锅炉液位控制系统

目录

目录 (1)

摘要 (2)

关键词 (2)

Abstract (2)

Key words (2)

1 引言 (3)

2 研究现状及设计目标 (3)

3 锅炉基本工艺过程分析 (3)

4 锅炉汽包水位动态特性分析 (3)

4.1 给水流量W作用下的汽包水位H的动态特性 (4)

4.2 汽包水位H在蒸汽扰动D扰动下的动态特性 (5)

5 锅炉液位的控制方案 (6)

6 系统实现 (7)

6.1 硬件设计 (7)

6.1.1 输入模块 (7)

6.1.2 键盘/显示模块 (8)

6.1.3 报警模块 (9)

6.1.4 输出模块 (10)

6.2 软件设计..........................................................................................10 6.2.1 干扰来源及其预防...........................................................................10 6.2.1.1 硬件防干扰....................................................................................10 6.2.1.2 软件防干扰....................................................................................11 6.2.2 软件设计 (12)

7 应用 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

附录1 主程序 (17)

附录2 定时器T0中断服务程序 (20)

基于AT89C51单片机的锅炉液位控制系统

摘要：本文首先分析了锅炉基本的工艺过程；针对锅炉汽包水位动态过程，设计了锅炉液位的控制方案，该方案采用了三冲量串级控制来实现对汽包液位的控制；针对该方案,文中给出了系统的软硬件设计：硬件方面以AT89C51单片机作为控制系统的中央处理单元，完成对数据采样、运算、Intel 8155H初始化、内部资源初始化、定时器初始化，以及键盘扫描、显示、报警等内容的循环处理；软件程序包括主程序和定时器T0中断服务程序两大模块。该系统能很好地克服“虚假水位”现象，将汽包液位控制在给定的范围内，保证了生产的正常进行。关键词：汽包水位；串级三冲量控制；单片机

The Liquid Level Control System of Boiler Based on AT89C51

Single Chip Computer

Abstract：The main body of this paper have analysed fundamental procedure of boiler first; For the boiler vapor bag liquid level’s dynamic process, we designed the liquid level control system of boiler. This scheme adopted impulse three and serial control scheme to control vapor bag liquid. This paper gave the hardware design and the software design of the system for this scheme: This system is AT89C51 single chip computer as central treatment element of controlling system at hardware aspect, completing to sample the data ,arithmetic, internal Intel 8155H,resource and timer handle as well as content's such as keyboard scaned , displaying, giving an alarm cycles; The software program included the host procedure and the timer T0 interruption servicer two big modules. This system is able to overcome "false liquid level " phenomenon very well and the

boiler vapor bag liquid level has been controlled within the given range. This ensured that the regularity of producing is in progress.

Key words: boiler liquid level; impulse three and serial control; single chip computer

1 引言

汽包液位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，液位过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，传热效率下降，过热蒸汽温度下降，严重时将引起蒸汽品质下降，影响生产和安全；水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环，引起水冷壁局部过热而损坏，严重时会发生锅炉爆炸。尤其是大型锅炉，一旦控制不当，容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化，造成重大事故。因此，在锅炉运行中，保证汽包水位在正常范围是非常重要的。本论文首先分析了锅炉基本的工艺过程；然后进行了锅炉汽包水位动态过程分析，包括给水流量作用下的动态特性分析和汽包水位在蒸汽扰动下的动态特性分析；其次就是设计了锅炉液位的控制方案；最后就是系统实现的设计，包括硬件设计和软件设计。

1.1锅炉液位控制的背景

目前我国的燃煤锅炉数量众多，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/4，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。国家在第10到第n个五年计划的科技创新指南中，对光机电一体化、资源与环境、新能源与高效节能的指导性课题中明确指出:需要开发研制自动化程度高、节能潜力大、提高安全系数、减轻环境污染、减轻劳动强度、价格低的新型测控装置。要求节煤率达到%5以上，装置投资的回收期在1年以内，采暖锅炉为3年以内。如中小型链条式工业锅炉用的新型测控装置。因此这个课题有现实意义且市场前景良好。锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，工业锅炉采用微机控制和原有的仪表控制方式相比具有以下明显优势:

(1)直观而集中的显示锅炉各运行参数。能显示液位、压力、温度的状态。

(2)在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制参数。可以方便的改变液位、压力、温度等的上限、下限。

(3)提高锅炉的热效率。采用计算机控制后热效率可比以前提高5一10%，据用户统计，一台20T的锅炉，全年平均负荷70%，以平均热效率提高%5计，全年节煤800吨。