PLC系统在蒸汽锅炉控制中的应用

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蒸汽锅炉控制系统

蒸汽锅炉控制系统

基于西门子S7-300的40t蒸汽锅炉控制系统摘要随着社会经济的飞速发展,城市建设规模的不断扩大,以及人们生活水平的不断提高,对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。

目前,我国大部分地区冬季生活供暖仍然以锅炉供暖为主,锅炉房自动控制系统配置相对落后,风机和水泵等电机的控制主要依赖值班人员的手工操作,控制过程繁琐,耗电耗煤,而且手动控制无法对锅炉供水温度和管网压力变化及时做出适当的反应。

本文设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。

该控制系统由可编程控制器、变频器、风机和水泵电机、传感器、以及控制柜等构成。

系统主要包括四个控制回路:锅炉汽包水位控制回路、水温控制回路、炉排控制回路和炉膛负压控制回路。

系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。

系统以西门子S7-300可编程控制器为下位机。

下位机控制程序采用西门子公司的STEP7编程软件设计,主要完成模拟量信号的处理,水位、温度和压力信号的PID控制等功能,并接收上位机的控制指令以完成风机启/停控制、参数设定、循环泵控制和补水泵控制。

本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制,有效地降低了能耗,提高了生产管理水平。

系统安装维护方便,运行稳定、可靠。

系统整体设计合理,功能齐全,实现了预期的目标。

关键词:锅炉控制,变频调速技术,PLC,PIDFor Siemens S7-300 40 Tons Steam Boiler Control SystemAbstractWith the rapid development of social economy and the increasingly improved living standard of people, the scale of city construction is unprecedentedly expanded, arousing urgent requirement for high-quality living heating system to meet the sustainingly increased need. In the majority of our country, however, most current living heating systems for winter use arerelatively still out-of-date boiler heating system, in which, the core part, namely, the control of operating fans in stokehold and water pumps is still manual and therefore hard to realize real-time adjustment according to changing pressure in the pipes and temperature of water supplied. Consequently, this fussy manual control inevitably leads to unnecessary huge waste of coal and electrical power.In this paper, a heating boiler control system based on PLC and variable frequency speed-regulating technology is designed. The control system is made up of PLC, transducers, electromotor units of pumps and fans, sensors and control tanks, etc. In the program control system is consisted by four loops that is the water level control loop, the water temperature control loop, the boilers belt control loop and the hearth pressure control loop. It can control electromotor starting, running and timing by means of transducers. The hardware system adopts a Siemens S7-300 PLC as the lower control system (LCS). The control software of LCS designed with STEP7(Siemens PLC software toolbox) is mainly used to deal with functions such as processing analog signals , PID control of water level、temperature and pressure, and accepting control instructions from the upper supervisory system(USS) to realizestarting/stopping of electromotors, setting of analog parameters and control of water pumps. The frequency control system proposed not only can realize automatic control of boiler burning process efficiently, having greatly reduced energy consumption, and in the meantime effectively improved the level of boiler control management, but also has many advantages such as stable and reliable running, flexible operation, etc. The whole design is feasible and reliable and reach the expected objective..Key words:boiler control, variable frequency speed-regulating technology, PLC,PID目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 绪论 ........................................................................................................................................ 1 引设备的基本结构 .............................................................................................. 1 蒸汽锅炉本体 ........................................................................................................... 1 辅助设备 ................................................................................................................... 2 蒸汽锅炉的工作过程 ...................................................................................................... 3 燃料燃烧与通风系统 ............................................................................................... 3 汽-水系统 ................................................................................................................. 3 控制要求 .......................................................................................................................... 3 控制汽包水位 ........................................................................................................... 4 控制蒸汽温度 ........................................................................................................... 4 控制炉膛压力 ........................................................................................................... 4 控制燃烧系统 ........................................................................................................... 5 控制鼓风引风量 ....................................................................................................... 5 2 PLC硬件设计 ......................................................................................................................... 6 PLC的发展历程 .............................................................................................................. 6 PLC特点 .......................................................................................................................... 6 S7-300简介 ...................................................................................................................... 8 系统组成 .......................................................................................................................... 8 3 软件设计 .............................................................................................................................. 10 S7-300编程软件简介 .................................................................................................... 10 控制系统软件设计 ........................................................................................................ 11 控制算法的选择 ..................................................................................................... 11 STEP7中的PID功能块 ......................................................................................... 12 主程序设计 (12)子程序设计 ............................................................................................................. 13 结论 ...................................................................................................................................... 19 致谢 ...................................................................................................................................... 20 参考A (S7-300-PLC MODULE SPECIFICATION) .................................................... 22 附录B (S7-300模板规范手册) ...................................................................................... 30 附录C (蒸汽锅炉控制系统原程序) . (36)1 绪论引言供暖锅炉控制系统属于过程控制系统,其控制的目标是控制锅炉燃烧过程中的水位、炉膛负压等参数,使锅炉燃烧工况良好,保证设备运行安全,满足用户的供热要求。

基于PLC的加热炉温控制系统设计

基于PLC的加热炉温控制系统设计

毕业设计(论文)题目:基于PLC的加热炉温控制系统设计学院:电子信息学院专业班级:06自动化(2)指导教师:康涛职称:讲师学生姓名:雷颖倩学号:40604010225摘要在现代工业生产过程中,一些温度等作为被控参数的过程,往往其容量滞后较大,控制要求又较高,若采用单回路控制系统,其控制质量无法满足生产要求。

本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等,提出了锅炉温度串级控制的解决方案。

本系统以电加热锅炉为被控对象,以锅炉出口水温为主被控参数,以炉膛内水温为福被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以PLC为控制器,构成锅炉温度控制系统;完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。

经过调试,PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等,达到了设计要求。

关键词:锅炉,温度,串级控制,PLC,PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS:boiler,temperature,bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展,锅炉的使用范围越来越广泛。

锅炉给水控制系统论文

锅炉给水控制系统论文

摘要近年来电力工业发展迅速,以及能源环保的要求,越来越多的大容量发电机组开始参与调峰运行。

锅炉给水泵是火电厂的重要辅机之一,也是电厂的耗能大户,因而给水泵控制系统的先进性直接影响到电厂运行的安全性,研究锅炉给水泵的控制系统具有一定的实用价值。

本文是针对蒸汽锅炉而设计的。

由变频器、PLC,PID调节器组成控制系统,调节水泵的给水流量和出水口压力。

电动机泵组由两台水泵并联而成,由变频器供电,根据蒸汽锅炉水位变化来控制变频器电动机泵组的速度和切换,使系统运行在最合理状态,保证锅炉水位的稳定。

本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统,由PLC进行逻辑控制,由变频器进行流量和水位调节。

