基于PLC的船用增压锅炉点火与火焰检测装置设计
基于PLC多功能锅炉燃烧器控制系统设计

图 3 闭环调节控制图 2.3 炉膛安全检测 在燃烧器工作过程中, 燃烧状况的在线监测与诊断, 是确 保 设 备 安 全 稳 定 运 行 的 重 要 条 件 。其 中 火 焰 覆 盖 面 积 对 于 物 料 的 充 分 燃 烧 有 至 关 重 要 的 作 用 。炉 膛 安 全 检 测 主 要 包 括 炉 火 成 功检测和炉膛熄火检测。 2.4 炉内温度控制 本设 备 通过 控 制 进气 量 和 进油 量 可 实现 燃 油 燃 烧 、燃 气 燃 烧 和 混 合 燃 烧 三 种 燃 烧 方 式 。不 同 的 燃 烧 方 式 下 完 全 燃 烧 时 炉 内温度有所差别。在同一种方式下, 燃烧状态不同( 可通过状态 选择开关选择大火、中火和小火) 炉内温度也有很大差别。若温 度过高, 压力增大, 可能造成爆炸事故, 因此对炉内温度的控制 尤为重要。 根据设定温度与实际温度的差值, 按照检测结果向现场调节阀 发出调节信号, 以调节进料量, 最终完成炉内温度的控制。 2.5 多种燃烧形式 本系统采用油、气两种燃料,组成燃油、燃气 、油 气 混合 三 种 燃烧形式 。每种 燃 烧 形式 又 分 为大 、中 、小 三种 燃 烧 状态 。D/A 模 块 将 PLC 发 出 的 控制 信 息 转 换 为 4- 20 mA 电 信 号 送 到 比 例 调 节 阀的 信 号 转换 器 内 , 信号 转 换 模板 将 0- 10v 电 压 信 号 送 到 阀内调节供料量。按照流量传感器反馈信息, 再根据锅炉需热 量的多少供应燃料, 实现三种燃烧方式下的连续、精确送料。精 确的按需送料达到了良好节能效果。
2.1 炉膛自动吹扫及合理配风 在 冷 炉 启 动 、点 火 失 败 或 运 行 过 程 中 , 都 需 要 对 炉 膛 及 燃 气管阀系统完成一次成功的吹扫。经试验证明, 点火前持续送 风 60 秒 可 以有 效 地 清除 在 炉 膛、管 阀 和 烟道 中 可 能集 聚 的 可 燃气体, 提高了锅炉燃烧器运行的可靠性。 合 理 配 风 是 优 化 锅 炉 燃 烧 、提 高 材 料 利 用 率 、降 低 消 耗 的 有效手段。通过对原料浓度和混度的监测, 调整风机转速使原 料在炉内分配基本均匀, 避免炉内局部结焦和局部过热。CO 浓 度越高, 说明燃烧越不充分。通过对炉内 CO 含量的测定 , 将 检 测结 果 反 馈给 PLC 输 入/输出 模 块 , 通过 变 频 器 控 制 进 风 量 来 实现设定 CO 浓度。 2.2 自动点火和灭火 人工 点 火的 方 式 不能 实 时 监测 燃 烧 状况 、无 法 预 测 突 发 故 障, 极易出现人身事故。本设计的点火过程全部实现自动化。在
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文
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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的锅炉控制系统的设计方案
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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
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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锅炉燃烧控制系统方案
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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。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计
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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原来越高的要求。
结合现状,本论文供暖锅炉监控系统,设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。
该控制系统以一台工业控制机作为上位机,以西门子S7-300可编程控制机为下位机,系统通过变频器控制电机的启动,运行和调速。
上位机监控采用WinCC设计,主要完成系统操作界面设计,实现系统启停控制,参数设定,报警联动,历史数据查询等功能。
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,温度和压力信号的PID控制等功能,并接受上位机的控制指令以完成风机启停控制,参数设定,循环泵的控制和其余电动机的控制。
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,系统运行稳定可靠。
