基于PLC的燃气锅炉自动控制系统
基于PLC的燃气锅炉自动控制系统
基于PLC的燃气锅炉自动控制系统摘要:本文简单介绍了燃气锅炉的PLC自动控制系统。
采用完整优化的数字PID控制原理及分布式控制系统,对整个生产过程进行控制,实现了从锅炉点火到稳定生产蒸汽全过程的自动完成,既能提高蒸汽质量,又可提高锅炉燃烧热效率和管理水平,实现锅炉安全、可靠、经济的运行。
关键词:PLC;燃气锅炉;控制中图分类号:X933.2 文献标识码:A1 前言进入二十一世纪,环保和能源已成为整个社会关注的问题,随着我国经济建设的高速增长,煤烟、浮尘、汽车尾气等污染源时刻威胁着人们的健康,天然气是一种国际公认洁净的能源,其主要成分是甲烷,是保护大气环境最理想的燃料。
我国有着丰富的天然气资源,国家也已明确提出在今后一个时期要大力开发和利用天然气资源,西气东输工程每年向长江三角洲和沿线地区输气120亿立方米。
西气东输沿线城市可用清洁燃料代替部分电厂、窑炉、化工企业和居民生活使用的燃气和煤炭,以然气作为燃料的燃气锅炉将得到广泛的应用,这将有效改善大气环境,提高人民生活质量。
近年来,PLC的控制功能不断增加,由PLC构成的系统具有抗干扰能力强,对电源质量要求低,控制可靠及响应灵敏等优点,采用PLC对燃气锅炉燃烧系统进行控制,保障锅炉安全平稳运行,满足生产对蒸汽负荷和蒸汽品质的要求,实现锅炉经济燃烧。
2 控制系统的组成与特点本系统采用二级监控系统,即上位机和下位机分工协作的监控方法。
上位机为中央监控计算机,主要负责接收下位机传来的数据,监视燃气锅炉的运行参数,故障检测以及必要的参数设定。
下位机为现场控制单元,包括现场输入单元、执行单元、现场控制单元及人机界面,主要负责锅炉运行过程中参数的自动调节,并把数据上传至上位机,并接受上位机下传的命令。
2.1 系统的组成系统硬件:中央监控计算机:DELL 酷睿2双核处理器,2G RAM,320GB硬盘。
现场控制单元:采用西门子S7-300可编程控制器,西门子EM235模拟数据输出模块,相应的数据采集模块和执行机构。
基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计
基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计锅炉自动输煤系统是一种基于PLC控制的现代化煤炭供应系统,它能够实现锅炉的自动供应煤炭,提高锅炉的运行效率和安全性。
本文将从系统设计、控制原理、关键技术和实际应用等方面对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行深入探讨。
第一章:引言在现代工业生产中,锅炉是一种重要的能源设备,广泛应用于电力、化工、冶金等行业。
传统的手动供给方式存在效率低下、安全隐患大等问题,因此发展一种基于PLC控制的自动输煤系统对提高生产效率和安全性具有重要意义。
第二章:系统设计本章将详细介绍基于PLC控制的锅炉自动输煤系统的设计方案。
首先,对整个系统进行功能划分和模块设计,并介绍各个模块之间的关系。
然后,对传感器、执行器等硬件设备进行选型,并给出相应电气原理图和接线图。
最后,详细介绍PLC程序设计过程,并给出相应程序流程图。
第三章:控制原理本章将深入探讨基于PLC控制的锅炉自动输煤系统的控制原理。
首先,介绍系统的工作流程和主要控制策略。
然后,详细介绍PLC在系统中的作用和工作原理。
最后,根据系统需求和实际情况,设计相应的控制算法,并进行仿真验证。
第四章:关键技术本章将重点讨论基于PLC控制的锅炉自动输煤系统中的关键技术。
首先,介绍传感器技术在系统中的应用,并详细讨论温度传感器、压力传感器、流量传感器等各类传感器的原理和选型。
然后,讨论执行器技术在系统中的应用,并详细介绍电动执行器、气动执行器等各类执行器设备。
第五章:实际应用本章将通过实际案例对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行应用验证。
首先,选择一个典型工业锅炉进行实验,并搭建相应实验平台。
然后,根据设计方案进行硬件设备安装和软件程序编程,并对整个系统进行调试和优化。
最后,对系统的性能进行评估和分析,并总结经验教训。
第六章:系统优化与展望本章将对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行优化和展望。
首先,从系统性能、可靠性、安全性等方面进行优化,并提出相应的改进方案。
燃气锅炉温度的PLC控制系统-
毕业论文题目:燃气锅炉的P L C控制系统学生姓名:系别:专业班级:指导教师:二〇一一年五月摘要燃气锅炉PLC自动控制系统。
本系统根据实际供暖中负荷多变的特点,采用先进的变频技术和模糊控制技术专门进行研发的,其主要功能是改变锅炉的燃气量,使锅炉节能运行。
该系统对提高燃料利用率有明显效果。
目前,人们对环境保护的意识越来越高,改变供暖的燃料品种,燃烧清洁燃料,是降低空气污染的有效措施。
近几年来,我国城市燃气结构发生很大变化,西气东输、西电东运等工程的实施,更为燃气锅炉PLC控制系统的应用起到了至关重要的推动作用。
关键词: PLC;燃气锅炉;控制系统目录一、PLC的由来 (1)(二)PLC的基本概念- PLC的定义及燃气锅炉PLC自动控制系统的特点 (1)二、燃气锅炉PLC自动控制系统的程序概述 (2)(一)燃气锅炉PLC自动控制系统的结构 (2)(二)、燃气锅炉PLC自动控制系统中的各种模拟量的内存配置 (3)(三)、燃气锅炉PLC自动控制系统 (4)(1)锅炉的控制程序 (4)(2)燃气锅炉控制的应用 (5)(3)汽压调节工作的应用 (5)三、应用前景预测 (6)四、总结 (6)参考文献 (8)谢辞 (9)一、PLC的由来(一)PLC技术系统的由来可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
