plc的水煤浆锅炉燃烧监控系统设计(附件)
由于我国“富煤 缺油 少气”的能源资源的基本特点，以及节能减排的发展国策，水煤浆锅炉技术应运而生。本设计根据水煤浆锅炉燃烧工艺要求和工作原理，进行了设备的选型设计，然后根据控制要求，进行自动控制方面的设计。本系统采用SIEMENS的S7-300系列PLC为下位机，和Wincc作为上位机监控，并结合各种传感器（主要为压力传感器、温度传感器、液位传感器、负压传感器等），完成系统设计中要实现的控制功能。在就地PC端，采用易控组态监控系统监视设备的运行情况及各个运行参数，做到有故障及时发现并尽早处理。 关键词：PLC、水煤浆锅炉、自动控制。目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2水煤浆锅炉优点 1
1.3论文的目标及内容 2
2 总体设计 3
2.1 水煤浆锅炉介绍 3
2.2 控制要求 5
3 硬件设计 7
3.1 PLC选择 7
3.2传感器参数 8
3.3地址分配 9
3.4 硬件组态 11
3.5变频器选择 14
4 软件设计 16
4.1内部使用地址 16
4.2 程序流程图 19
4.3 程序结构 19
4.4 梯形图程序 21
4.4.1 主程序 21
4.4.2 锅炉启动程序 22
4.4.3 引风鼓风炉排等控制程序 23
4.4.4 模拟量读取程序 23
4.4.5 报警处理程序 24
4.4.6 供水处理程序 24
4.4.7 OB35中断处理程序 25
4.5语句表程序 27
5 Wincc组态 27
5.1 新建项目 27
5.2 驱动设定 27
5.3 变量定义 29
5.4 组态画面 30
5.5 运行 32
总结 41
致谢 42
参 考 文 献 43
附录 44
附录1 主程序 44
附录2 锅
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> 5 Wincc组态 27
5.1 新建项目 27
5.2 驱动设定 27
5.3 变量定义 29
5.4 组态画面 30
5.5 运行 32
总结 41
致谢 42
参 考 文 献 43
附录 44
附录1 主程序 44
附录2 锅炉启动程序 50
附录3引风鼓风炉排水煤浆等控制子程序 61
附录4模拟量输入处理子程序 68
附录5 报警处理子程序 76
附录6 供水处理子程序 78
附录7 中断处理子程序 89
1 绪论
1.1研究背景
就当今我国勘探结果来看，“富煤、缺油、少气”是我国能源资源的基本特点。我国煤炭资源与天然气、石油、水能等一次能源相比，探明的资源储量换算为标准煤，煤炭在其中占绝大多数，因此煤炭是我国主要也是重要的基础能源。我国能源禀赋并不乐观，主要的一次能源：石油、天然气、煤炭的储采比均低于世界平均水平。值得关注的是，虽然我国的一次能源布局被称为是“富煤，贫油、少气"，可现有的能源布局导致煤炭在我国一次能源消费结构中所占的绝对比重达到约七成，与西方国家“石油为主，煤炭、天然气为辅，水电、核能为补充”的情况相比，“以煤为主”的能源消费结构使我们与他国产生很大区别。
就现今资源状况来说，虽然煤炭在资源总量的比重中占据很高的位置，但是我们也必须面对其使用过程中存在的固有缺陷。 其一，我国煤炭加工的水平远远落后于世界煤炭加工的平均水平。在我国，绝大部分煤炭并没有经过选择和洗煤的过程，就被广泛用于工农业生产。突出表现在热电厂燃煤、工业生产以及取暖锅炉燃煤、民用燃煤等方面。“灰分较高、含硫量较多、燃烧热值较低”是这类煤的主要特点，大量排放灰尘、粉尘、二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等污染性较大的气体于大气中，造成严重的环境污染及破坏并且产生雾霾。 其二，八成的燃煤设备工作效率低下，造成了煤炭资源的严重浪费和生产成本的提高并使环境遭到更大的污染与破坏。于是，高效、合理、洁净使用煤炭资源的社会需要，决定了我国煤炭的加工和转化技术水平必须进一步提升。 石油是另外一种有限的资源。在我国石油资源禀赋条件较差，可以开采并储备量相对较低。因此，对于一种新型能源的呼声随着工业社会的发展愈来愈高，这种能源必须要以我国现有能源现状为基础，结合新型的技术手段，达到环境污染小，能源利用率高的目的。水煤浆锅炉监控系统技术就是在这样的背景下应用而生。
