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锅炉车间输煤机组控制系统设计

目录之中。

XXXXX学院

课程设计说明书

设计题目: 锅炉车间输煤机组控制系统设计

学生姓名: XXXXX

学号: XXXXX

专业班级: XXXXX

指导教师: XXXXX

2012年12 月13 日

内文摘要

本设计首先阐述了锅炉自动输煤系统的基本构成及特点,然后通过对基于继电器锅炉输煤系统和基于PLC的锅炉输煤系统对比论证,根据控制要求,本设计采用PLC控制,实现自动化控制。

在硬件方面,本文着重对PLC、继电器、电动机等选型进行了设计,同时给出了各高级单元的使用及设定情况;在软件方面,提供了原理图、接线图和梯形图。除此之外,也充分考虑了实际应用中的要求,设计时考虑到了成本、功耗、安全性、稳定性、等诸多问题,具有一定的合理性和可行性。

用 PLC输煤程控系统,不但实现了设备运行的自动化管理和监控,提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。因此PLC电气控制系统具有一定的工程应用和推广价值。

PLC不仅能实现自动化控制,还具有快速响应,便于维修等诸多特点,比一般的继电器接触器控制系统优越了很多,而且单机运行时都有音响提示,因此安全性也较好,程序设计也不是十分复杂。

关键词:锅炉自动输煤系统;PLC;自动化;可靠性

目录

第1章引言 (1)

1.1 设计内容及要求 (1)

1.2 输煤系统简介 (2)

1.3 PLC简介 (3)

第2章 PLC控制系统设计 (4)

2.1 硬件系统设计 (4)

2.1.1 控制系统主电路图设计 (4)

2.1.2 电器元件的选择 (5)

2.2 软件系统设计 (6)

2.2.1 I/O地址分配表 (6)

2.2.2 PLC控制电路接线图 (8)

2.3 梯形图 (8)

2.4 语句表 (31)

2.5 系统调试 (36)

设计总结 (37)

谢辞 (38)

参考文献 (39)

1

第1章引言

1.1设计内容及要求

本课程设计任务主要是锅炉车间输煤机组系统的设计,有多个电动机带动,具体内容如下:

输煤机组控控制系统示意图如图1-1所示。

图1-1 输煤机组示控制系统意图

输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA组成。SA1为手动/自动转换开关,SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮,SB4~SB9为6个控制按钮。HA为开车/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1~HL6为Ml~M6电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。

输煤机组控制要求如下

1、手动开车/停车功能 SA1手柄指向左45°时,接点SA1-1接通,通过SB4~SB9控制按钮,对输煤机组单台设备独立调试与维护使用,任何一台单机开车/停车时都有音响提示,保证检修和调试时人身和设备安全。

2、自动开车/停车功能 SA1手柄指向右45°时,接点SA1-2接通,输煤机组自动运行。

1) 正常开车按下自动开车按钮SB1,音响提示5s后,电动机M6-M1逆序启动起动运行,并点亮指示灯HL6-HL1;10s后,点亮HL9系统正常运行指示灯,输煤机组正常运行。

2) 正常停车按下自动开车按钮SB2,音响提示5s后,电动机M1-M6顺序停车并熄灭HL1-HL6指示灯,同时,熄灭HL9系统正常运行指示灯;并熄输煤机组全部正常停车。

1

3) 过载保护输煤机组有三相异步电动机M1~M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器,如果电动机、磁选料器在输煤生产中,发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。系统故障指示灯HL10点亮,HA电铃断续报警20s,HL10一直点亮直到事故处理完毕,继续正常开车,恢复生产。

4) 紧急停车输煤机组正常生产过程中,可能会突发各种事件,因此需要设置紧急停车按钮,实现紧急停车防止事故扩大。紧急停车与正常停车不同,当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SB3时,输煤机组立即全线停车,HA警报声持续10s停止,紧急停车指示灯HL8连续闪亮直到事故处理完毕,回复正常生产。

5) 系统正常运行指示输煤机组中,拖动电动机M1~M6和磁选料器YA 按照程序全部正常起动运行后,HL9指示灯点亮。如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行,则视为故障,系统故障指示灯HL10点亮,输煤机组停车。

相关设备参数如下:

(1) M1-M6及磁选料器YA。

(2) 指示灯HL:0.25W,DC24V。

(3) 电铃HA:8W,AC220V。

1.2 输煤系统简介

随着生产过程的控制规模不断增大,运行参数越来越高,生产设备及其相应的热力设备和系统更加复杂。输煤系统是热力系统的重要组成部分,是锅炉车间燃料供应的有力保证。输煤机组工作效率的提高是整个工艺过程的关键因素,而整个输煤过程往往采用远程控制,这就对自动控制系统的设计提出了更高的要求,传统方法不能得到满意的测控效果。因此,在输煤系统中往往选择比较有优势的PLC(可编程控制器)控制系统,使整个控制过程具有正常运行、事故处理、参数监测、故障报警、装置调控、危险保护等功能。

输煤系统的主要特点有:

1.系统设备多。设备种类多。给煤机、翻车机、斗轮堆取料机、皮带输送机、碎煤机、筛煤机、犁煤器、三通挡板、除尘器、取样机、煤味监测装置、皮带秤等。设备数量多。电厂输煤系统设备数量一般均为100多台。