(二)PLC的基本概念 - PLC的定义及燃气锅炉PLC自动控制系统的特点燃气锅炉PLC自动控制系统特点:本系统根据实际供暖中负荷多变的特点,采用先进的变频技术和模糊控制技术,改变锅炉的燃气量,使锅炉节能运行。
基于plc的锅炉控制系统的设计方案
设计基于PLC 的锅炉控制系统需要考虑到控制逻辑、传感器选择、执行器配置、人机界面以及安全性等多个方面。
以下是一个基本的PLC 锅炉控制系统设计方案:1. 控制逻辑设计:-设定温度和压力设定值,根据实际情况设定控制策略。
-设计启动、停止、调节锅炉火焰和水位控制等具体操作逻辑。
2. 传感器选择:-温度传感器:用于监测锅炉管道和水箱的温度。
-压力传感器:监测锅炉的压力情况。
-液位传感器:监测水箱水位,确保水位在安全范围内。
-其他传感器:根据需要选择氧含量传感器、烟气排放传感器等。
3. 执行器配置:-配置控制阀门、泵等执行器,用于控制水流、燃料供应、风扇转速等。
-确保执行器与PLC 的通讯稳定可靠,实现远程控制和监控。
4. 人机界面设计:-设计人机界面,包括触摸屏或按钮控制板,显示关键参数和状态信息。
-提供操作界面,方便操作员设定参数、监控运行状态和进行故障诊断。
5. 安全性设计:-设计安全保护系统,包括过压保护、过温保护、水位保护等,确保锅炉运行安全。
-设置报警系统,当参数超出设定范围时及时警示操作员。
6. 通讯接口:-考虑与其他系统的通讯接口,如SCADA 系统、远程监控系统等,实现数据传输和远程控制。
7. 程序设计:-使用PLC 编程软件编写程序,包括控制逻辑、报警逻辑、自诊断等功能。
-测试程序逻辑,确保系统稳定可靠,符合设计要求。
以上是基于PLC 的锅炉控制系统设计方案的基本步骤,具体设计还需根据实际情况和需求进行调整和优化。
在设计过程中,还需遵循相关标准和规范,确保系统安全可靠、运行稳定。
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。
基于PLC的锅炉控制系统
摘要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、鼓风机和水泵电机、传感器等构成。
系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。
该设计以西门子S7-200系列可编程控制器为核心,一方面通过操作台与PLC 通讯,接收管理者的控制命令。
另一方面与各变频器进行通信,分别对鼓风机、循环泵和补水泵等进行启停控制和电机的转速设定,操作人员也随时可以通过操作台,了解现场每台锅炉的运行状况,对风机、水泵等电机进行启停控制。
控制系统的设计采用比例积分的PID控制。
关键词:锅炉控制,变频器,PLC ,PIDThe design of heating boiler auto control reformation system basedon PLC technologyAbstractIn 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, etc. It can control electromotor starting,running and timing by means of transducers.The design is based on Siemens S7-200 series programmable controller as the core; on the one hand through the console it can communicate with the PLC, to receive control commands from managers. On the other hand it communicate with the variable frequency Speed-regulating, to fulfilled such as starting and stopping pump motor control and speed settings, the operator at console can find out at the scene of the operation of each boiler to fans, pumps and other motor control to start and stop. at any time.Key words:boiler control, variable frequency Speed-regulating, PLC technology目录1 绪论 (2)2 供暖锅炉改造设计思路 (2)2.1 供暖锅炉改造设计要求 (2)2.2 锅炉系统的结构 (3)2.3 整体方案选择 (3)3 变频调速在供暖锅炉控制中的应用 (4)3.1 变频调速基本原理 (4)3.2 变频调速在供暖锅炉系统中的应用 (5)4 锅炉控制系统总体设计 (5)4.1系统功能分析 (5)4.2 总体设计思路 (6)4.3 系统结构 (6)5 系统硬件设计 (7)5.1 可编程控制器PLC的选型 (7)5.2 PLC配置 (8)5.3 I/O接线 (9)5.4 变频器配置 (9)5.5 传感器与变送器 (11)5.5.1 压力变送器工作原理 (11)5.5.2 压力变送器选型 (11)5.5.3 温度传感器选型 (11)6 系统构成 (13)6.1 补水泵控制系统 (13)6.2 循环泵控制系统 (15)6.3 燃烧控制系统 (16)7 PID控制原理 (17)8 程序设计 (20)8.1 主程序设计 (16)8.2 子程序设计 (16)9 结束语 (26)致谢 (28)参考文献 (28)1 绪论锅炉是供热设备中最普遍的动力设备之一,它的功能是把燃料中的贮能,通过燃烧转化成热能,以蒸汽或热水的形式输向各种设备。