在经过PID运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节流量,水位变量供水。

运行结果表明,该系统具有水位控制精度高,结构简单,工作可靠等特点。

关键词:变频调速;PID调节;PLC;锅炉给水泵;ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry and the necessary demand in protecting the energy,more and more high-capacity power stations are being put into use of operation.Boiler-water-pump is not only one of the important auxiliary parts of heat-engine plant,but also the huge energy custom.What is more,the safety operation of the power station directly depends on the advancement of the water-pump control system .The study of boiler-water-pump control system counts much more value.This paper is aimed at designing the reek boiler.The control system that is made up of frequency transformer,PLC and PID is to regulate the out-put flow and the pressure.The motor pump which consists of one shunt-wound water-pumps absorb the energy from the frequency transformer.According to water level, the motor pump controls the speed and is ready to change when it receives the signal.These make the whole system operates best and ensure the water level is stable.This paper introduces that the frequency-controled water supply system which is controlled by PLC measures the flow and water level through the frequency transformer.After PID counts,the system will make the closed loop automation come true through PLC controlling the switching frequency conversion to power frequency.The results show that the system which it can be relay on can control the water level accurately and its structure is simple.Keywords:frequency conversion speed governing;PID regulated;PLC; Boiler-water-pum ;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)CONTENTS (V)第1章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2 国内外研究动态 (2)1.2.1 PLC国内外的发展现状 (2)1.2.2 变频调速技术国内外的发展现状 (3)1.2.3 锅炉给水泵运行方式的国内外研究现状 (4)1.3 变频调速技术在系统中的应用 (5)1.4 本论文的主要工作 (7)第2章蒸汽锅炉给水泵的控制系统总体设计 (9)2.1 控制系统的主要功能 (9)2.2 给控制系统的基本控制方案的选择 (11)2.3 控制系统的基本架构 (14)第3章系统的硬件选择和设计 (16)3.1 系统的硬件选型 (16)3.1.1 PLC的选型 (17)3.1.2 变频器的选型 (22)3.1.3 给水泵的选型 (25)3.1.4 传感器的选型 (25)3.1.5 触摸屏的选型 (27)3.2 电气控制系统主电路图 (28)3.3 PLC外围接线图 (29)3.4 变频器电路 (33)第4章系统控制算法与软件的设计 (34)4.1 控制算法设计及参数工程整定 (34)4.1.1 数字PID算法 (34)4.1.2 PID参数的整定 (37)4.2 控制系统的软件设计 (39)4.2.1 系统主程序 (39)4.2.2 系统主要子程序 (41)4.3 PLC 与触摸屏通信设计 (43)第5章抗干扰性分析 (47)5.1 系统中PLC干扰信号的种类 (47)5.2 系统中PLC的抗干扰设计 (48)5.2.1 电源系统的抗干扰设计 (48)5.2.2 接地系统的抗干扰设计 (49)5.2.3 输入输出电路的抗干扰设计 (50)5.2.4 外部配线的抗干扰设计 (53)5.2.5 软件抗干扰设计 (54)5.3 系统中变频器干扰信号的种类 (56)5.4 系统中变频器的抗干扰设计 (56)5.5 变频器抗干扰设计的其它注意事项 (58)第六章经济与社会效益分析 (59)总结 (60)致谢 (61)参考文献 (62)附录 (65)CONTENTSABSTRACT(chinese) (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)CONTENTS(chinese) (Ⅲ)CONTENTS (Ⅴ)Chapter 1 Introduction (1)1.1 The background and significance of topics (1)1.2 Research trends at home and abroad (2)1.2.1 Domestic and international developments in the technology of PLC (2)1.2.2 Domestic and international developments in the technology of VariableFrequency water supply system (3)1.2.3 Domestic and international developments in the technology of boilerfeed pump operating mode (4)1.3 The application of Frequency control in the system (5)1.4 The main research of this thesis (7)Chapter 2 The design for the steam boiler feed water pump control system .. 9 2.1 the main functions of the control system (9)2.2 the basic control program of the control system (11)2.3 The basic framework of the control system (14)Chapter 3 Hardware selection and design of the system (16)3.1 Hardware selection of the system (16)3.1.1 the selsction of PLC (17)3.1.2 the selsction of the Inverter (22)3.1.3 the selsction of the water pump (25)3.1.4 the selsction of the Sensor (25)3.1.5 the selsction of the Touch screen (27)3.2 Electrical control system for the main circuit (28)3.3 The external wiring diagram of the PLC (29)3.4 The Inverter circuit (33)Chapter 4 Control algorithm and software design for the system (34)4.1 The design for Control algorithm and Parameter project settings (34)4.1.1 The digital PID algorithm (34)4.1.2 Parameter project settings for PID (37)4.2 The software design of control system (39)4.2.1 The main program of the system (39)4.2.2 The main branch program of rhe system (41)4.3 Communication Design for PLC and touch screen (43)Chapter 5 Analysis of anti-jamming (47)5.1 The kind of Interfering signals of PLC in the system (47)5.2 The design for anti-jamming in the system (48)5.2.1 The design for anti-jamming of the power system (48)5.2.2 The design for anti-jamming of the Grounding system (49)5.2.3 The design for anti-jamming of the input and output circuits (50)5.2.4 The design for anti-jamming of the external wiring (53)5.2.5 The design for anti-jamming of the software (54)5.3 The kind of Interfering signals of inverter the system (56)5.4 The design for anti-jamming of the inverter in the system (56)5.5 The other attetions in anti-jamming of the inverter in the system (58)CHAPTER 6 Economic and soclal analysis (59)Conclusion (60)Acknowledgement (61)References (62)Appendix (65)第1章绪论1.1选题的背景及意义随着国民经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们对电能的需求越来越多,由于燃煤火电机组在我国发电行业中一直占据主要地位,火力发电厂的发展更为迅速,到2005年底,我国总装机容量达到5.1亿千瓦,其中火电约占3.841亿千瓦,预计2010年全国装机容量会达到7亿千瓦,火电机组约 5.5亿千瓦[1]。

