PLC课程设计报告

PLC课程设计报告

目录

1 题目背景与意义 (1)

2 设计题目介绍 (1)

3 系统设计 (2)

3.1 设计思路 (2)

3.2 梯形图设计 (3)

3.2.1 MFT动作梯形图设计 (3)

3.2.2 吹扫过程梯形图设计 (5)

3.3 Wincc flexible系统设计 (7)

3.3.1 主界面与系统界面设计 (7)

3.3.2 报警画面设计 (8)

3.3.3 用户管理画面设计 (8)

4 系统调试 (9)

5 心得体会 (11)

参考文献 (11)

1 题目背景与意义

锅炉炉膛安全监控系统是燃烧器管理和燃料安全燃烧控制系统，简称FSSS(Furnace Safeguard Supervisory System)。该系统在锅炉启动运行时，为运行人员提供炉膛吹扫判断逻辑和符合安全规范的点火模式；在锅炉正常运行时，FSSS系统对炉膛火焰、炉膛压力、送风机、引风机、汽包水位、燃料供应等涉及锅炉安全运行的工况信息进行严密监测，运行人员可在FSSS工作站直观的掌握锅炉安全运行的工况信息，一旦这些工况信息发生异常，FSSS将及时地向运行人员发出警告，必要时发出MFT跳闸指令以切断燃料，为锅炉安全运行提供可靠的技术保障。目前已广泛应用于电站、冶金、石化等行业的大型锅炉。

2 设计题目介绍

本此课设题目为锅炉安全监控系统，利用西门子S7-300PLC ，组态软件Wincc Flexible，触摸屏，组成控制系统，根据项目要求，编写相关程序，完成相应的功能，组态人机界面。具体要求如下：

（1）制作画面模板，在模板画面中显示“火电厂锅炉保护模拟项目”和日期时钟。

（2）先组态两个画面，一个为主画面，一个为系统画面。两画面之间能进行切换。

（3）在系统画面中作出锅炉保护的系统图。

（4）炉膛吹扫时间模拟量数值0～300秒进行设置。

（5）通过外围的开关及按钮信号的操作，模拟锅炉在危急锅炉安全运行的状态下，进行MFT，记录MFT发生的时间及首出的原因，编写MFT动作及MFT动作后是否满足吹扫条件，满足条件，启动炉膛吹扫，画面显示正在吹扫，并显示吹扫剩余时间，吹扫过程中，如果有吹扫条件不满足，则产生报警，并显示吹扫失败，同时显示炉膛吹扫失败原因，待吹扫条件满足后，重新启动炉膛吹扫，吹扫到设定时间后，显示吹扫完成，吹扫完成人机界面有显示，吹扫完成2秒后，复归MFT,画面显示MFT复归，重新等待下一次MFT,要求至少编出3个首出原因正（负）压越限2/3，送(引)风机全停）2/2(5秒延时，首次上电不能发出MFT动作)，炉膛灭火（3/4,按一层火焰设计，要求有任一台给粉机运行验证），吹扫条件要求：任一台送风机运行，任一台引风机运行，风量>30%额定风量，

炉膛灭火。

（6）吹扫时间可动画显示，并通过棒图刻度标记当前数值。

（8）组态吹扫失败的报警。

（9）组态报警画面，并能实现系统画面之间的切换。

（10）组态一个用户组“班组长”和一个用户名“user1“，“user1”属于“班组长”用户组，“user1”的密码为“000”。“班组长”用户组的权限为操作和“输入炉膛吹扫时间设定值”。然后在系统画面中的炉膛吹扫设定值设定安全权限。即一般用户不能进行炉膛吹扫设定值的设定，用户“user1”可以进行设定。

（11）组态一个用户视图画面，要求该用户名作登录按钮与注销按钮，能显示当前用户名。能与系统画面进行切换。

3 系统设计

3.1 设计思路

根据课程设计的具体要求，则需先了解整个系统的流程，本系统首先要设计MFT首出的三个条件，当条件满足后，MFT动作，进行吹扫条件的检验，若吹扫条件满足，则进行吹扫，吹扫结束，MFT归复。然后用S7–300设计一个锅炉安全监控系统的梯形图，最后组态人机界面。其流程图如下图1所示。

图1 系统流程图

3.2 梯形图设计

本系统MFT动作需要首出原因，首出原因为正（负）压越限2/3，送(引)风机全停）2/2(5秒延时，首次上电不能发出MFT动作)，炉膛灭火（3/4,按一层火焰设计，要求有任一台给粉机运行验证）。当MFT动作后，是否满足吹扫条件，若满足，则进行吹扫，吹扫条件为：任一台送风机运行，任一台引风机运行，风量>30%额定风量，炉膛灭火。梯形图的I/O地址分配如下表1所示。

表1 I/O地址分配

输入元件输入地址输出元件输出地址

正压1按钮I0.0 正压超限Q0.0

正压2按钮I0.1 送风机全停Q0.1

正压3按钮I0.2 炉膛灭火Q0.2

正压保护按钮I0.3 送风机运行Q0.3

送风机1按钮I0.4 引风机运行Q0.4

送风机2按钮I0.5 风量条件Q0.5

送风机保护I0.6 MFT Q0.6

炉膛1按钮I0.7 吹扫Q0.7

炉膛2按钮I1.0 吹扫完成Q1.0

炉膛3按钮I1.1 吹扫剩余时间MW2

炉膛4按钮I1.2

炉膛保护按钮I1.3

引风机1按钮I1.4

引风机2按钮I1.5

复位H按钮I1.6

30%额定风量MW0

风量MW1

3.2.1 MFT动作梯形图设计

MFT首出有三个条件，分别为正压越限、送风机全停、炉膛灭火。只要满足

这三个条件中的一个即可使MFT动作。

正压越限是指在正压保护投入后，压力高信号三选二逻辑成立。梯形图如图2所示。

图2 压力越限梯形图

送风机全停是指送风保护投入后，送风机停信号二选二逻辑成立。梯形图如图3所示。

图3 送风机全停梯形图

炉膛灭火是指炉膛保护投入后，炉膛灭火信号四选三逻辑成立。炉膛灭火梯形图如下图4所示。