采用锅炉的计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源,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。
关键字:锅炉控制;变频调速;组态软件;PLCAbstractAlong with social economy‘s swift development, the urban construction scale‘s unceasing expansion , as well as the peple living standard‘s unceasing enhancement , set more and more high request to the city life heating‘s user quantity and the heating quality. The union present situation, the present paper heating boiler supervisory sysem, has designed a set based on PLC and the frequency conversion velocity modulation technology heating boiler control system.This control system takes the superior machine by one Industry cybertrons , west of family household S7-300 programmable controller for lower position machine ,system through frequency changer control motor‘s start , movement and vclocity modulation .the superior machine monitoring software uses the three dimensional strength to control the WinCC design , mainly completes the system operation contract surface design ,realizes the system to open/stops functions and so on control ,parameter hypothesis ,warning linkage,historical data inquiry. The lower position machine control procedure uses Siemen‘s STEP7 programming software design , mainly completes the simulation quantity signal processing , temperature and pressure signal functions and so on PID control , and receives the superior machine control command to complete the air blower to open/stops the control , the parameter hypothesis, the circulating pump control and other electric motor‘s control.This article designs the frequency conversion processs automatic control, the systems operation is stable, is reliable. Uses boiler‘s computer control and the frequency converseon control noe only may save the energy greatly, the promotion environmental protection moreover may raise the production automation level, has the remarkable economic efficiency and the social efficiency.Key Words:Boiler control;Frequency conversion velocity modulation ;Configuration Software;PLC目录摘要 0Abstract (1)第1章概述 (4)1.1 项目背景及课题的研究意义 (4)1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状 (5)1.3锅炉控制系统的发展趋势 (6)1.4本文所做工作 (7)第2章系统方案设计 (9)2.1锅炉控制研究简介 (9)2.2 总体设计思路 (9)2.3方案比较 (10)2.3.1方案1 (10)2.3.2 方案2 (10)2.4方案论证与方案确定 