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品

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。

毕业设计-基于PLC控制的电热锅炉

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。

PLC在工业锅炉自动水位控制中的应用

PLC在工业锅炉自动水位控制中的应用
关键词: 工业 蒸 汽锅 炉 ; P I D控 制 ; P L C
1简介蒸汽锅炉系统的组成 蒸汽锅炉系统运行的示意图如图 1 所示。工业蒸汽锅炉由图 1 可 知, 燃料和空气通过炉排进入炉膛( 燃烧室) 点燃 , 高温的火焰产生的热 0 量传递给汽包使汽包产生高压饱和蒸汽 ,经调节阀将高压饱和蒸汽供 给所需设备使用。同时 , 燃料燃烧过程中产生的烟气 , 经省煤器将锅炉 给水和空气预热器预热空气预热 , 最后由引风机送向烟 囱排向空中。 在 这个 阶段 , 最难控制的就是水位的控制。一旦缺水 , 就有可能造成锅炉 爆炸 , 给企业造成重大的经济损失, 严重可能危及人身安全。传统的控 烟 囱 引 风机 制方法是看水位表, 水少 的时候官动给水泵加水 , 水到达水位上限是关 闭给水泵。这样的控制极易出现事故。万一司炉工人—个疏忽忘加水 鼓 机 图 1蒸汽锅炉 系统运行 的示意图 了, 就有可能造成锅炉爆炸。 为了安全, 采用 P L C自动控制上水, 既减少 司炉工人的工作量 , 又保证锅炉的安全。 2 . 4注意事项 。 2 . 4 . 1 2自动上水改造方案 变频器可 以产 生高次 根据系统原来运行状况 , 本着既能控制简便、 又能节能降耗安全且 谐波 , 干扰通讯 , 模拟 费用较少的方针 , 我采用了 1 台变频器带动 2台电动机给水泵的方案。 信号需要 P L C 采集 , 要 如图 2 所示。在这个方案中, 我将在原有的锅炉层的控制系统— — D c s 进 行 信 号 的 A / D 和 充分利用了, 同时改进了控制方法新增加 了 P L C ( 可编程序控制器) 、 控 D / A处理转换 , 在处理 制信号转换装置和变频器。 转换过程中 , 变频器高 2 . 1 硬件控制系统 。2 . 1 . 1 采用了三菱公司的变频器 F R— E 7 4 0 。三 次谐 波可以干扰从 而 菱变频器 F R —F R — E 7 4 0是三菱公司的产品。是一种商 陛能变频器 , 它 影 响信号的失真 。因 配置灵活 、 调试简单 , 适用于很多需要变速调速运动的场合任意调速 , 此, 可以把将变频器地 它具有多种输 入 输出接口, 接收和输出模拟信号, 电流、 电压信号。 与工 线零 线分开接并且 要 控机 、 编程器配合, 就能形成 自动化控制系统。 换—句话说, 什么时候加 加装滤波装置。 2 . 4 . 2 为 速, 什么时候减速 , 什么时候正转、 反转 , 一切都可以预先编程, 它会忠 了节约降低成本 , 采用 诚准确的执行命令。 2 . 1 . 2三菱 F R 2 N型可编程控制器。 三菱 F X 2 N系 原有 的控制信号 要通 列可编程控制器是小型化 , 高速度 , 高性能和所有方便都是相当于 F X 过隔离装置过 滤后送 图 2 自动上水系统控制原理图 系列 中最高档次的超小形程序装置。 除输入出 l 6 — 2 5 点的独立用途外 , 到信号接收装置。2 A . 3 设定 值 还可以适用于在多个基本组件间的连接 , 模拟控制 , 定位控制等特殊用 工业蒸汽锅炉 给水在 途, 是—套可以满足多样化广泛需要的 P L C 。 在基本单元 E 连接扩展单 锅炉运行过程 中是非 号 元 或扩展模 块 ,可进 行 1 6 — 2 5 6点 的灵 活输入 输 出组 合 。可选 用 常重要的环节 , 它的可 1 6 / 3 2 / 4 8 / 6 4 / 8 0 / 1 2 8点的主机 ,可以采用最小 8点的扩展模块进行扩 靠性 、 稳定性直接关系 展。可根据电源及输 出形式 , 自由选择。 到生产运行 的稳定与 2 . 2 运行方案。蒸汽锅炉运行时, 可以开 1 台给水泵供水就可以满 安全 和企业 的发展前 足所需用水量 , 因此 , 控制系统可 以用恒液位控制对运行蒸汽锅炉的汽 途。因此 , 如果变频器 图3 P l D原理图 包水位进行控制即可。 利用转换开关将开关拨到对应位置 , 通过锅炉原 出现故障后,司炉工人可切换至原有控制系统继续使用锅炉而不影响 有控制系统 中的 D C S 装置手动控制器将锅炉电动阀完全打开给汽包 生产 , 这一项联锁措施至关重要。 进水后 , 之后再通过手控转换装置切断 D C S 控制信号, 切断原有控制回 3结论 路, 进水电动阀保持常开状态。同时用切换开关切人 P L C控制系统, 利 用P L C控制变频器进行调试是现在企事业单位应该采用的方法 , 用P L C 将蒸汽锅炉汽包液位信号进行 P I D运算处理后 , 通过控制信号 变频器的选型、 容量关系到系统运行的安全性和可靠性。 若将计算机技 转换装置 ,将三菱 P L C输出的 4 ~2 0 m A模拟信号通过 A / D转换传递 术与 P L C和变频器有机的结合起来, 可以降低成本, 提高生产效率。我 给变频器 ,从而由变频器控制的电动机输出转速。在本方案控制过程 相信这种技术以其节能、 环保 、 方便、 工作效率高等优点 , 在企业中得到 中, 关键的是调整过程参数 P I D达到—个满意的值。 由于在工业蒸汽锅 广泛应用。 炉运行过程中, 根据负荷要求不同, 决定了我们提给水流量的多少和给 参考文献 水水压力的大小。为了确保系统稳定的运行, 不出现少出现大的波动, [ 1 】 宋德玉. 可编程序控制器原理及 应用系绫设 计技术 . 北京: 冶金工业 可能会对生产造成 , 在调试过程 中, 应多次反复调整 P I D参数大小 , 直 出崩 社。 1 9 9 9 . 至达到控制过程的最佳状态 。 [ 2 ] 陈诗滔. 工业过程l 钗表与 控制咖 . 北京: 中国 轻工业出 版京 l 9 9 8 . 2 . 3 P L C 控制。 本系统的核心控制器件是 P L C , 它。 识别信号、 对运行 口 储 缪, 王淑英. 电气 控制与P L C 应用 北京: 机械工业出版, 2 0 0 6 : 4 7 — 状态进行处理 、 联锁保护、 逻辑运算 , 对输入的 N个模拟信号进行运算 1 5 2 . 处理后 , 输出规定的数字信号控制变频器的运行频率 , 调整电动机的速 [ 4 ] 张扬 , 蔡春伟. S 7 - 2 0 0 P L C原理与应用 系统设计阿 北京: 机械工业 出 度。 程序结构运算 比较复杂 , 在控制过程中对液位信号进行 P I D运算的 版社 。 2 0 0 7 : l 8 — 2 3 . 程序, 原理图如图 3 所示 。 作者简介 : 韩瑞 宝( 1 9 7 3 , 7 一 ) , 男, 本科学历 , 现任黑龙江农业经济职业学院兼职教师 , 工程师 , 研究方向 : 电气 自动控制。

WEI3000型PLC控制锅炉使用说明书{通用}

WEI3000型PLC控制锅炉使用说明书{通用}

WEI3000型PLC控制锅炉使用说明书十分感谢您使用全自动的“WEI3000系列蒸汽锅炉设备,请您在安装使用前详细阅读本说明书,熟悉本蒸汽锅炉控制系统性能和使用方法,以便使它更好的为您工作系统特点本控制系统是采用:PLC电脑,日本欧姆龙、精益电气和正泰等合资厂家生产的交流接触器、继电器、、、空气自动开关等电器元件组成。

该控制系统与燃烧机、电极式水位控制器、或浮球水位控制器、、压力控制器、电接点压力表等,组成了燃油、燃气,燃煤蒸汽锅炉的自动控制、保护、显示系统。

该系统具有:操作简便、经济耐用、维修方便、适用于各种运行环境等特点一操作面板简介1.:选择手动、、自动2燃烧器运行:手动、停、自动时此按键为程序停止3水泵运行手动、停、自动时此按键为程序启动4极低水位报警灯5极高水位报警灯6超压报警灯7控制回路电源指示灯8故障消音9大小火手动转换开关10燃烧器故障指示等功能健组成二、系统功能简介1.压力自动控制依据用户要求,设置工作压力参数。

压力参数设定后自动控制燃烧机的一段火[大火]和二段火[小火]启停。

合理设定压力控制器的压力参数控制燃烧机启停,使燃烧机工作在最佳燃烧方式,有效防止燃烧机频繁启停。

当锅炉压力达到设定上限值时自动熄火停炉;当锅炉压力下降至设定下限值时自动点火启炉。

本控制系统具有双重压力保护功能。

当锅炉压力达到设定压力上限值时,由于压力控制器失灵或某种原因,造成燃烧机没有熄火停炉,继续燃烧,使锅炉压力超压时,二次压力保护电接点压力表起作用,使燃烧机自动熄火停炉,并发出声光报警。