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工业控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于各种设备的控制和监控。
本文将重点讨论基于PLC的锅炉供热控制系统的设计。
一、系统概述锅炉供热控制系统是指通过对锅炉进行温度、压力等参数的监测和控制,实现对供热系统的稳定运行和效率优化。
基于PLC的控制系统能够实现自动化控制,节约人力资源,提高系统运行效率。
二、系统组成1. PLC控制器:作为控制系统的核心,PLC负责接收各种传感器采集的数据,并根据预先设定的控制策略执行相应的控制动作。
2. 传感器:用于监测锅炉的各项参数,如温度传感器、压力传感器等。
3. 执行元件:包括电磁阀、泵等执行元件,通过PLC控制输出信号来实现对锅炉操作的控制。
三、系统设计1. 硬件设计:选择适合的PLC型号和合适的IO模块,根据实际需要设计合理的接线和布置。
2. 软件设计:编写PLC程序,包括主控程序和各个子程序,实现对供热系统的全面控制和监控。
四、系统功能1. 温度控制:根据设定的温度范围,实现对锅炉加热的自动控制,确保供热系统温度稳定。
2. 压力保护:设定压力上下限,一旦超过范围即刻停止加热,确保系统安全运行。
3. 水位控制:通过水位传感器监测水位,保持恰当的水位以确保供热效果。
4. 故障诊断:PLC系统能够实时监测各个元件的运行状态,一旦有异常即可及时报警并进行故障诊断。
五、系统优势1. 自动化程度高:基于PLC的供热控制系统可以实现全自动化控制,减少人为干预,节约人力成本。
2. 稳定可靠:系统通过对各项参数的实时监测和控制,确保供热系统的稳定性和可靠性。
3. 灵活性强:PLC程序可以根据实际需要进行定制化设计,满足不同应用场景的需求。
六、总结基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,能够实现对供热系统的智能化控制和监测,提高系统的稳定性和效率,减少运行成本,是目前工业控制领域的主流趋势。
希望本文的介绍能够对您有所帮助。
感谢阅读!。
基于PLC和变频技术的锅炉电气控制系统
毕业设计(论文) 题目基于PLC和变频技术的锅炉电气控制系统学生姓名曲忠安专业班级自动化112所在院系电气信息学院指导教师好老师职称副教授所在单位自动化教研室教研室主任好老师完成日期2015年6 月26 日摘要本系统是基于PLC和变频技术的锅炉电气控制系统,在设计中有水压检测、水位监测、水温检测、气压检测、故障检测、水压控制、水位控制、水温控制、气压控制、循环控制、显示部分、报警部分等多部分组成来实现锅炉电气控制。
系统用液位传感器检测水位,用温度传感器来检测水温,用压力传感器来检测出水压力以及炉膛气体压力,并用相应的变送器转换成电压信号送给PLC模拟输入端。
这些信号与PLC程序中的给定值相比,以判断PLC需要进行何种操作,比如是否需要加大鼓风机功率,是否需要减小补水泵功率,是否需要改变循环泵配用电机的转速等操作。
操作信号会传送给变频器,变频器根据操作信号会输出相应频率的电压,从而控制配用电机的输出功率,最终实现自动控制的目的。
另外还会用八个控制按键来实现按健控制,电铃实现故障报警,用16个指示灯来完成显示部分。
本设计用PLC和变频控制不仅可节约能源,促进环保,而且可以提高生产自动化水平,具有显著的经济效益和社会效益。
关键词:PLC 锅炉变频器温度水位ABSTRACTThis system is based on PLC and frequency conversion technology, electrical control system of boiler, mainly in the design have water detection, water level, water temperature, air pressure detection, fault detection, water pressure, water level, water temperature control, pressure control, loop control, display, alarm, part of several parts, such as to implement the control of heating boiler water supply.System with a liquid level sensor detection water level, with a temperature sensor to detect the water temperature, with pressure sensor to detect the water pressure and the gas pressure, and the corresponding transmitter converted into a voltage signal to the PLC analog input.These signals compared with the PLC program in a given value, to determine whether PLC need to undertake the corresponding operations, such as whether to need to increase the power of blower, whether to need to reduce the pump power, whether to need to speed up the circulation pump motor speed, and so on.Operation signal will be transmitted to the