电气自动化毕业论文完整版

电气自动化毕业论文

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HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

安徽电气工程职业技术学院

毕业论文

题目：梭式窑燃烧系统研究

系部：自动化与信息工程部

专业：电气自动化

姓名：

班级：14电气

学号：

指导教师：

教师单位：

2016年12月 28 日

摘要

梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC、火焰控制器、工控机、继电器等。按照预先设定的升温曲线，经PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接受 PLC 的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指示有关设备的运行状态。

关键词：检测装置；控制系统；PLC；继电器；流程图

目录

1、绪论 (4)

1.1 题目背景及目的 (4)

1.2 论文研究方法 (5)

1.3 论文研究内容 (5)

2、系统简介

2.1空气管路 (6)

2.2燃气管路 (6)

2.3自动控制系统 (6)

2.3.1自动控制器 (6)

2.3.2燃烧器功率调节 (6)

2.3.3压力控制系统 (7)

2.3.4控制系统概述 (7)

2.4设备功能特点 (9)

2.5技术指标 (10)

3、硬件配置 (10)

4、软件设计 (12)

4.1 系统图纸 (12)

4.2 下位机控制 (21)

4.3 上位机 (43)

4.4 通讯 (44)

5、毕业设计总结 (49)

6、参考文献 (50)

7、致谢 (50)

1 绪论

梭式窑是一种以窑车做窑底的倒焰间歇式生产的热工设备,也称车底式倒焰窑，因窑车从窑的一端进出也称抽屉窑,是国内近十年来发展迅速的窑型之一。梭式窑被广泛地使用于艺术陶瓷、日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料及金属热处理行业，要求设计各种性能及不同容积的梭式窑。设计温度700--1800℃，有效容积

1--180 ,并可选用氧化或还原烧成气氛；采用先进的可编程窑炉控制系统为用户完

成各种产品烧成曲线；梭式窑可采用柴油、煤气、天然气及液化石油气作为燃料。1.1 题目背景及目的

梭式窑的应用正日益广泛, 它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。首先是生产

安排非常灵活, 每一窑都可以采用不同的烧成制度, 烧制不同的产品, 很适合现在

市场多变的要求; 可以随时根据销售情况决定生产, 可以生产连续窑不易生产的大件、超大件产品, 这些都是连续窑无法比拟的。但它也有许多缺点, 能耗高就是其

中关键一项。随着技术水平的提高, 梭式窑的优点正得到充分的发挥, 而过去的缺

点更日益成为历史。现在国外引进的梭式窑, 其能耗指标比隧道窑高不出多少, 因

此应用也日益广泛, 甚至成为有些厂在小规模生产时的主要设备。但相比较而言,

国产梭式窑的性能还有点差距, 能耗当然也是其中之一。

九十年代初, 我国引进了一条瑞士尼诺的梭式窑, 该窑一定程度上代表了早期

梭式窑设计上的思路。窑底两边侧墙上共布置了5 支烧嘴, 功率较大。五个排烟口

也分布在侧墙底部, 风机排烟。烟气排出后经过热交换器加热助燃风, 烟气自身被

冷却,再由风机排出。从实际应用效果来看, 效果并不理想, 除了温度均匀性较差外, 能耗也较高。同时由于换热效果不理想, 烟气得不到充分冷却, 不得不用冷却水冷

却后再经风机排空。

1996 年, 天津美标公司从英国Bricesco 公司购买两座60m3梭式窑, 应该讲, 该窑代表了当今梭式窑设计上的最新思路。在窑体的两侧墙分散布置了24 支烧嘴, 采用了脉冲两侧燃烧系统, 分散式顶部自然排烟。从应用来看, 温度均匀性非常好, 烧成周期可以缩短到14 小时以下, 能耗约在1600～ 1800kcarlkg瓷。1997 年上

半年, 该公司的所有产品都是用这两条梭式窑烧成, 质量非常稳定。该窑并没有采

用任何余热利用措施, 烟气烟囟直接排入大气, 能耗却已达到相当先进的水平。

我国的厂家自行设计制造的梭式窑大多倾向于采用余热回收利用设备, 一般用烟气通过热交换器加热助燃空气, 但总体效果并不理想。相比较而言, 从近两年引进

的卫生瓷生产用梭式窑来看, 几乎都不采用余热利用设备, 而是烟气直接自然排出, 但能耗却已大大降低。由此可见, 余热利用设备的采用对卫生瓷用梭式窑性能的影响值得我们作一个综合性评价。

1.2 论文研究方法

通过文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题，再根据功能分析法，将设备的功能特点、硬件配置、软件设计进行分析。

1.3 论文研究内容

由燃气燃烧器、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC、火焰控制器、工控机、继电器等。按照预先设定的升温曲线，经PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接受 PLC 的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指示有关设备的运行状态。

2、系统简介

由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计（买方提供）、压力变送器（买方提供）、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。

2.1：空气管路

空气管路配助燃风机一台，经管道送到燃烧器，管路中安装压力开关。在空气压力欠压时，紧急关闭天然气切断阀，切断气源并报警。待故障排除后，由人工在控制室重新启动，确保生产安全。风机参数为：压力 8.3KPA-7.3KPA，流量

1200-1500m3/Hr

2.2：燃气管道

燃气管道在管路上设有手动球阀、高/低压力开关、燃气电磁阀，在燃气欠压/

超压、风机故障、停风等不能正常使用的情况下，安全关闭切断阀，切断气源

并报警。待故障排除后，由人工在控制室重新启动，确保生产安全。

2.3：自动控制系统

自动控制系统由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。