等超压原因查出后,必须按燃烧机启动按钮才能重新启炉。

2.水位自动控制及缺水保护本系统设有手动供水和自动供水。

正常运行时要将手动/停/自动旋钮旋到自动供水位置,自动供水时水泵会在正常水位段两端自动开启和停止。

正常水位段是指水位计中间位置一段,当锅炉在正常水位段下端时水泵自动启动上水,当锅炉水位到正常水位段上端时水泵自动停止上水。

锅炉蒸汽温度自动控制系统——模糊控制

锅炉蒸汽温度自动控制系统——模糊控制

锅炉蒸汽温度自动控制系统摘要:电厂实现热力过程自动化,能使机组安全、可靠、经济地运行。

锅炉是火力发电厂最重要的生产设备,过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一,过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统中的重要环节。

在实现过程控制中,由于电站锅炉系统的被控对象具有大延迟,大滞后、非线性、时变、多变量耦合的复杂特性,无法建立准确的数学模型,对这类系统采用常规PID控制难以获得令人满意的控制效果。

在这种情况下,先进的现代控制理论和控制方法已经越来越多地应用在锅炉汽温控制系统。

本文以电厂锅炉汽温系统为研究对象,对其进行了计算机控制系统的改造。

考虑到锅炉汽温系统的被控对象特点,本文分别采用了常规PID控制器和模糊-PID控制器,对两种控制系统对比研究,同时进一步分析了一般模糊-PID控制器的控制特点,在此基础之上给出了一种改进算法,通过在线调整参数,实现模糊-自调整比例常数PID控制。

在此算法中,比例常数随着偏差大小而变化,有效地解决了在小偏差范围内,一般的模糊-PID控制器无法实现的静态无偏差的问题,提高了蒸汽温度控制系统的控制精度。

关键词:锅炉蒸汽温度模糊控制随着我国经济的高速发展,对重要能源“电”的要求快速增长,大容量发电机组的投入运行以及超高压远距离和赢流输电的混和电网的建设,以三峡电网为中心的全国性电力系统的形成,电力系统的不断扩大,对其自动控制技术水平的要求也越来越高。

同时,地方性的自备热电厂亦有长足发展,随着新建及改造工程的进行,其生产过程自动控制与时俱进,小容量机组“麻雀虽小,五脏俱全”,自备热电厂其自身特点:自供电、与主电网的关系疏及相互影响小,供热及采暖季节性等,可以提供更多的应用、尝试新技术、新产品的机会和可能性。

这样做的重要目标是提高和保证电力,热力及牛产过程的安全可靠、经济高效。

为了适应发展并实现上述目标,必须采取最新的技术和控制手段对电力系统的各种运铲状态和设备进行有效的自动控制。

火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位,是我国重点能源工业之一。

PLC在锅炉房供煤系统上的应用

PLC在锅炉房供煤系统上的应用
为5 0 t 。 设 计 中, 供煤 系 统 采用 P L C 集 中控 制 , 在 锅 炉房 操 作 室就 能 完
成 整 个上 煤 、 配煤 过 程 的 操作 , 实现 了整 个 供煤 系统 自动化 。 在 各台 锅 炉 前 漏斗 仓 上安 装 有高 、 低 煤 位传 感 器, 当仓 内煤 量减 少 , 达到 最 低 位 时, 低 煤 位传 感 器发 出信号 , 配煤 皮带 机 起 动 , 然 后 电动 卸料 器 动作, 斗 式提 升 机 起动 , 最后 仓下刮 板 运输 机 起 动 , 整 个上 煤过 程 开 始, 刮 板 运 输 机 将 斜坡 储 煤 漏 斗 仓 中的 煤 运 至斗 式 提 升机 , 斗 式 提 升 机将 煤 提 升后 卸入水 平 配煤 皮 带机 , 经 配煤 皮 带 机进 入锅 炉漏 斗 仓。 当煤 达 到 高位 时 , 高 煤 位传 感器发 出 信号 , 首 先 仓下 刮板 运 输 机 停止 , 然 后斗 式提 升 机停 止 , 最 后 水平 配 煤 皮带 机停止 , 整 个上 煤 过 程 结束 。 此 自动化 上 煤 系统 不仅 操 作简 单 , 上 煤 速 度快 , 而 且实 现 了 设备运行的自动化管理和监控, 提高了系统的可靠性和安全性, 而且 改善 了工作环 境 , 提高 了企业 经济效 益和 工作效 率 。 以上 系统 中各 机械 之 间均设 计了安 全 的联 锁保 护控 制 功能 , 系统 中的 输 煤 电机 启 停是 有 严格 控 % i J J i  ̄ 序的, 彼 此 间 有相 应 的联 锁 互 动 关 系, 当 启动某 台输 煤设 备 时, 从 该设 备下面 流程 的 最终 输 煤设 备 开 始 向上逐 级 启动 , 最后 才 能使 该台设 备启动 ; 当停止 某台输 煤 设备 或 某台设备故障时, 从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停

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

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

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I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 majori ty 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.IIKey Words:Boiler;Computer Control; PLCIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (6)1.1锅炉温度控制系统现状 (6)1.2锅炉自动控制的发展历史 (7)1.4课题意义 (9)第2章锅炉温度控制系统的总体介绍 (11)2.1锅炉温度控制系统的组成 (11)2.2交流电机的变频调速系统介绍 (13)2.2.1变频器驱动的特点 (13)2.2.2变频调速的基本原理 (14)2.2.3变频器基本结构 (15)2.3燃煤锅炉的工作过程 (17)2.3.1 燃煤锅炉的组成 (17)2.3.2燃煤锅炉的工作过程 (18)2.4燃煤锅炉的自动调节任务 (19)第3章控制系统下位机的设计 (22)3.1PLC软件介绍 (22)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (23)3.1.2 PLC的特点 (24)3.2STEP7软件简介 (25)3.3控制系统所用功能块 (27)3.4锅炉控制系统的硬件组态 (29)3.5锅炉系统下位机程序设计 (31)3.5.1 系统下位机控制程序实现 (31)3.6本章小结 (41)第4章控制系统上位机设计 (42)IV4.1WINCC软件介绍 (42)4.2WINCC的特点 (43)4.3WINCC主要控制模块 (43)4.4项目组态 (45)4.5系统监控界面设计 (46)4.6I NTERNET远程监控 (52)4.6.1 WEB Navigator简介 (52)4.6.2 WEB Navigator的优点 (53)4.6.3 远程WEB发布与浏览 (55)4.6.4 使用WEB Navigator 过程中遇到的问题及解决办法 (55)4.7本章小结 (57)第5章系统的抗干扰设计 (58)5.1PLC系统的抗干扰性 (58)5.1.1 电磁干扰源及对系统的影响 (59)5.1.2 系统外引线的干扰 (59)5.1.3 PLC系统内部的干扰 (60)5.1.4 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 (61)5.2控制系统主要抗干扰措施 (61)第6章结论与展望 (63)6.1总结 (63)6.2展望 (64)致谢 (65)参考文献 (66)V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。

基于PLC的锅炉汽包水位控制系统设计

基于PLC的锅炉汽包水位控制系统设计

摘要汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数,汽包水位过高或者过低的后果都非常严重,因此对汽包水位必须进行严格控制。