frequency converter, frequency converter according to the operation will output the corresponding frequency of the voltage signal, to control the output power of the motor, finally achieve the goal of automatic control.And control with up to eight buttons to implement according to national health control, implement fault alarm bell, with 16 indicators to complete the display part.This design with PLC control, and has low cost, easy to implement the boiler heating process is easy to debug, part of a failure will not affect other parts of the work, easy maintenance, etc.Key words:PLC boiler transducer temperature waterlevel目录第一章绪论 (1)1.1 本课题的来源及意义 (1)1.2 本课题的研究目标 (1)1.3 本课题的研究内容 (2)1.4 本课题的研究方法 (2)第二章变频调速在电气控制中的应用 (3)2.1 变频调速的基本概念 (3)2.2 变频调速的原理 (3)2.3 变频器的主要功能 (4)2.3.1 频率给定功能 (4)2.3.2 升速、降速和制动控制 (4)2.4 变频器和PLC的关系 (5)第三章锅炉供水系统总体设计 (6)3.1 系统功能介绍 (6)3.2 系统结构 (6)第四章系统硬件设计 (8)4.1 主电路图 (8)4.1.1循环泵控制部分 (8)4.1.2 补水泵控制部分 (8)4.1.3 风机控制部分 (8)4.2 PLC系统选型 (9)4.2.1 S7-200主机模块 (9)4.2.2 I/O扩展模块 (10)4.2.3 CPU与I/O扩展模块选型 (10)4.3 PLC的配置 (11)4.3.1 控制系统的I/O点及地址分配 (11)4.3.2 PLC外围接线图 (13)4.4 变频器配置 (15)4.4.1 变频器接口 (15)4.4.2 变频器参数设定 (16)4.5 锅炉供水的应用实例 (19)4.5.1 基本指标计算 (19)4.5.2 变送器量程计算 (19)4.5.3 水泵、风机指标计算 (20)4.6 传感器与变送器 (21)4.6.1 压力变送器 (21)4.6.2 温度变送器 (23)4.6.3 液位变送器 (24)4.7 水泵、风机的选择 (24)4.7.1 循环泵及其配用电机 (24)4.7.2 补水泵及其配用电机 (25)4.7.3 鼓风机及其配用电机 (26)4.7.4 引风机及其配用电机 (26)4.8 电气器件选择 (27)4.8.1 电气器件额定电流计算 (27)4.8.2 低压断路器 (28)4.8.3 交流接触器 (29)4.8.4 热继电器 (29)4.8.5 指示灯、电铃 (29)第五章系统软件设计 (31)5.1 PID控制原理 (31)5.1.1 PID控制规律 (31)5.1.2 数字PID控制算法 (34)5.2 数字PID参数整定 (35)5.2.1 采样周期T的确定 (35)5.2.2 扩充临界比例带法 (36)5.3 系统梯形图的设计 (37)5.3.1 主程序的设计 (38)5.3.2 子程序的设计 (51)5.3.3中断程序的设计 (55)结论 (62)谢辞 (63)参考文献 (64)大连交通大学2015届本科生毕业设计第一章绪论1.1 本课题的来源及意义我国北方地区冬季寒冷,冬季要采取相应的取暖方式。
基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计
基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计锅炉加热温度控制系统设计是一个非常重要的工程项目,特别是在工业生产中。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种高级自动化控制设备,可以实现对锅炉加热温度的精确控制。
本文将介绍一个基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计。
【系统概述】该系统的基本目标是稳定地控制锅炉的加热温度,保证锅炉在正常工作范围内运行,并尽可能地提高热效率。
具体来说,系统需要实现以下功能:1.实时监测锅炉温度。
2.控制锅炉加热功率。
3.响应温度变化,并自动调整加热功率。
4.报警和故障保护功能。
【系统设计】1.硬件设计:硬件部分包括传感器、执行机构和PLC。
传感器用于实时监测锅炉温度,常用的温度传感器有热电偶和敏感电阻。
执行机构用于控制加热功率,可采用电磁阀或电加热器。
PLC负责处理数据和控制信号,可以选择常用的西门子、施耐德等PLC。
2.软件设计:软件部分主要包括PLC编程和人机界面设计。
PLC编程可以使用基于LD(梯形图)或SFC(时序功能图)的编程语言,根据具体控制要求,设计合适的控制算法和逻辑。
人机界面设计可以使用HMI(人机界面)或SCADA(监控与数据采集系统),实时显示锅炉温度、加热功率和系统状态,并提供控制和设定温度的功能。
3.控制策略设计:控制策略需要根据具体情况进行设计,一般分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据经验或数学模型预先设定温度和加热功率曲线,直接输出控制信号。