1.2水煤浆锅炉优点
水煤浆是由大约65％的煤、34％的水和1％的化学添加剂通过物理加工得到的
一种低污染、高效率、可管道泵式输送的代油煤基流体燃料。
针对具体水煤浆锅炉中的水煤浆分析可得其有以下几个方面的特点：
(1)效率高。和相同负荷的燃煤锅炉相比较，这种类型的水煤浆锅炉在产电量同等的条件之下，资源的利用率等提高了百分之二十到三十。一般使用的燃煤锅炉会以为使用和运行维修人员的问题，造成各个部件工作的功率不能相互协作，使得煤炭在炉膛内燃烧不充分，从而造成了煤炭的使用不完全的浪费。相比于普通的燃煤锅炉，本文中的水煤浆锅炉，在这一方面有着显著的特点。水煤浆锅炉有自己独特的提供浆液的系统，其水煤浆可以与高压空气以及燃油充分的掺杂在一起，然后进去锅炉的炉膛燃烧。水煤浆锅炉的浆液独有的系统，由卸浆泵、输入浆液泵、供给浆液泵、独立于室外的储存罐、一直为系统提供浆液罐、各个罐内装有的搅拌装置以及管道等构成。
(2)产生的污染低。为了减少水煤浆锅炉原料中的硫和氮的含量，水煤浆锅炉使用的原料都是筛选和清洗之后才投入使用的。国家发改委规定的锅炉的烟尘排放的浓度是200rag／Nm3，而本文中介绍的水煤浆锅炉，其以100mg／Nm3左右的排放浓度远远低于国家的规定。并且水煤浆锅炉的燃烧产物可以作为工业的原料用来加工使用，是节约资源的良好体现。
(3)整个燃烧过程的流程比较简易。由于水煤浆锅炉的燃烧原料的特殊性，相比于一般锅炉，其可以省去繁杂而且麻烦的输煤系统。水煤浆锅炉需要的是更加简单的浆液输送系统，只要把混合燃料送入锅炉炉膛即可，也节省了电厂使用的电量。更重要的是输送的设备和系统都更加的简单易操作，不存在人员不同的差异问题，完全自动化的控制系统。
1.3论文的目标及内容
以西门子S7-300 PLC这个设备为基础，运用自己建立的控制系统，实现水煤浆锅炉的风机，点火系统的全自动运行；自行编程并使用软件描述水煤浆锅炉的即时参数和工作状态，并记录出适当的操作方法和过程，实现上位机与下位机的实时信息通讯、下位机与变送器以及各测量仪表输出信号的通讯连接等。
要求根据水煤浆锅炉的工作过程要求设计出可以对供浆量、鼓风、引风、点火等环节进行自动控制，并对相关参数进行监测和控制的一套自动控制系统，输出分配图；梯形图；监控界面及必要程序。
2 总体设计
2.1 水煤浆锅炉介绍
水煤浆锅炉可用于工业生产和民生的新类型锅炉，
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2水煤浆锅炉优点 1
1.3论文的目标及内容 2
2 总体设计 3
2.1 水煤浆锅炉介绍 3
2.2 控制要求 5
3 硬件设计 7
3.1 PLC选择 7
3.2传感器参数 8
3.3地址分配 9
3.4 硬件组态 11
3.5变频器选择 14
4 软件设计 16
4.1内部使用地址 16
4.2 程序流程图 19
4.3 程序结构 19
4.4 梯形图程序 21
4.4.1 主程序 21
4.4.2 锅炉启动程序 22
4.4.3 引风鼓风炉排等控制程序 23
4.4.4 模拟量读取程序 23
4.4.5 报警处理程序 24
4.4.6 供水处理程序 24
4.4.7 OB35中断处理程序 25
4.5语句表程序 27
5 Wincc组态 27
5.1 新建项目 27
5.2 驱动设定 27
5.3 变量定义 29
5.4 组态画面 30
5.5 运行 32
总结 41
致谢 42
参 考 文 献 43
附录 44
附录1 主程序 44
附录2 锅
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> 5 Wincc组态 27
5.1 新建项目 27
5.2 驱动设定 27
5.3 变量定义 29
5.4 组态画面 30
5.5 运行 32
总结 41
致谢 42
参 考 文 献 43
附录 44
附录1 主程序 44
附录2 锅炉启动程序 50
附录3引风鼓风炉排水煤浆等控制子程序 61
附录4模拟量输入处理子程序 68
附录5 报警处理子程序 76
附录6 供水处理子程序 78
附录7 中断处理子程序 89
1 绪论
1.1研究背景