PLC技术的快速发展使得PLC广泛应用于过程控制领域并极大地提高了控制系统性能,PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。

本文从分析影响汽包水位的各种因素出发,重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”,提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。

按照工程整定的方法进行了PID参数整定,并进行了仿真研究。

根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计,利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计,最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。

关键词:汽包水位三冲量控制PLC PID控制ABSTRACTThe steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain.Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed.Key words:Steam drum water level Three impulses control PLC PID control目录1绪论 (1)1.1汽包水位控制系统的发展现状 (1)1.2本设计的主要工作 (2)2控制方案设计 (4)2.1汽包水位的影响因素 (4)2.2汽包水位的控制方案设计 (7)3硬件选型 (13)3.1水位传感器选型 (13)3.2流量传感器的选型 (14)3.3电机的选型 (16)3.4变频器的选型 (17)3.5接触器的选型 (17)3.6熔断器的选型 (18)3.7功率三极管的选型 (18)3.8PLC及相关模块的选型 (19)3.9硬件工作原理 (22)4硬件设计 (25)4.1系统总体线路设计 (25)4.2控制线路设计 (27)5控制算法及参数整定 (29)5.1PID算法简介 (29)5.2三冲量控制系统参数整定 (30)6软件设计 (37)6.1程序流程设计 (37)6.2DeviceNet网络组态 (39)6.3RSLogix5000程序设计 (42)7监控界面设计 (48)8结束语 (51)参考文献 (53)致谢 (53)附录 (55)1绪论1.1汽包水位控制系统的发展现状蒸汽锅炉是企业重要的动力设备,其任务是供给合格稳定的蒸汽产品,以满足负荷的需要。

基于PLC的锅炉汽包水位负荷联动控制系统

基于PLC的锅炉汽包水位负荷联动控制系统

蒸汽 流 量参 与 控制 ,采用 汽 包液 位 为主 环 ,蒸汽 流 量作 为 前馈 直 接 作用 于 给 水 调节 阀的控 制 方式 。在 此 ,前 馈 有两 种 设计 方 案 : 、直 接用 平衡 状 态 1 下 的蒸汽 流 量 作 为 中 间数 值 ,判 断 蒸汽 流 量 的增 减 作 用 于 PI D,2、采用 平 衡状 态下 流量 的变化 率乘 以 系数 的方法 作用 于 P D I 。在 此 阶段 同样判 断 当 水 位 的给 定值 和 反馈 数值 相 差较 大或 给水 调 节 阀 门不 动 作 ,并延 时 8 s后任 然 持续 ,则认 为运 行 工 况和 设备 发 生 异常 ,发出 声光 报 警退 出 P D 自动 调 I 节 ,保证 锅 炉 的 安全 运 行 。在此 阶 段 ,如 果蒸 汽 流 量低 于 额 定的 3 %,画 0 面 发出报 警提 示但 不切 换到 单冲 量控 制 阶段, 当低 于2 % 5 时转 为单 冲量 控制 阶 段 3 系统 软件 设 计与 分析 系统 编程 软件 用 U i y X R 3 1 n t L P O V . ,监控软 件 用 I I . 。程序 对 FX40 各 过程量 进行 工程 量转 换 , 平均 值 滤波等 处 理, I 调节用 软 件集成 的“ I 1 PD PD ” 功 能块 。单冲 量控 制时 ,用一 个 P D ,s 为 监控 画面 上设 定的 水位 值,P I块 P V 为经 过 “ 取 1 处理 后 的汽包 水位 测量 值 ,PD 出值 直接 控制 给水 调节 阀, 3 ” I输 PI D为正 作 用 。前 馈控 制 时 ,在单 冲 量 控制 作 用下 ,引入 蒸 汽流 量 作 为干
汽 包水 位 负荷 联 动控 制 系 统主 要 由 P C 给水 调节 阀、给 水 流量 传 感 L 、 器 、汽包水 位测 量传 感器 ,蒸 汽流 量传感 器 、蒸汽 压 力传感 器 、蒸汽 温度 传 感器 组成 ,如 图 1 所示 ,汽包 水位 、汽 包压 力 、蒸汽 流量 、给 水流量 经 变送 器 输 出 4 0 A电流信 号 ,传送 到 P C的 I o模板 ,汽包 温度 由热 电偶 测  ̄2 m L / 量 出的 m 信 号传送 到 PC的热 电偶专 用模 板 ,编程 分别 对各 测量 值进行 量 程 v L

基于PLC的锅炉蒸汽压力的控制

基于PLC的锅炉蒸汽压力的控制
焦盎攘
中国化 工 贸易+
Ch i n a C h e mLeabharlann c a l T r a d e
至 。 .
姜 旦
基于 P L C 的锅炉 蒸汽 压 力 的控 制
甘忠福 关 丽. 刘 聪
( 沈 阳 金 碧 兰 化 工 有 限 公 司 , 辽 宁 沈 阳 1 1 0 1 6 3 )

P D、P I 调 节 ,是 控制系统 参数稳定 的重要保 障 。 在P I D 调节 中 ,P I D调 节器 作为 可 自动 调 节 的放 大器 ;动态 时 , 为了有 效防止 系统 出现振 荡 和超调 ,放 大 系数 比较低 ;静 态时 ,为 了
关 键 词 :P L C控制 锅炉 蒸汽 压 力
随着 市场 经济 不断 发展 ,节 能减 排越 来越受 到社 会关 注 ,在工 业 生 产 中 ,蒸 汽 主 要 来 自于 蒸 汽 锅 炉 ,运 行 状 况 直 接 影 响 能 源 利用 。 P L C( 可编程 序控制 ) ,是随 着现代社 会生 产方式 以及科 学技术 不断 进 步 ,为了适 应小批 量 、多 品种 的生产 需要 不断 生产发 展 的工业 控制 装 置 。新 形 势下 ,随着 电子技 术 不 断发 展 ,P L C各种 功 能 模 块得 到 完 善 ,在 增强 传统 C P U位数 以及 运 算速 度 的 同时 ,开 发 出适 应 运动 控 制 、过 程控 制 的特 殊功 能模 块 ;同时 , 通 信 功能 和 网络 也得 到 完善 。 P L C不仅可 以连 接通 用输入 、输 出设备 以及传 统编 程 ,通过 总线还 能 形 成网络 系统: ,应 用范 围包括 工业 自动化 的全 部区 域 。另外 ,由于工 业 条件 限制 ,企业 只能 依 靠 自身建 设 锅炉 产生 蒸 汽 ,满 足 生产 需要 。 因此 ,在 企业 建设 中 ,锅 炉多 以 中小型 为主 ,增 强蒸 汽锅炉 热效 率水 平 成为蒸汽 锅炉 自动控制 的主要任 务。 PL C组成 的锅炉控 制系统 以及 锅炉蒸汽 压力控 制系统 1 . P L C组成 的锅炉控 制系统 根据调查 显示 ,我 国 目前 自动控 制系 统 ,由于 P L C种类繁 多 ,各 种P L C都 具有 相应 特 点 ,在 已投 产 的 企业 中 主 要 以性 价 比较 好 的 s 7 — 3 0 0组成 相应 的控 制系统 为 主。¥ 7 - 3 0 0主要 有 以下特 点 :循 环 周 期 短 运算 速度快 ,逻 辑指 令在 执行 时 间最快 可 以达 到 0 . 0 5 u s ;编 程 功能 强 , 【 可 用 于 复 杂 功 能 控 制 和 编 程 ,一般 采用 S T E P 7 一 L i t e 以 及 S T E P 7等编 程软 件 ,通过 多种 编 程语 言 编 程 ;通讯 功 能强 ,s 7 — 3 0 0 系列 C P U模块 通 常 带有 标准 R S 一 4 8 5 / 4 2 2串行接 口 ,支 持 MP I 多 点 通信 ;扩展性 能 良好 ,s 7 — 3 O O P L C拥有众 多开关 量 I / O扩展 模块 ,以 及特殊 功能模 块为用 户提供选 择 ,增 强了 P L C控制性 能。 在 实 际应用 中 P L C主要 由模 拟信 号输 入 部分 ( 数 据采 集) 、连 续 控制 输 出部分 ( 模拟 量输 出) 、开关 量输入 部分 ( 外 围状态 输 入) 、开 关 量输 出 ( 外 围设 备工 作状 态控 制 ) 。从 而根 据实 际 需要 P L C的 I / 0 点进行 对应配 置 ,实现 锅炉蒸 汽压力 控制 目 标。