闭环控制则根据实时监测的温度反馈信息,通过控制算法动态调整加热功率,使实际温度尽可能接近设定温度。
4.报警和故障保护设计:系统需要具备报警和故障保护功能,当温度超出设定范围或系统出现故障时,及时发出警报并采取相应的措施,以保护锅炉和工艺安全。
【实施与测试】在实施前,需要进行系统调试,确保PLC编程和硬件连接正常。
在实际运行中,需要对系统进行定期检测和维护,以保证系统的稳定性和可靠性。
总结起来,基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计是一个复杂的工程,需要综合考虑硬件和软件的因素。
基于PLC的锅炉控制系统的设计
基于PLC的锅炉控制系统设计是一种常见的工业自动化应用,用于实现对锅炉的自动化控制和监测。
下面是一个简要的锅炉控制系统设计的示例:
系统组成:
PLC(可编程逻辑控制器):作为控制系统的核心,负责接收输入信号、进行逻辑处理和输出控制信号。
传感器:用于测量锅炉的各种参数,如温度、压力、流量等。
执行器:用于执行控制信号,如阀门、泵等。
人机界面(HMI):提供人机交互界面,用于显示锅炉状态、操作控制等。
控制策略:
温度控制:根据锅炉的温度设定值和实际测量值,通过控制执行器来调节燃料供应、水流量等,以维持锅炉温度在设定范围内。
压力控制:根据锅炉的压力设定值和实际测量值,通过控制执行器来调节燃料供应、风量等,以维持锅炉压力在设定范围内。
安全保护:设置各种安全保护措施,如过热保护、低水位保护等,通过监测传感器信号,及时采取相应的控制措施,确保锅炉的安全运行。
编程实现:
使用PLC编程软件,根据控制策略进行逻辑编程,设置输入输出信号的连接关系,编写控制程序。
在编程中考虑异常处理、报警和故障诊断等功能,确保系统的可靠性和稳定性。
人机界面设计:
设计直观友好的人机界面,显示锅炉状态、参数、报警信息等。
提供操作界面,允许操作人员设定参数、监控状态、执行操作等。
在设计过程中,应充分考虑锅炉的特性、运行环境和要求,并遵循相关的安全标准和规范。
此外,进行实施前应进行充分的测试和验证,确保系统的功能和性能符合设计要求。
需要指出的是,以上仅是一个基本的锅炉控制系统设计示例,实际的设计可能会因具体的应用要求而有所差异。
基于PLC锅炉水温控制系统设计
基于PLC锅炉水温控制系统设计1. 引言1.1 背景锅炉是工业生产中常用的热能设备,用于产生蒸汽或热水,供应能量给生产过程中的各个环节。
在锅炉的运行过程中,水温是一个重要的参数,对于保证锅炉运行稳定、安全、高效具有重要意义。
传统的锅炉水温控制方法主要依靠人工操作,存在操作不准确、响应速度慢等问题。
因此,设计基于PLC(可编程逻辑控制器)的锅炉水温控制系统可以提高控制精度和响应速度。
1.2 目的本文旨在设计一个基于PLC锅炉水温控制系统,通过对传感器信号进行采集和处理,并通过PLC进行逻辑判断和控制输出信号,实现对锅炉水温进行精确可靠地控制。
2. 锅炉工作原理及参数2.1 锅炉工作原理锅炉是通过将液体(通常是水)加热至蒸发状态以产生蒸汽或提供加热能量。
其主要部件包括:进水系统、燃烧系统、排烟系统、水循环系统等。
2.2 锅炉水温参数锅炉水温是指锅炉内部循环水的温度,它是锅炉运行稳定性和效率的重要指标。
在正常运行中,锅炉水温应在一定的范围内保持稳定。
过高或过低的水温都会对锅炉运行造成不利影响。
3. PLC控制系统设计3.1 PLC控制原理PLC是一种用于工业自动化控制的电子设备,它能够根据预设的程序和逻辑进行自动化控制。
PLC主要由处理器、输入/输出模块和编程设备等组成。
3.2 PLC应用于锅炉控制系统设计将PLC应用于锅炉控制可以实现自动化程度高、响应速度快等优点。
通过对传感器信号进行采集和处理,PLC可以实时监测并判断锅炉内部参数,并根据预设逻辑进行相应的输出信号,实现对锅炉水温的精确控制。
4. 系统硬件设计4.1 传感器选择选择适合的传感器对于准确获取锅炉水温至关重要。
常用的传感器包括热电偶、热电阻等。
在选择传感器时需要考虑其测量范围、精度和适应环境等因素。
4.2 PLC选型根据锅炉控制系统的需求,选择合适的PLC型号和规格。
需要考虑PLC的输入/输出点数、通信接口、运算速度等因素。
4.3 控制执行机构选型控制执行机构用于实现对锅炉水温的控制,常用的包括电动阀门、变频器等。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统
专业英语项目作业指导教师班级姓名学号齐齐哈尔工程学院电气工程及其自动化专业2016年12月29日基于PLC的锅炉燃烧控制系统1 引言燃烧控制系统是电厂锅炉的主控系统,主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。
目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。
燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统,其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成,各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。
2 控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的要求,同时还要保证锅炉安全经济运行。
一台锅炉的燃料量、送风量和引风量三者的控制任务是不可分开的,可以用三个控制器控制这三个控制变量,但彼此之间应互相协调,才能可靠工作。
对给定出水温度的情况,则需要调节鼓风量与给煤量的比例,使锅炉运行在最佳燃烧状态。
同时应使炉膛内存在一定的负压,以维持锅炉热效率、避免炉膛过热向外喷火,保证了人员的安全和环境卫生。