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 用户系统框图 (12)3.2 锅炉系统的理论分析 (13)3.2.1变频调速基本原理 (13)3.2.2变频调速在供暖锅炉中的应用 (13)3.2.3变频调速节能分析 (14)3.3燃烧过程控制 (19)3.4锅炉控制系统设计 (20)3.5控制系统构成介绍 (21)第4章软件设计 (25)4.1 S7-300系列PLC简介 (26)4.2 PLC编程语言简介 (28)4.2.1 PLC编程语言的国际标准 (28)4.2.2复合数据类型与参数类型 (29)4.2.3系统存储器 (29)4.2.4 S7-300 CPU中的寄存器 (30)4.3 STEP7 的原理 (31)4.3.1 STEP7概述 (31)4.3.2 硬件组态与参数设置 (32)4.3.3 符号表 (36)4.3.4 逻辑块 (37)4.3程序设计 (38)4.4通信系统 (41)4.5人机界面 (43)4.5.1监控软件WinCC介绍 (43)4.5.2监控系统设计 (45)4.5.3锅炉监控界面设计 (49)第5章结论 (53)5.1 成果的创造性和先进性 (53)5.2作用意义(经济效益和社会意义) (53)5.3 推广应用范围和前景 (53)5.4 需要进一步改进之处 (54)参考文献 (55)外文资料翻译 (56)外文翻译原文 (56)外文翻译译文 (68)致谢 (75)附录 (76)附录1 程序清单 (76)附录2 I/O点数分配表 (96)附录3 物理参数比较表 (97)第1章概述1.1 项目背景及课题的研究意义工业锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。
基于plc的锅炉供热控制系统的设计
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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的锅炉控制系统的设计
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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的船用辅锅炉燃烧控制系统设计
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专科毕业设计(论文)设计题目:基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统摘要可编程序控制器(PLC)作为现代工业控制的四大支柱之一,而且具有体积小,编程简单,组装灵活,可靠性高及抗干扰能力强等优点,非常适合于在恶劣的工作环境下使用,被认为是工业上的无故障产品,将替代传统继电接触器控制系统设备成为自动化控制系统的主要控制设备。
本文将主要介绍PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用。
关键词可编程序控制器船用辅锅炉燃烧控制Abstract目录1 引言 (1)2 可编程序控制器概述 (1)2.1 PLC的产生、定义、分类 (1)2.1.1 PLC的产生 (1)2.1.2 PLC的定义 (1)2.1.3 PLC的分类 (2)2.2 PLC的基本结构 (2)2.2.1 PLC的硬件组成 (2)2.2.2 PLC的软件组成 (3)2.3 PLC的特点及主要功能 (3)2.4 PLC的应用领域及发展趋势 (3)3 锅炉概述 (4)3.1 锅炉的定义 (4)3.2 锅炉的重要性 (4)3.3 锅炉的分类 (4)3.4 锅炉的基本构造及工作过程 (4)3.4.1 锅炉的基本构造 (4)3.4.2 锅炉的工作过程 (5)4 船用辅锅炉的燃烧控制系统 (5)4.1 PLC系统在锅炉燃烧控制系统中的控制要求 (5)4.2 PLC选型及输入/输出端口的设计 (6)4.2.1 PLC的选型 (6)4.2.2 输入/输出点的设计 (6)4.3 PLC控制燃烧系统梯形图 (7)4.4 PLC 控制锅炉燃烧系统过程分析 (7)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1 引言可编程控制器(PLC)作为传统继电接触控制系统的替代产品,已广泛应用于工业控制的各个领域,由于它可通过软件来改变过程,而且具有体积小,编程简单,组装灵活,可靠性高及抗干扰能力强等优点,非常适合于在恶劣的工作环境下使用,被公认为是工业上的无故障产品。
因此,为了提高船用辅锅炉控制安全及减少船员的工作量和提高工作效率,从而提高经济效益,所以在船用辅锅炉燃烧自动控制系统中,PLC控制替代传统辅锅炉燃烧自动控制系统是一种必然。
基于PLC的锅炉控制系统的设计
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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的船用辅助锅炉的燃烧控制系统