关于PLC在蒸汽锅炉自动控制之中的运用探析

关于PLC在蒸汽锅炉自动控制之中的运用探析

2 P L C 对锅炉参数 的自动控制
( 1 ) 汽包水 位 自动控制 : 此系统是进 行维持锅炉进 出水 量相对 平衡 的 自动 控制系统 , 通过水位的显示进行控制水量的平衡 , 调 整 汽包的水位一直能够处于汽水相互分 离的界面的中线左右 , 从而能 够有 效的提高锅 炉的整体蒸发 效率 , 在根本上保 证锅炉 的生产 安 全。 如果汽包的液位处于 比较高 的位置 , 则会对汽、 水分离的效果产 生 影响 , 使得蒸汽 中带走液体 ; 如果汽包液位处于 比较低的位置 , 会 有可能导致锅炉损坏甚至 出现爆炸 。 ( 2 ) 过热蒸汽压力 自动控制 : 过 热蒸汽是在 高温 下产生的 , 过热器温度控制是 自动控制系统工作 的 主要任务 。 例如不能让锅炉的过热器工作在温度下 , 因为高温下 工 作会烧坏过 热器 的高温段 ; 也不能让 过热器 中的蒸汽温度过低 , 那 样会造成锅炉效率达不到标准 。 ( 3 ) 燃烧 自动控制 : 此系 统工作 的主 要 目的是将燃料燃烧所释放出的热量与蒸汽负荷实现相互适应, 由 于锅炉燃烧 的经济性能不能直接进行测量 , 通常情 况下可以使用送 风量和燃烧量之 间的 比值进行表示 , 锅炉炉膛 内负压会在一定 的范 围内变化 , 这就表 明送风量和 引风量之 间不 能够相互适应 。 ( 4 ) 送风 量 自动控制 : 自动保护 系统对于蒸 汽锅 炉来 说是至关重要的 。 例如 在 自动保护系统 中要安装水位保护 、 汽压保护 、 灭火保 护以及紧急 停炉保护等 。 一旦发生锅炉工作不正常的现象 , 就需要启动紧急停 炉保护 。 ( 5 ) 炉膛压力 自动控制 : 自动控制必须要保证锅炉运行在微 负压状 态下 , 煤可 以燃烧充分 , 有利于锅 炉热效率利用。 例如 , 负荷 变化时会有 时间延迟 , 为 了引起炉膛 负压状态 , 一般将 鼓风信号 作 为前馈信号实行超前调节 , 精度设定为 ±l O P a , 负压 控制在一 5 ~一 2 0 P a ; 如果送风量变 化引起一些扰动时 , 自动控制系统就要根据设

锅炉控制方案

锅炉控制方案

单台燃(油)气蒸汽锅炉控制方案目录一、系统概述 (3)二、控制器特点 (3)三、控制对象属性 (3)四、控制器功能描述 (3)五、控制器技术参数 (8)六、控制器电源条件与安装要求 (8)七、控制器硬件组成 (8)八、项目实施与售后服务 (9)九、配置清单及价格 (10)一、系统概述本项目初步设计针对单台燃(油)气蒸汽锅炉房控制系统,本项目的主要工艺设备有:●适用对象:燃(油)气蒸汽锅炉●燃烧器:威索、欧科、奥林等(比调式)二、控制器特点◆采用西门子公司的S7-200系列的PLC模块作为核心控制器;◆显示采用西门子7″彩色触摸屏,全中文图文操作界面,多窗口画面系统工况显示;◆燃烧比例调节控制,调节更平稳,降低锅炉能耗,实现锅炉节能运行;◆位式给水(电极或浮球),动态调节锅炉水位;◆故障自动识别、直观指示与处理;◆数据分析、曲线显示和报表生成功能,数据查询方便;◆具有标准的RS232/485接口及MODBUS协议,可以实现上位机系统的连接,实现多台锅炉的群控功能。

三、控制对象属性控制对象:VAPOPREX HVP-CN1050/10bar控制种类:自动和手动燃烧控制方式:蒸汽压力控制(压力变送器、超压连锁)给水控制方式:位式给水(电极或浮球)缺水检测:水位电极或浮球保护燃料属性:天然气或轻油箱体形式:琴台柜四、控制器功能描述4.2 控制系统原理图4.3 控制功能4.3.1 燃烧器控制(比调式)⏹控制系统进入上班时检测锅炉水位,当锅炉水位正常时,才能开启燃烧器;⏹燃烧器启停由锅炉蒸汽压力控制,蒸汽压力下限、上限值由用户设定;⏹当锅内蒸汽压力低于设定的蒸汽压力下限值时,控制器输出开启燃烧器电源,燃烧器启动点火程序、同时进入燃烧负荷比例调节状态(燃烧器比例调节仪),此时由蒸汽压力直接调节燃烧负荷量;⏹当锅炉蒸汽压力大于设定的蒸汽压力上限值时,控制器输出停止燃烧信号,燃烧器进入燃烧负荷调节关闭状态,直至停止燃烧。

基于PLC和组态软件的沸腾锅炉监控系统设计

基于PLC和组态软件的沸腾锅炉监控系统设计

电气传动2021年第51卷第2期ELECTRIC DRIVE 2021Vol.51No.2Abstract:PLC was used as the hardware platform ,the ladder map was adopted to achieve PID control ,a configuration software was selected to complete the design of the human-machine interface ,and the design of the boiling boiler monitoring system based on PLC and configuration software configuration was realized.The trial operation shows that the system can meet the design requirements ,the purpose of automatic monitoring and control of key parameters in the production process of boiling boiler can be achieved.Key words:programmable controller ;configuration software ;boiling boiler ;monitor基金项目:贵州省教育厅创新群体重大研究项目(黔教合KY 字[2016]044)作者简介:马林联(1966—),男,硕士,教授,Email :mll.2006@摘要:采用PLC 作为硬件平台,运用梯形图实现PID 控制,选择一种组态软件来完成人机界面的设计,实现基于PLC 和组态软件配置的沸腾锅炉监控系统设计,试运行表明,该系统能满足设计要求,可以达到对沸腾锅炉生产过程关键参数自动监测和控制的目的。

