国际水平相比还有很大的差距。自上个世纪70年代以来,由于各种工业过程中的控制需求,特别是在计算机技术的快熟迅猛发展以及自动控制系统理论基础和控制设计方法的发展推动下,国内外温度控制系统发展迅速,并且在智能化、参数测定、自适应等方面取得了不错的研究结果【1】。在这一方面美国、德国、日本、瑞典等一些西方工业大国技术处于领先。随着工业控制技术的发展,温度控制系统在国内的各行各业都有十分广泛的应用,但是从国内的温度控制器来说的话,温度控制的总体发展水平仍然不是很高,相比日本、美国、德国等一些先进国家仍然有比较大的差距,相比那些已经过渡到工业社会晚期的工业大国,我们需要努力的地方还有很多,不仅仅是PLC这一方面。
锅炉燃烧器的控制方式
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