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基于PLC的船用辅助锅炉的燃烧控制系统作者:王丽王永光付明明毕志鹏来源:《中国科技博览》2013年第24期摘要:可编程序控制器(PLC)作为现代工业控制的四大支柱之一,而且具有体积小,编程简单,组装灵活,可靠性高及抗干扰能力强等优点,非常适合于在恶劣的工作环境下使用,被认为是工业上的无故障产品,将替代传统继电接触器控制系统设备成为自动化控制系统的主要控制设备。
本文将主要介绍PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用。
关键词:可编程序控制器;船用辅锅炉;燃烧控制中图分类号:U664随着世界造船业发展,船舶将向船舶大型化、自动化,大多数船舶都以柴油机为主动力,为了保证船用燃油加热分离、生活用水、主机备车时缸套水温升温、滑油加热、以及驱动一些小型辅机,在船舶上还设有辅助锅炉。
随着船舶向全自动、无人机舱方向的发展,现在船用辅助锅炉大多数都采用PLC控制方案,实现自动控制运行。
1.PLC系统在锅炉燃烧控制系统中的控制要求在船舶的内燃机动力装置中使用的锅炉我们称为辅锅炉,船舶辅锅炉的控制系统包括锅炉水位的自动控制、锅炉点火及燃烧时的时序控制、蒸汽压力的自动控制和自动安全保护控制等,在下面的章节中我将主要研究船舶辅锅炉的点火及燃烧自动控制系统。
自动控制的设计总要求是:锅炉的水位是采用电极式双位控制;火焰监视器采用光电池;锅炉气压在低负荷时采用双位控制,正常负荷时采用压力比例调节器及电动比例操作器的比例控制;危险水位、低风压、超压保护等安全保护装置;自动控制系统失灵的时候系统可转换到手动操作。
在锅炉启动之前,工作人员要对锅炉做好准备工作:首先要先合上电源的总开关,观察锅炉的水位是否正常,如果不正常,调整好水位,否则不能启动锅炉;让燃油的压力、温度自动控制系统投入正常工作;把“自动—手动”转换开关打到“自动”档位等。
等做好这些工作之后,就可以启动锅炉了,按下启动按钮,燃烧时序控制系统投入工作,其主要功能为:预扫风、点火、负荷控制和安全保护。
锅炉点火系统PLC课程设计
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锅炉点火系统PLC课程设计1. 引言本文档旨在设计一个用于锅炉点火系统的PLC课程。
该课程旨在帮助学员了解和掌握PLC(可编程逻辑控制器)在锅炉点火系统中的应用。
2. 课程目标•了解锅炉点火系统的工作原理和组成部件•掌握PLC在锅炉点火系统中的应用•学会使用PLC编程语言创建点火系统控制逻辑•能够调试和故障排除PLC控制系统3. 课程大纲3.1 锅炉点火系统概述•锅炉点火系统的作用和重要性•锅炉点火系统的组成部件•锅炉点火系统的工作流程3.2 PLC简介•PLC的定义和基本原理•PLC在工业自动化中的应用•与传统继电器控制的对比3.3 PLC编程语言简介•常用的PLC编程语言:Ladder Logic、Structured Text等•PLC编程语言的特点和应用场景3.4 PLC硬件配置•PLC的硬件组成•常见的PLC品牌和型号选择•连接PLC和锅炉点火系统的必要硬件设备3.5 锅炉点火系统PLC设计•创建PLC项目•设计点火系统的控制逻辑•编写PLC程序•上传PLC程序到PLC控制器•进行点火系统的模拟和调试3.6 PLC控制系统的故障排除•常见的PLC故障及排除方法•使用PLC调试工具进行故障定位和修复4. 实践环节本课程将为学员提供一个实践环节,学员将亲自操控PLC 编程软件,设计并实现一个锅炉点火系统的PLC控制逻辑。
学员可以通过模拟软件或实际设备进行调试和测试。
5. 课程评估学员将根据课程要求完成一个锅炉点火系统的PLC设计项目。
该项目将被评估学员对课程内容的理解和应用能力。
评估方式可以包括课程作业、实验报告以及最终项目的演示和评审。
6. 结论通过本课程的学习,学员将能够全面了解和掌握PLC在锅炉点火系统中的应用。
学员将具备PLC编程和调试锅炉点火系统的能力,为相关工程项目的实施提供有力的技术支持。
基于PLC的船用锅炉自动控制系统设计-

基于PLC的船用锅炉自动控制系统设计-问问0船舶PLC锅炉培训仿真系统的功能0.1某柴油机货轮锅炉的主要特点某柴油机货轮所配备的锅炉所产生的蒸汽主要用来加热主、辅柴油机所用燃油、厨房用汽,锅炉水位和汽压采用双位控制,燃烧采用单油头、定油量和定风量燃烧。
系统设有中途熄火、危险低水位和低风压等安全保护装置,详细的控制原理和过程见教材。
为了更好对程序进行解读,结合船舶控制的安全保护需求,我们采用西门子公司的S7224CN对控制系统进行了设计,并制作了该装置。
[5]0.2锅炉自动控制装置总体功能设计系统包括点火自动/手动模式、水位自动/手动模式、风机、油泵自动/手动模式(简称风油自动/手动),水位和压力采用双位控制,另外系统设置有多个故障点(风压、水位、火焰)对锅炉的工作进行全程监控,具体如图1所示。
自动点火程序根据锅炉的点火特点,首先进行预扫风60秒,然后关小风门,打开点火变压器进行点火,10秒内点火成功,系统没有警报产生,则点火成功。
具体实现程序如图2所示,系统的I/O点设计如表1所示,系统使用了14个输入点8个输出点,装置的实物如图3所示。