2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案,与锅炉设备的类型、运行方式及控制要求有关,对不同的情况与要求,控制系统的设计方案不一样。
将单元机组燃烧过程被控对象看作是一个多变量系统,设计控制系统时,充分考虑工程实际问题,既保证符合运行人员的操作习惯,又要最大限度的实施燃烧优化控制。
控制系统的总体框架如图1所示。
图1单元机组燃烧过程控制原理图11徐亚飞,温箱温度PID与预测控测控制.2004,28(4):554-5572P为机组负荷热量信号。
控制系统包括:滑压运行主汽压力设定值计算模块(由热力系统实验获得数据,再拟合成可用DCS折线功能块实现的曲线)、负荷—送风量模糊计算模块、主蒸汽压力控制系统和送、引风控制系统等。
主蒸汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。
2.2 燃料量控制系统当外界对锅炉蒸汽负荷的要求变化时,必须相应的改变锅炉燃烧的燃料量。
基于PLC的锅炉控制系统的设计
基于PLC的锅炉控制系统的设计本文介绍基于PLC的锅炉控制系统的设计的背景和目的。
锅炉控制系统是基于PLC(可编程逻辑控制器)的设计,采用了分布式控制策略。
整体架构包括以下几个组成部分:1.控制器控制器是锅炉控制系统的核心部分,由PLC实现。
PLC具备高速计算能力和强大的输入输出功能,可以对各个设备进行监控和控制。
它接收来自传感器的输入信号,并根据预设的逻辑和算法进行实时处理,向执行器发送输出信号以控制设备运行。
2.传感器传感器负责将锅炉系统的各个参数转化为电信号,并传输给PLC进行处理。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
3.执行器执行器根据PLC的控制信号来执行相应的操作,如调节燃料供给、控制排放阀等。
它们与PLC之间通过信号线或总线进行连接。
4.人机界面人机界面提供给操作员与锅炉控制系统进行交互的界面。
它可以是触摸屏、计算机软件等形式,用于监视系统运行状态、设定参数以及显示报警信息等。
5.通信模块通信模块用于实现锅炉控制系统与外部设备的数据传输和通信。
它可以连接到局域网或远程服务器,实现与其他系统或监控中心的数据交互。
6.电源供应为了保证锅炉控制系统的稳定运行,需要提供可靠的电源供应。
这可以通过备用电源或UPS(不间断电源)来实现。
综上所述,基于PLC的锅炉控制系统采用分布式控制策略,通过控制器、传感器、执行器、人机界面、通信模块和电源供应等组成部分协同工作,实现对锅炉设备的监控和控制。
本文介绍基于PLC的锅炉控制系统所采用的控制策略和算法。
控制策略是指通过采取不同的控制方法和算法,在锅炉运行中实现温度、压力、流量等参数的稳定控制。
基于PLC的锅炉控制系统采用了以下主要的控制策略:PID控制:PID(比例、积分、微分)控制是一种常用的控制方法。
它通过根据控制对象的偏差来调节控制器的输出,使得偏差逐渐趋向于零,从而实现控制目标。
在锅炉控制系统中,PID控制常用于调节温度、压力和流量等参数。
基于plc的锅炉控制系统设计 精品
摘要也称内容提要,概括研究题目的主要内容、特点,文字要精练。
中文摘要一般不少于400字,外文摘要的内容应与中文摘要相对应。
关键词:关键词1;关键词2;关键词3;关键词4锅炉是工业生产中的重要动力设备之一,它的主要作用是在工业生产过程中作为热源和动力源,例如为蒸馏、化学反应、干燥蒸发等提供热能,为风机、压缩机、泵类提供动力。
随着工业的不断发展、规模不断扩大,生产过程不断的改革和强化,作为生产动力源的锅炉,也随着这些发展的需要而发展与改革,例如大容量多参数、高效率方向发展,以及从节能出发进行各种设备的改革。
同时,为了保证安全、稳定生产和节能,对锅炉的自动控制就成为非常不要。
循环流化床(CFB)锅炉由于其高效低污染、煤种适应性好、调负荷能力强、造价相对便宜、技术相对容易掌握等特点,已成为目前最为实际的煤清洁燃烧技术之一,得到了较快的发展。
国内外应用实践表明,与常规煤粉锅炉相比,采用这种技术可使燃煤电站锅炉排烟中S02和N0x等有害气体含量减少80%一90%左右,可有效减轻燃煤发电对于大气环境的污染,将对我国国民经济的发展和生态环境的保护均起到积极的作用可编程序控制器(Programmable logic contoroller) 简称PLC ,是以微处理器为核心,用于工业控制的计算机,由于PLC 广泛采用微机技术,使得PLC不仅具有逻辑控制功能,而且还具有了运算、数据处理和数据传送等功能。
目前城市供暖的锅炉在启停和运行的过程中都需要精确的实时控制,大多数锅炉系统的控制还采用继电器逻辑控制。
这类系统自动化程序很低,大部分操作还是由手动来完成,只能处理一些开关量问题,无法处理系统的模拟量,即使控制一些开关量,其电气线路复杂,可靠性不高,不便维护,实际锅炉系统控制中每台炉就需要一套继电器控制系统,而采用西门子S7 -200系列可编程控制器设计的控制系统实现了循环流化床汽锅炉的自动控制,并实现了整个系统的优化控制。
基于PLC的燃气锅炉自动控制系统设计与应用
基于PLC的燃气锅炉自动控制系统设计与应用摘要本论文首先对PLC自动控制系统进行概述,对其可靠性、扩展性、维护性、操作性等主要特点进行分析论述,而后对燃气锅炉自动控制系统的硬件部分以及软件部分进行分析,最后列举了PLC自动控制系统的相关应用,旨在为PLC研究人员提供参考的依据。
关键词PLC;燃气锅炉;自动控制系统;应用1 PLC自动控制系统概述PLC,即为可编程控制器。
由于其具有非常强大的功能而在我国的工业行业当中得到了广泛的使用,为我国工业的发展提供了一定的贡献。
PLC具有诸多功能特点,具体表现为可靠性、扩展性、维护性以及操作性,以下则是对各个特点的具体分析。
1.1 可靠性针对PLC来说,其主要组成部分便是CPU,而CPU性能的强大或者弱小,会直接对PLC的可靠性产生一定的影响。