电厂锅炉补水处理PLC控制系统及组态

电厂锅炉补水处理PLC控制系统及组态

电厂锅炉补水处理PLC控制系统及组态1引言电厂锅炉进行补给水处理,需要结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作,未经处理的水中含有多种固态杂质和液态杂质,形成水垢和大量沉积物,影响锅炉的使用寿命。

因此必须经过物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等去除杂质。

规范电厂锅炉补给水处理工作,不但可以有效防止和减少锅炉结垢、腐蚀及其蒸汽质量恶化而造成的事故,而且有利于促进电厂锅炉运转的安全、经济、节能、环保。

电厂锅炉补给水的洁净处理在锅炉整体运转中起着至关重要的作用。

2controllogix系列plc应用设计锅炉补给水监控系由电源柜、plc控制柜、操作员站组成。

锅炉补给水系统选用rockwell公司controllogix系列plc。

所有通过背板进行通讯的模块均是基于生产者/客户(producer/consumer)的模式。

每个模块占用一个单独的槽位,并且模块可以插在各种1756框架的任意槽位。

更换模块时无需断开接线,用户配线时将连接线接到可拆卸的端子排(rtbs)上,并将端子排插入模块的前面。

所有模块均可以带电插拔。

光电隔离和数字滤波可有效地减少信号干扰。

作为一种故障诊断帮助,在模块的前面还设有状态指示器,用于指示输入或输出以及故障状态。

i/o模块可直接将故障情况报告给处理器。

数字量i/o模块覆盖了从10v到265vac以及10v到146vdc的范围,提供的继电器触点输出模块的范围从10v到265vac或者5v到150vdc。

模拟量信号的电压范围包括标准的模拟量输入和输出,以及直接的热电偶及rtd温度输入信号。

模拟量模块的可选特性包括适用于干扰源及干扰环境下的数字滤波,以及每个i/o通道的量程选择,以增加用户的灵活性。

模拟量模块的综合自诊断功能可以监测:输入开路/开环监测,板级故障监测,针对上限的2个报警级别(hi和hi-hi)外加一个超物理量程报警,针对下限的2个报警级别(lo和lo-lo)外加一个低物理量程报警。

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某装置的锅炉由于长期生产高温、高压蒸汽,仪表控制信号较多,因此对控制系统的可靠性要求较高。

其控制系统一直采用DCS系统,该系统性能价格比相对较好。

但随着技术不断发展,PLC仪表控功能不断增强,用于回路调节和组态画面的功能不断完善,特别是PLC系统具有抗干扰能力强、对电源质量要求相对较低的特点,因此采用PLC系统对锅炉运行控制取得了更好的效果。

1工艺控制要求及控制方案1.1工艺控制要求锅炉系统主要包括水煤浆系统、保安系统和锅炉本体。

(1)水煤浆系统。

除渣泵的压差控制,防止在大流量、低扬程工况下运行;多级固液过滤器的逻辑控制;碎渣机运行受阻逻辑控制;气化风机风量控制;电除尘器的启、停操作的逻辑控制;卸干灰的操作程序控制;装车仓和汽喷射装置的逻辑控制。

(2)安全控制系统。

锅炉运行时有2种工况:正常工况和掺和工况。

正常工况下,全烧煤浆;掺和工况下,除了烧煤浆,还可以掺烧高达30%的高压瓦斯。

要求实现煤浆电动阀、高压瓦斯电动阀的自动控制。

(3)锅炉本体。

要求实现送风机、引风机的生动启停有主紧急停机;实现引风机的变频调速;实现锅炉本体排空阀、紧急疏水阀出口蒸汽阀的自动控制;能及时调节汽包水位于、主蒸汽温度、炉膛负夺、烟汽含氧量。

1.2控制方案(1)系统配置。

根据控制要求,确定系统I/O点数,见表1。

根据I/O点数确定控制系统[1]的配置:处理器为PLC-5/40,1个16槽本地框架,带2个16槽远程I/O框架和11台变频调速器,上位机与处理器之间折通讯休作DH+,本地框架和远程I/O框架及变频器通过IO通讯。

系统配置框图见图1。

(2)系统配置特点有3个。

①所有变频设备都有是通过通信方式和PLC连接起来,作为PLC的远程I/O点。

②所有PID调节回路都处于主框架内。

③仪电合一。

PLC系统在蒸汽锅炉控制中的应用孙宝山(大庆石化公司炼油厂,黑龙江%大庆%163711)摘要:介绍了PLC计算机控制系统在蒸汽锅炉中的应用,结合生产实际运行情况和工艺操作特点,对PLC控制系统的硬件组态及软件设计进行了详尽的阐述。

关键词:PLC;蒸汽锅炉;控制系统;组态中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1671-4962(2009)04-0039-02表1系统I/O点数系统锅炉本体系统水煤浆系统电气控制系统I/O模拟量输入模拟量输出数字量输出模拟量输入模拟量输入模拟量输出数字量输入数字量输出数字量输入数字量输出类型4~20mApt100TC(S,K)4~20mA24V DC4~20mA1~5Vpt1004~20mA4~20mA24V DC24V DC220V AC220V AC实际点数/个40172220731102412810245347图1系统配置2软件设计2.1系统通讯该控制系统的通讯系统[2]由2层通信网组成:上位机与处理器之间通过DH+网交换数据,处理器和远程I/O点之间通过RIO网交换数据。

2.2自控功能主要实现数据的采集、显示,并对重要参数进行PID调节,调节回路有3种工作方式:自动、半自动和手动。

自动由PLC自动调节阀门开度;半自动由操作人员直接在画面上键入闪门开度;手动由操作人员用手操器操作阀门开度,画面上跟踪此阀门开度。

这3种工作方式的优先顺序是手动最高,半自动次之,自动最低。

(1)汽包液位调节汽包液位调节的任务是使锅炉进水量和锅炉蒸发量相平衡,并维持汽密水位在工艺规定的安全范畴内。

该调节系统采用三冲量调节,即根据给水流量、汽包液位和蒸汽流量调节给水阀,见图2。

该控制回路可以消除“假液位”。

因为当由于蒸汽负荷突然增加,而出现“假液位”时,PID的设定点不变,则主给水的阀门开度就基本功不变;经过短时间汽包内压力恢复平衡,“假液位”消除,此时液位由于蒸发理增加面开始下降,则∑值开始增加,给水阀门就开大,增加给水量,保持汽包水位平衡。

(2)水煤浆加热器出口水温控制水煤浆温度是关键的控制参数,浆温过高、浆泵入口汽化、将中断供浆,使锅炉灭火;浆温太低造成浆管堵塞,使水煤浆在线过滤器堵塞。

(3)过热蒸汽温度自动调节过热蒸汽温度是非常重要的参数,过高会烧坏过热器水管,对负荷设备的安全运行带来不利因素,过低会直接影响负荷设备的使用。

因此它的控制要求比较严格,一般工艺上都是用喷水减温的方法来控制过热蒸汽温度。

根据过热蒸汽温度和减温器后蒸汽温度调节减温水调节阀,使过热蒸汽温度维持在工艺安全范围,见图3。

当入口蒸汽及减温水一侧扰动时,首先反应为减温器后汽温的变化,这个回路就可以及时调整,使扰动对过热蒸汽温度的影响大大减少,提高了调节品质。

(4)锅炉负压自动调节炉膛负压是重要参数,负压过低,则漏风严重,总的风量增加,烟气热量损失增大,同时,引风机的电耗增加,不利于经济燃烧;负压偏正,炉膛要向外喷火,不利于安全生产。