图1PLC锅炉总体功能设计框架图表1系统I/O点的设计问问图2自动点火流程图图3船舶PLC锅炉装置实物图1PLC锅炉的测试和使用方法该船用锅炉模拟装置的控制功能包括:锅炉自动手动点火、水位控制、蒸汽压力控制,火焰检测,风油自动手动控制,熄火保护、报警等,输入状态由开关按钮控制,通过PLC控制输出,并由指示灯指示。
1.1自动点火将PLC控制器位于RUN位置,燃烧控制、风油控制均置于自动状态(燃烧自动I1.4、风油自动I1.5),系统自动使风机Q0.1、油泵Q0.2指示灯点亮,开始进入预扫风阶段,并在此阶段建立风压(风压开关I0.1),经过60大风门预扫风自动关小风门,进行预点火,点火线圈指示灯、风门挡板指示灯点亮。
按下火焰模拟开关(I0.2),说明点火成功,首先熄灭点火变压器(Q0.3),2后风门挡板(Q0.4)指示灯熄灭,70内不报警则说明点火成功。
基于PLC的船舶辅锅炉控制系统的设计

基于PLC的船舶辅锅炉控制系统的设计冯腾飞;潘晓飞【摘要】为解决传统继电器-接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性和稳定性差、故障诊断及排除困难等难题,研究船舶辅锅炉自动控制.PLC控制系统与继电器-接触器控制系统相比,具有结构简单,编程方便,调试周期短,可靠性高,抗干扰能力强,故障率低,对工作环境要求低等一系列优点.因此,把PLC控制技术应用到船舶辅锅炉自动控制系统的改造方案中,大大提高了辅锅炉自动控制系统的工作性能.分析了船舶辅锅炉自动控制的控制原理,给出了相应的控制流程图,制定了辅锅炉PLC控制系统的设计方案,完成了该系统软硬件的设计,其中包括PLC机型的选择、I/0接口的分配、PLC外部接线图的绘制和PLC梯形图程序的设计.最后对辅锅炉PLC控制的工作过程作了详细阐述.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2013(042)001【总页数】6页(P49-54)【关键词】船舶辅锅炉;PLC;自动控制【作者】冯腾飞;潘晓飞【作者单位】栾川龙宇钼业有限公司,河南洛阳 471500【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言船舶辅锅炉是船舶动力装置中最早实现自动控制的设备之一。
它包括水位的自动控制,蒸汽压力的自动控制,锅炉点火及燃烧的时序控制和自动安全保护等。
大型油船辅锅炉所产生的蒸汽主要用于加热货油,驱动货油泵及其他甲板机械,其蒸发量及蒸汽压力都比较大;柴油机货船辅锅炉所产生的蒸汽仅用于加热柴油机所需用的燃油、滑油及船员生活,其蒸发量及蒸汽压力比较小[1]。
因此,确保船舶辅锅炉控制系统安全可靠且经济运行,是船舶自动化控制的重要内容之一。
辅锅炉自动化控制装置采用计算机技术,包括可编程控制器(PLC),使控制部分体积质量大大减小,工作可靠性大大提高,控制方式也由硬件控制变为软件控制为主,使功能的组合、扩展或修改变得很容易,而且维护方便,模块通用性好,抗干扰能力强,非常适合在恶劣的工业环境下使用。
基于PLC的锅炉启停控制的程序设计

基于PLC的锅炉启停控制的程序设计摘要本文通过对循环流化床的启动过程分析,为实现用可编程控制器(PLC)完成对此过程的自动控制,以安全启动和减轻人工负担为双目标,利用梯形图编写了PLC的控制程序。
以240t/h锅炉为例,选取合适的模拟量输入模块,以达到基于对锅炉点火温度及炉膛温度实时监测下的安全启动过程。
常规控制系统采用继电器控制,元器件较多,控制线路复杂,抗干扰能力差,增加了故障点,维护和维修不方便。
而利用PLC程序对锅炉启动进行控制,不仅有效简化控制线路,提高系统的抗干扰能力。
方便现场的维护和维修,又可以简化操作,并且可以充分保证点火成功率。
关键词:循环流化床锅炉,可编程控制器,控制程序ABSTRACTBy the start of the circulating fluidized bed process analysis, to achieve the use of programmable logic controller (PLC) automatic control of the completion of this process in a safe start-up and reduce the manual burden for the two-goal,the use of the preparation of the PLC ladder diagram control procedures. To 240t / h boiler as an example, select the appropriate analog input module, in order to achieve based on the boiler furnace ignition temp erature and the temperature under the real-time monitoring of the safety of the startup process. Conventional control system to control the use of relays, components are more complex control circuit, poor anti-interference ability, an increase of the point of前言随着中国电力建设规模的不断扩大,电力结构也在不断调整。