通过对大量的实例进行研究分析,发现市场当中存在的主要进口PLC内部的CPU大都为工业专业级的处理器,同时组成PLC的其他部分的元器件也是由专业的生产厂家进行定向供应。
另外,对于PLC的电源方面,其电源模块是经过大量的实验研究最终设计得出,在PLC 运行期间不仅产生的能耗比较低,同时也具备较强的抗干扰能力。
例如,PLC 在运行期间由于操作要求需要进行变频调速,而在此期间其也能够确保运行的稳定性以及可靠性。
1.2 扩展性由于PLC的主要作用是对各个系统进行控制管理,而系统在运行的过程当中会受到各种因素的影响而需要增加系统的功能。
针对PLC来说,增加功能的流程相对简单,只需要在PLC当中加入一个新的模块,同时对现有的程序进行适当的调整就能完成系统功能的添加。
与传统的系统重新设计模式进行比较,基于PLC能够在一定程度上提高系统的开发效率,具有非常强的扩展性。
1.3 维护性通常來说,PLC具有比较强的维护性。
其自身拥有自我诊断的能力。
如果系统在运行阶段出现故障问题,可以借助于PLC对发生的故障进行诊断处理,同时为后期检修人员的工作提供相应的数据参数。
燃气锅炉的PLC自动控制系统
燃气锅炉的PLC自动控制系统
燃气锅炉的PLC自动控制系统
摘要:随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的提高,人们逐渐意识到环境保护的重要性,燃烧清洁燃料,改变供暖的燃料品种是减少空气污染的有效途径。
文章主要论述了燃气锅炉PLC 自动控制系统,该系统可以明显提高燃料利用率。
关键词:PLC、燃气锅炉、自动控制系统
一、前言
现阶段,一般的燃气锅炉的设计效率均可以达到90%左右,然而在实际运行中,受外界环境温度不断变化以及供热量需求的变化的影响,需要实时调整燃气量,否则会导致供热量过量或不足,浪费了大量能源。
所以,我们要实时调节燃气锅炉的燃气供应,提高能源利用率。
现阶段,由于能源危机的影响,世界各国都面临能源短缺的挑战,尤其我国面临严重的能源问题,所以,锅炉控制系统的重点便是使锅炉高效、安全运行。
二、系统特点
1、利用人机接口以及I/O接口,实时采集、记录、监视、操作控制过程对象的数据,可进行系统局部故障的在线维修以及组态回路的在线修改。
2、控制系统使用的人机对话系统实用而简捷,采用复合窗口技术,对工艺流程图、各控制回路、纪录数据实时显示并生成报表,时各工艺测点的历史趋势能够直观显示;
3、工程师能够方便地将不同设备的控制功能按设备分配到不同的合适控制单元上,这样操作工可以按照需要对单个控制单元进行模块化的功能修改、维护、下装和调试。
4、由PLC 自动控制现场监控点,然后传递到中央监控计算机,利用系统软件还原显示数据,并对数据进行处理,这样进一步强化了系统数据通信安全性能。
5、各个控制单元分布安装在被控设备附近,既节省电缆,又可以提高该设备的控制速度。
基于PLC锅炉燃烧控制系统方案
基于PLC的锅炉燃烧控制系统1 简介燃烧控制系统是电厂锅炉的主要控制系统,主要包括燃料控制系统、风量控制系统和炉膛压力控制系统。
目前,电厂锅炉燃烧控制系统大部分仍采用PID控制。
燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统。
燃烧率控制包括燃料量控制、供气量控制和诱导空气量控制。
每个分控系统采用不同的测控方法。
保证经济燃烧和安全燃烧。
2 控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉输出蒸汽负荷的外部要求,同时保证锅炉的安全、经济运行。
锅炉的燃料量、送风量和引风量的控制任务不能分开。
可以使用三个控制器来控制这三个控制变量,但它们应该相互协调才能可靠地工作。
对于给定的出水温度,需要调整鼓风量与供煤量的比值,使锅炉运行在最佳燃烧状态。
同时,炉膛内应有一定的负压,以保持锅炉的热效率,防止炉膛过热向外喷火,以保证人员安全和环境卫生。
2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案与锅炉设备类型、运行方式和控制要求有关。
针对不同的情况和要求,控制系统的设计方案是不同的。
单位单元燃烧过程的受控对象被视为一个多变量系统。
在设计控制系统时,充分考虑了项目的实际问题,既保证了操作人员的操作习惯,又最大限度地实施了燃烧优化控制。
控制系统的总体框架如图1所示。
图1 机组燃烧过程控制示意图11徐亚飞,温箱温度PID与预测测控.2004,28(4):554-5572P 为单位负荷热信号。
控制系统包括:滑动压力运行的主蒸汽压力设定值计算模块(热力系统实验得到的数据,然后拟合成可以通过DCS折线功能块实现的曲线),负荷-送风量模糊计算模块,主汽压力控制。
系统及送风引风控制系统等。
主汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。
2.2 油量控制系统当外部对锅炉蒸汽负荷的要求发生变化时,锅炉燃烧的燃料量也必须相应改变。
燃料量控制是锅炉控制中最基本、最重要的系统。
由于给煤量不仅影响主蒸汽压力,还影响送风量和引风量的控制,还影响汽包内蒸汽蒸发量、蒸汽温度等参数,因此燃料量控制具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于PLC的燃气锅炉自动控制系统
作者:高云凤
来源:《中国新技术新产品》2011年第13期
摘要:本文简单介绍了燃气锅炉的PLC自动控制系统。
采用完整优化的数字PID控制原理及分布式控制系统,对整个生产过程进行控制,实现了从锅炉点火到稳定生产蒸汽全过程的自动完成,既能提高蒸汽质量,又可提高锅炉燃烧热效率和管理水平,实现锅炉安全、可靠、经济的运行。
关键词:PLC;燃气锅炉;控制
中图分类号:X933.2 文献标识码:A
1 前言