就当今我国勘探结果来看，“富煤、缺油、少气”是我国能源资源的基本特点。我国煤炭资源与天然气、石油、水能等一次能源相比，探明的资源储量换算为标准煤，煤炭在其中占绝大多数，因此煤炭是我国主要也是重要的基础能源。我国能源禀赋并不乐观，主要的一次能源：石油、天然气、煤炭的储采比均低于世界平均水平。值得关注的是，虽然我国的一次能源布局被称为是“富煤，贫油、少气"，可现有的能源布局导致煤炭在我国一次能源消费结构中所占的绝对比重达到约七成，与西方国家“石油为主，煤炭、天然气为辅，水电、核能为补充”的情况相比，“以煤为主”的能源消费结构使我们与他国产生很大区别。
就现今资源状况来说，虽然煤炭在资源总量的比重中占据很高的位置，但是我们也必须面对其使用过程中存在的固有缺陷。 其一，我国煤炭加工的水平远远落后于世界煤炭加工的平均水平。在我国，绝大部分煤炭并没有经过选择和洗煤的过程，就被广泛用于工农业生产。突出表现在热电厂燃煤、工业生产以及取暖锅炉燃煤、民用燃煤等方面。“灰分较高、含硫量较多、燃烧热值较低”是这类煤的主要特点，大量排放灰尘、粉尘、二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等污染性较大的气体于大气中，造成严重的环境污染及破坏并且产生雾霾。 其二，八成的燃煤设备工作效率低下，造成了煤炭资源的严重浪费和生产成本的提高并使环境遭到更大的污染与破坏。于是，高效、合理、洁净使用煤炭资源的社会需要，决定了我国煤炭的加工和转化技术水平必须进一步提升。 石油是另外一种有限的资源。在我国石油资源禀赋条件较差，可以开采并储备量相对较低。因此，对于一种新型能源的呼声随着工业社会的发展愈来愈高，这种能源必须要以我国现有能源现状为基础，结合新型的技术手段，达到环境污染小，能源利用率高的目的。水煤浆锅炉监控系统技术就是在这样的背景下应用而生。
1.2水煤浆锅炉优点
水煤浆是由大约65％的煤、34％的水和1％的化学添加剂通过物理加工得到的
一种低污染、高效率、可管道泵式输送的代油煤基流体燃料。
针对具体水煤浆锅炉中的水煤浆分析可得其有以下几个方面的特点：
(1)效率高。和相同负荷的燃煤锅炉相比较，这种类型的水煤浆锅炉在产电量同等的条件之下，资源的利用率等提高了百分之二十到三十。一般使用的燃煤锅炉会以为使用和运行维修人员的问题，造成各个部件工作的功率不能相互协作，使得煤炭在炉膛内燃烧不充分，从而造成了煤炭的使用不完全的浪费。相比于普通的燃煤锅炉，本文中的水煤浆锅炉，在这一方面有着显著的特点。水煤浆锅炉有自己独特的提供浆液的系统，其水煤浆可以与高压空气以及燃油充分的掺杂在一起，然后进去锅炉的炉膛燃烧。水煤浆锅炉的浆液独有的系统，由卸浆泵、输入浆液泵、供给浆液泵、独立于室外的储存罐、一直为系统提供浆液罐、各个罐内装有的搅拌装置以及管道等构成。
(2)产生的污染低。为了减少水煤浆锅炉原料中的硫和氮的含量，水煤浆锅炉使用的原料都是筛选和清洗之后才投入使用的。国家发改委规定的锅炉的烟尘排放的浓度是200rag／Nm3，而本文中介绍的水煤浆锅炉，其以100mg／Nm3左右的排放浓度远远低于国家的规定。并且水煤浆锅炉的燃烧产物可以作为工业的原料用来加工使用，是节约资源的良好体现。
(3)整个燃烧过程的流程比较简易。由于水煤浆锅炉的燃烧原料的特殊性，相比于一般锅炉，其可以省去繁杂而且麻烦的输煤系统。水煤浆锅炉需要的是更加简单的浆液输送系统，只要把混合燃料送入锅炉炉膛即可，也节省了电厂使用的电量。更重要的是输送的设备和系统都更加的简单易操作，不存在人员不同的差异问题，完全自动化的控制系统。
1.3论文的目标及内容
以西门子S7-300 PLC这个设备为基础，运用自己建立的控制系统，实现水煤浆锅炉的风机，点火系统的全自动运行；自行编程并使用软件描述水煤浆锅炉的即时参数和工作状态，并记录出适当的操作方法和过程，实现上位机与下位机的实时信息通讯、下位机与变送器以及各测量仪表输出信号的通讯连接等。
要求根据水煤浆锅炉的工作过程要求设计出可以对供浆量、鼓风、引风、点火等环节进行自动控制，并对相关参数进行监测和控制的一套自动控制系统，输出分配图；梯形图；监控界面及必要程序。
2 总体设计
2.1 水煤浆锅炉介绍
水煤浆锅炉可用于工业生产和民生的新类型锅炉，
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