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De i n o a i e S p r ha g d Bo lr I n to n a t c o s d o sg fM rn u e c r e i g ii n a d Fl me De e t rBa e n PLC e
C e i hnB
SnC agj n QnXa-of u hn-i f i i yn a o
控 制器 . 为点火逻 辑保 护判 断 的输 入 : 作 利用 火焰 检 测器 对炉膛 火焰 、前 后墙 空气 夹 层火 焰状 态进
在增 压锅 炉的 点火 和火焰 检 测装 置改 进设 计 中 . 分利 用 P C技术 , 充 L 以逻 辑保 护模 块 为 核 , t, 2 实现 锅炉 点火 和燃烧 过程 的严 格监 控 .减 少船 员
E— i: ix 2 0 mal qn y 0 2@ h t i. o omal e m
7 0
中 国 舰
船
研
究
第 6卷
储器 .用 以在其 内部 存储 执行 逻辑 运 算 、顺 序 控 制 、 时技 术 和算术 运算 等操 作指 令 , 定 并通 过数 字
火 焰检 测 回路采 用 智 能 一体 化红 外 火 焰 检测 器 ,
增 压锅 炉 采 用 的 点火 方 式 包 括 2 4 V直 流 电碳 棒 点火 和 高压 电极点 火 两种 方式 2 4V直 流 电碳棒
火 焰检 测装 置改 进设 计 .特 别 是增 加逻 辑保 护功
能。 以确 保增 压锅 炉 点火 和燃 烧过程 的安全 可靠
P C是 可编程 序 逻辑 控 制器 的 简称 .是 以微 L 处 理器 为 核 心 的数 字 运 算 操 作 的 电子 系 统装 置 . 专为 在工 业现 场应 用 而设 计 。它采 用 可编 程 的存
K e r s:ee t c in t n;lg cp oe t n;PL ;s p r h r e olr y wo d lcr g i o i i o i r t ci o C u e c ag d b ie
1 引
言
率高 , 易于 操作 , 但也 缺少 逻辑 保 护功 能 。 同时 。 用 光 敏 二极 管作 为火焰 检 测装 置 容 易受 到炉膛 内烟 雾 的干扰 . 会造 成炉 膛 内火焰 的误 报 。 为确 保增 压 锅 炉 的安全 . 防止锅 炉 炉膛 爆炸 等事 故 的发 生 . 对 其 点火 过程 应设 置严 格 的逻 辑 保护 要求 .同时尽
工作 量 . 高装 置可 靠性 , 提 具有 重要 的现 实意义 。
2 装 置的技术要求
要实 现增 压锅 炉点火 过 程 的安全 可靠 和 炉膛
行 检测 . 并将 其转换 成 开关 量信 号 . 送到 程序 控制
器 :利 用按 钮和选 择 开关将 报 警消 音 和点火 选择
与 空气夹 层火 焰 的实 时检测 .对 点火 及火 焰 检测 装 置 的技术要 求 主要包 括 :
的 方 法 ; 用 该 方 案 研 制 新 型 增 压 锅 炉 点 火 与火 焰 检 测装 置 , 步 应 用 表 面 新 装 置 大 大 减 少 船 员 的 劳 动 量 , 高 利 初 提 系 统 的 安 全 性 和 可 靠 性
关 键 词 :电点 火 ; 辑 保 护 ; L 增 压 锅 炉 逻 P C; 中 图 分 类 号 :P 9 T 2 9 T 2 。K 2 文 献 标 志码 : A 文 章 编 号 :6 3—3 8 2 1 O —6 —0 17 15( 0 1) 1 9 4
1 )在 锅炉 起 动时 . 照一 定逻 辑 顺序 安 全可 按 靠 点火 。 锅炉 启 动时按 照操 作步 骤 的要 求 动风 起 机 和油 泵 . 把风 门调 到最 大 而不 向炉膛 内供油 . 并
信 号送 到程 序控制 器 : 遥控 室 提供遥 控 点火 信号 ,
利 用航 空接 插件 送到 程序 控制 器 利用 程 序控制
点 火 方式 点火 过程 繁琐 .点火 成 功与 否完 全 取决 于船员 的熟 练程 度 :高 压 电极 点火 方 式点 火成 功
收稿 日期 : 0 0— 3 2 2 1 0 —1 作者 简 介 : 陈  ̄ (92 1 6 一), , 男 副教 授 。研 究 方 向 : 舶机 电设 备热 力性 能 分析 和设 备状 态监 测 。 船
c a e a ee t n l o h mb r f me d t ci o p,b i r s n w c a ee t n l o n lr lo .T e c n iu ain l o ol a d ih f me d tci o p a d aam o p h o f r t e l o g o
基于 P 的船用增压锅炉点火与火焰检测装置设计 L C
陈 兵 孙长江 2 秦 晓勇 1
1海 军 工 程 大 学 船 舶 与 动 力 学 院 .湖北 武 汉 4 0 3 303 2海 军 驻 大 连 造 船 厂 军事 代 表 室 .辽 宁 大 连 160 105
摘