进入二十一世纪,环保和能源已成为整个社会关注的问题,随着我国经济建设的高速增长,煤烟、浮尘、汽车尾气等污染源时刻威胁着人们的健康,天然气是一种国际公认洁净的能源,其主要成分是甲烷,是保护大气环境最理想的燃料。
我国有着丰富的天然气资源,国家也已明确提出在今后一个时期要大力开发和利用天然气资源,西气东输工程每年向长江三角洲和沿线地区输气120亿立方米。
西气东输沿线城市可用清洁燃料代替部分电厂、窑炉、化工企业和居民生活使用的燃气和煤炭,以然气作为燃料的燃气锅炉将得到广泛的应用,这将有效改善大气环境,提高人民生活质量。
近年来,PLC的控制功能不断增加,由PLC构成的系统具有抗干扰能力强,对电源质量要求低,控制可靠及响应灵敏等优点,采用PLC对燃气锅炉燃烧系统进行控制,保障锅炉安全平稳运行,满足生产对蒸汽负荷和蒸汽品质的要求,实现锅炉经济燃烧。
2 控制系统的组成与特点
本系统采用二级监控系统,即上位机和下位机分工协作的监控方法。
上位机为中央监控计算机,主要负责接收下位机传来的数据,监视燃气锅炉的运行参数,故障检测以及必要的参数设定。
下位机为现场控制单元,包括现场输入单元、执行单元、现场控制单元及人机界面,主要负责锅炉运行过程中参数的自动调节,并把数据上传至上位机,并接受上位机下传的命令。
2.1 系统的组成
系统硬件:
中央监控计算机:DELL 酷睿2双核处理器,2G RAM, 320GB硬盘。
现场控制单元:采用西门子S7-300可编程控制器,西门子EM235模拟数据输出模块,相应的数据采集模块和执行机构。
现场数据采集系统:温度传感器、压力传感器、水位传感器、火焰监视器、流量计、氧化锆氧量分析仪等
中央监控计算机与现场控制单元采用RS-485实时通讯。
系统软件:
VB是一种很好的Windows开发语言,中央监控计算机可以采用VB开发设计出功能强大,操作灵活的人机界面。
现场控制单元可选用西门子TD-400C人机界面,它通过连接电缆,连接到S7-300上即可。
2.2 系统的特点
2.2.1 控制系统采用实用而简捷的人机对话系统,复合窗口技术,实时显示工艺流程图、各控制回路、纪录数据并生成报表,直观显示各工艺测点的历史趋势;
2.2.2 通过人机接口和I/O接口,对过程对象的数据进行实时采集、记录、监视、操作控制,可进行系统结构、组态回路的在线修改、局部故障的在线维修
2.2.3 现场监控点由PLC实现自动控制,后传送到中央监控计算机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理,这样进一步增强了系统数据通信安全性能。
2.2.4 工程师可以方便地把不同设备的控制功能按设备分配到不同的合适控制单元上,这样操作工可以根据需要对单个控制单元进行模块化的功能修改、维护、下装和调试。
2.2.5 各个控制单元分布安装在被控设备附近,既节省电缆,又可以提高该设备的控制速度。
3 主要回路的控制原理与方案
3.1 锅炉燃烧控制系统
锅炉燃烧系统的主调节对象为主汽压力,根据主汽压力的变化及时调整燃气调节阀的开度来调整进入炉内的燃料量,同时调节送风机的入口挡板开度以保证空气量按合适的配比随之变化。
燃气流量的设定值由主汽压力调节器的输出直接给出,将蒸汽压力检测值由压力传感器反
馈回来,和设定值经过比较,作为前馈信号纳入到燃气调节回路上,操作燃气调节阀。
当蒸汽压力低就加大调节阀门开度,当蒸汽压力高则减少调节阀门开度,使其保持在设定的压力值上
3.2 炉膛负压控制系统
炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是锅炉运行中控制和监视的重要参数。
如果炉膛负压过大,则漏风量严重,排烟量损失增加,不利用经济燃烧;炉膛负压过小或偏正时,炉膛要向外喷火,危机人身及设备安全。
为保证锅炉高效、安全的运行,应将炉膛负压控制在正常的范围内。
采用PLC与变频器结合控制风机转速达到控制引风量,保持炉膛负压稳定。
将炉膛负压作为反馈信号送回PID调节器中,同时将风机信号作为负压调节器的前馈信号加到调节器的输出端,使引风系统及时影响送风量的变化,是负压的变化趋于平稳。
3.3 锅炉汽包水位控制系统
锅炉汽包水位大幅度的波动会造成汽包内空水或满水而影响生产安全。
锅炉汽包水位过高,会影响汽包内汽水分离装置的正常运行,造成出口蒸汽水分过多,结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏,直接影响机组运行的经济型和安全性;汽包水位过低,当负荷很大时,水的气化速度过快,如不及时有效控制,就会使汽包内的水全部汽化,导致锅炉被烧坏或爆炸。
因此,控制汽包水位的稳定是极为重要的。
汽包水位控制系统可采用单冲量、双冲量或三冲量控制方案。
由于单冲量、双冲量控制策略比较简单,难以适应现代各种复杂锅炉的要求,我们选用三冲量水位控制系统。
影响汽包水位的主要因素是蒸汽流量和给水流量,汽包水位会随着蒸汽流量的增加或减少而波动,给水流量也会随之增加或减少,以维持给水量和蒸汽量之间的平衡,保证锅炉的正常运行。
以蒸汽流量为前馈信号,构成前馈调节回路,给水流量作为串级信号,构成副调节回路,以锅炉汽包水位测量信号作为主,构成主调节回路,从而构成锅炉汽包水位前馈——串级三冲量控制系统。
4 结束语
随着燃气锅炉越来越广泛的应用到工业生产中,实现燃气锅炉的完全智能化及远程技术服务系统已成为燃气锅炉的发展趋势。
采用PLC自动控制系统对燃气锅炉运行全过程进行监控,不仅能提高燃气锅炉的自动化控制水平,保证锅炉处于良好的运行状态,还能提高锅炉效率,节省运行能耗,减少大气污染,同时也提高了锅炉操作的安全性,降低了工作人员的劳动强度,取得较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]张雪平. PLC在锅炉风机控制中的应用.微计算机信息,2005(6):33-34.
[2]齐敏,王猛.130T/H燃气锅炉自动控制系统的设计与实现.自动化博览,2008(5):59-61.。