该回路是根据炉膛负压来调节引风机转速,但负压不仅仅受引风机的影响,还和送风量、给粉量等因素有关,因此,调整引风机转速的同时,要兼顾调整送风量和给粉量,互为配合,使负压基本稳定。

2.3电控功能该控制有2种工作方式,单机和联动。

(1)单机:单独启停各设备,各设备之间无任何联系。

用于单体试车或检修。

(2)联动:根据工艺要求自动顺序启动及停止整个设备。

2.4变频调速1台引风机、6台供浆泵采用变频调速,变频器为AB的1336+,它们作为PLC的远程I/0点,通过RIO 和PLC进行通讯,操作人员提高监控画面调整速度、监视电流,引风机和供泵的速度可以通过PID 回路自动调节转速。

2.5监控功能在Windows2000平台上,组态软件画面及时设备状态,采集数据,跟踪实时趋势、历史趋势,可使操作人员根据工艺需要开关阀门,启停设备。

(1)工艺流程画面。

在工艺流程画面显示主要工艺流程,相关设备、阀门状态,并显示相应的检测参数,显示变频调速设备的运行速度,操作人员图2汽包液位调节流程图3过热蒸汽温度调节流程可以根据需要调整变频速度。

(2)阀门操作画面。

根据需要开关阀门时,点击此阀门就可以弹出调节子窗口,可以在上面开关阀门或调节开度,且不影响监视工艺状况。

(3)设备操作画面。

可以在此启停设备。

(4)紧急停车画面。

在紧急情况下,点击此画面中的任何一个设备,实现此设备的上游设备保持原状,下游设备紧急停车。

(5)自动调节画面。

可根据工况需要改变设定值,实现手动、自动、半自动的无扰动切换,阀门开度调整。

(6)趋势画面。

用实时趋势、历史趋势可以查询数据的实时值、历史值,便于操作人员分析数据和事件。

(7)报警画面。

显示所有未确认的报警,显示名称、报警值、报警时间,设备故障发出声音报警。

(8)报表打印。

操作人员可以根据需要随时打印报表。

3结束语该PLC系统自投入运行以来,系统运行稳定,没有出现过因为PLC系统故障而影响生产的情况。

为管理人员、操作人员带来了极大方便。

特别是该系统投资少、见效快、实用性强,在实际应用中取得了较好的效果。

实践证明,用PLC控制整个锅炉系统是完全可行的,而且系统设计方便灵活,具有推广价值。

参考文献:[1]宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术[M].北京:冶金工业出版社,2002:21-24.[2]陈诗滔.工业过程仪表与控制[M].北京:中国轻工业出版社,2004:57-60.收稿日期:2009-11-05作者简介:孙宝山,男,助理工程师,1991年毕业于大庆石油化工总厂职工大学仪表自动化专业,现从事石化装置的仪表及自动化设备的操作工作。

采用“基准能耗”评价石化装置的用能水平,是国外一些大型石油公司目前普遍采用的一种方法,具有一定的实用性和先进性。

针对国内的常减压、催化裂化、延迟焦化等装置的能耗共性,分析了其节能潜力,建立了合理实用的“基准能耗”计算方法和评价指标,对于科学地评价装置的用能水平,提高能耗管理水平具有现实意义[1]。

“基准能耗”中制定了较先进的基础工艺条件,通过装置实际单项工艺参数与规定的基础条件进行比较,以及各分项能耗的对比,可以比较方便地发现存在的节能问题和潜力。

基准能耗的计算结果可以作为设计和改造的努力目标,对于装置的节能管理、工艺节能设计和节能技术改造起到了很好的作用。

现以常减压装置为例,阐明“基准能耗”在实际工作中的应用。

1基准能耗的基础工艺条件常减压装置“基准能耗”规定的基础工艺条件见表1。

常减压装置的用能分析田慧,刘建(中国石油工程建设公司%华东设计分公司,山东%青岛%266071)摘要:文中采用“基准能耗”的方法,对某常减压装置进行了用能分析。

通过大量的理论分析和模拟,结合标定数据和工程实际经验,建立了合理实用的“基准能耗”计算方法和评价指标,对于科学的评价装置的用能水平、诊断其节能潜力、提高装置的管理水平具有一定的借鉴作用。

关键词:基准能耗;常减压装置;节能;计算中图分类号:TE624.2文献标识码:B文章编号:1671-4962(2009)04-0041-02表1%基准能耗规定的基础工艺条件项目原油相对密度/(g·cm-3)总拔出率/%原油入装置温度/℃脱盐后原油含水/%原油换热/℃脱前初底油基准能耗0.859561400.1110300Abstract:This paper expounded the production process of the inlet and outlet heat exchangers of the Styrene Plant,and mainly introduced operation procedure and technological test of the inner-hole welding process,the fabrication of flexible sealing strips, scheme of integral assembling,and so on.By using the reasonable mechanical processing,welding and assembling processes, domestic production of these exchangers have been completed,and the quality of the equipment totally meets the process and design requirements of the foreign licensor.Keywords:heat exchangers;inner-hole welding;domestic production;flexible sealing stripsAnalysis on SH/T0629-1996Testing Method for arsenic content innaphtha/2009,20(4):36-38Wang Xinhua1,Jia Qiusheng2,Wang Lei2,Zhang Xianfu1(1.Representatives office of the Chinese People’s Liberation Army to Daqing Petrochemical Company,Daqing163711,China;2.Daqing Petrochemical Company Refinery,Daqing163711,China)Abstract:This paper analyzed the SH/T0629-1996Testing Method for arsenic content in naphtha,and discussed the dearsenization by instrumentation,specimen treatment by heating,whether tartaric acid is dissolved completely,and the influence of the influencing factors such as the content of potassium borohydride flakes,the reaction temperature of absorption liquid and sampling quantity on the analytical result.Tests have been made to improve the accuracy of the analysis.Keywords:naphtha;absorbency;arsenic content;influencing factorsApplication of PLC system in steam boiler control/2009,20(4):39-40Sun Baoshan(Daqing Petrochemical Company Refinery,Daqing163714,China)Abstract:This paper introduced the application of PLC computer system used in steam bing the practical operation and process operation characteristics,it expatiated the hardware configuration and software design of the PLC control system. Keywords:PLC;steam boiler;control system;configurationAnalysis on energy consumption of atmospheric-vacuumdistillation unit/2009,20(4):41-42Tian Hui,Liu Jian(Huadong Design Company of China Petroleum Engineering and Construction Corporation,Qingdao266071,China)Abstract:With the method of energy consumption benchmarks,the analysis is made on the energy consumption of an atmospheric-vacuum distillation unit.By making lots of theoretical analyses and simulations and combining test run data and practical engineering experiments,the reasonable and applicable energy consumption benchmarks calculation method and evaluation indices are established,which can be used for reference to scientifically evaluate the energy consumption level of the unit,diagnose its energy conservation potential and to improve its level of management.Keywords:energy consumption benchmarks;atmospheric-vacuum distillation unit;calculation。

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