要 :针 对 现 有 船 用 增 压 锅 炉 点 火 和火 焰 检 测 装 置 无 逻 辑 保 护 功 能 . 易 误 操 作 的 问题 . 出 了基 于 P C 的 容 提 L
1 Colg fNa a c i c u e a d Po r le eo v lAr ht t r n we ,Na a v riy o gne rn e v lUnie st fEn i e g,W u a 0 3, i a i h n 43 03 Ch n 2 Mi tr p e e ttv fc n Dai n S ib l i n u t .L d ,Dain 1 6 01, h n l a y Re r s n ai eOf ei la hp ui ngI d sr Co t . i i d y l 0 a 1 C ia
量 减少 人 为 因素 的影 响 。 因此 . 要对 锅炉 点火 与 需
船 用 增 压 锅 炉 …以重 油 为 燃 烧 工 质 . 柴 油 较
而言 . 火难 度加 大 , 点 同时增 压锅 炉 较普 通 锅炉 炉 膛 内压 力提 高 . 1 风速 提 高 , 焰更 不 易保 持 稳 出: 3 火 定。 特别 是 在恶 劣海 况和 紧急 状态 时 。 如何 保持 锅 炉可 靠 点火 和安 全运 行事 关重 大 。 不容 马 虎 。 有 现
改 进 设 计 方 案 。利 用 P C技术 代 替 传 统 继 电器 控 制 回路 , 逻 辑保 护模 块 为 核心 , 系 统 分 为 正 常点 火 回路 、 L 以 将 应
急 点 火 回路 、 膛 火 焰 检 测 回 路 、 气 夹 层 火 焰 检 测 回路 和 报 警 回 路 : 出 P C配 置 方 案 和 实 现 逻 辑 保 护 功 能 炉 空 提 L
在 锅炉前 、 后墙 配 风器 观察 孔上各 布 置一 个 ; 空气 夹 层火焰 检测 回路 同样 采用 炉前 、 墙 空 气夹 层 内各布 置 一 个 。 在 后
模拟 的输 入输 出控 制各种 类 型 的机械 或生 产过 程
[ 和 常规 继 电器 组成 的 控制 系统 相 比 , 系统 ] 在
第 6卷 第 1 期
2l 0 1年 2月
中 国 舰
船
研
究
Vo. . 16 No 1
Chn s o r a fS i sac ieeJun l hpRee rh o
F b 2 1 e. 0 l
di 1 3 6 / . s 17 —3 8 2 1 0 . 1 o: 0.9 9 j i n.6 3 15. 0 1. 1 0 3 s
了 广 泛 的应 用 [m 6] -
这些 设 备 的控 制 和 反 馈 信 号 都 送 到 或 来 自于 以 P C为核 心 的逻辑 保护 回路 。 L
3 装置的基本原理 . 2
改进 后 .锅炉 点火及 火 焰检 测装 置 的原理 框
图如 图 l 所示 。 利用 风 压传感 器 、 正常点 火 电流传 感 器和应 急 点火 电压传 感器 分别 检测 锅 炉空气 夹 层 风压 、正 常点火 电 流和应 急 点火 电流 并将 其转 换 成 线性 的标 准 电流 信 号 f 2 A) 送 到程 序 4~ 0m .
中减少 了大 量 的中间继 电器 和 时间继 电器 .使控 制 系统 大大 简化 。 时 由于 中 间环 节减 少 , 致控 同 导 制系统 的故 障点减 少 . 增加 了 系统运 行 的可 靠性 由 于 P C具 备 的 经 济 实用 、 靠 性 高 、 编程 和 L 可 易 便 于维 护 的特 点 . 于 P C的各 种 控 制 系统 得 到 基 L
器 和 驱 动 电路 控 制 发 光 二 极 管 用 以显 示 炉膛 有
火、 炉膛无 火 、 空气 夹层 火焰 、 空气 夹层 火焰 、 前 后
点火 准备 就绪指 示 , 以无源 接点 的型式输 出 : 并 控 制蜂 鸣器 提供 报警指 示 利用 程 序控 制器 和驱 动 电路控 制 正 常 点火 继 电器 和 应 急点 火 继 电器 . 实
Ab t a t:Fo h xsi g e e t c i nto n lme d t cin s se n ma n u r h r e olr sr c r t e e itn lcr g iin a d fa ee to y tms i r e s pe c a g d b ie i i ae o o lgc p o e to u cin a d e sl e d t n o r c n p lt n,a mp o e e in meh d r fn o i r tci n f n to n a i l a o ic re tma i u ai y o n i r v d d sg t o b s d o LC i r s n e .Ba e n P e h oo y r t e h n c n e to a ea o to o p,te ae n P sp ee td s d o LC t c n l g ah r t a o v n in lr ly c nr ll o h s se i o sse ffv u lo s a ol ws o ma g i o o p,e r e c g iin lo y tm s c n it d o e s b— o p sf l i o :n r li nt n l o i me g n y in t o p,b ie o olr