2.系统分部广。输煤系统设备布设分散、作业线长、运行方式灵活多变,分部一般在几公里的范围内,有的大型火电厂甚至更远。

3.系统故障点多。皮带的拉断、跑偏、超载、撕裂;碎煤机的超温、超振;三通挡板及犁煤器等的卡死或不到位;皮带、筛煤机的堵煤现象等。

4.工艺流程复杂。多种煤源设备取煤通过电动三通挡板的切换经皮带输送机(一般均为双路)传送到原煤仓。可以组成几十种甚至上百种工艺流程。

5系统运行环境恶劣。输煤系统运行环境粉尘飞扬,水、灰、煤粉比比皆是,

2

特别市夏日煤仓气温高达50℃。

1.3 PLC简介

在PLC问世之前,工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状,PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC,并在通用汽车公司自动装配线上试用,获得了成功,从而开创了工业控制新时期,从此,可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。在许多领域都有广泛的应用。PLC的优点是:可靠性高,耗电少,适应性强,运行速度快,寿命长等,为了进一步提高输煤机的功能和性能,避免传统控制的一些弊端,就提出了用PLC来控制输煤机组这个课题。

3

4 第2章 PLC 控制系统设计

2.1硬件系统设计

2.1.1控制系统主电路图设计

按照设计要求,给料器M1、1#送煤机M2、破碎机M3、提升机M4、2#送煤机M5和回收电动机M6由6台三相异步电动机拖动。磁选料器YA 由两相电源提供。负载M2-M6由接触器KM2-KM6控制,给料器M1和磁选料器YA 共同由KM1控制。由于破碎机M3功率为13KW 和2#送煤机M5功率为75KW 都比7.5KW 大,所以采用星—三角降压启动。其余负载均采用直接启动方式。主电路图见图2-1. 电源

回收机 2#送煤机 提升

机 破碎 机 1#送煤机 给料器及

磁选

料器

图2-1 主电路图

1) 主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6分别控制三相异步电动机M1给料电动机,M2送煤电动机,M3破碎电动机,M4提升电动机,M5送煤电动机,M6回收电动机。

2) 热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6的作用是对电动机M1、M2、M3、M4、M5、M6实现过载保护。

3) 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分别实现各负载回路的短路保护。

2.1.2电器元件的选择

该控制系统由于控制输入点数较多,有2个输入开关分别控制手动控制,9个输入按钮分别为SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮,SB4~SB9分为6个电动机控制按钮。输出点数也较多,有6个输出接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6分别控制三相异步电动机M1给料电动机,M2送煤电动机,M3破碎电动机,M4提升电动机,10个输出指示灯其中HL7手动运行指示灯、HL8为紧急停车指示灯、HL9为系统正常运行指示灯、HL10为统故障指示灯、HL1-6为输煤机组单机运行指示灯和1个输出HA电铃。继电-接触器系统虽然有较好的抗干扰能力,但使用了大量的机械触点,使得设备连线复杂,且触电在开闭是易受电弧的危害,寿命短,系统可靠性差;所以如果采用继电-接触器控制方式,控制电路将会很复杂,而且可靠性难以保证。而且按照本课题的控制要求,控制过程主要采用逻辑和顺序控制,而PLC采用循环扫描的工作方式,即顺序扫描,不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序,按序号作周期性的程序循环扫描,程序从第一条指令开始,逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令,再开始下一次扫描;如此周而复始。实际上,PLC扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自诊断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。恰能满足此控制要求。所以,用PLC进行控制,不仅能满足控制要求、控制方便简单,而且具有较高的可靠性。

因此,本设计应采用PLC进行控制。

(1)输入/输出接口(I/O)数量;输入端口14个,输出端口10个,SIMATICS7-200系列PLC硬件配置灵活,既可以用一个单独的S7-200 CPU构成一个简单的数字量控制系统,也可通过扩展电缆进行数字量I/O模块、模拟量I/O模块或智能接口模块的扩展,构成较复杂的中等规模控制系统。西门子S7-200 CPU224/AC/DC/RLY有输入端口14个,输出端口10个,符合要求;所以采用西门子S7-200CPU224/AC/DC/RLY完成PLC硬件结构配置。

(2)因为负载有直流供电有交流供电,所以采用输出形式为继电器。

(3)对于CPU224模块,本机输入地址为I0.0-I0.7和I1.1-I1.5,输出地址为Q0.0-Q0.7和Q1.0-Q1.1。因为基本单元自带的I/O接口不能满足控制系统要求,因此需要数字量I/O扩展单元。,与基本的单元相连,并使基本单元的寻址功能对模块上的I/O接口进行控制。S7-200系列PLC目前可以提供的有3种类型的数字量输入/输出模块,即EM221,EM222,EM223,查阅数字量输入/输出模块各类型型号特点,首先采用一个EM222的8继电器输出;扩展模块EM222的I/O地址范围是Q2.0-Q2.7,不能满足控制要求,又因为CPU224能够扩展7个模块,因为控制要求输出有21个,另需一个EM223的DI4/DO4*DC 24V/继电器;

扩展模块EM223的I/O地址范围是Q3.0-Q3.3;满足系统控制要求。

2.2软件系统设计

2.2.1 I/O地址分配表

首先介绍下S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号中与本设计最接近的CPU224的简单知识:本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块,最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K 字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。

I/O信号在PLC接线图端子的地址分配是进行PC控制系统设计的基础。对软件设计来说,分配I/O点地址以后才可以进行编程;对控制柜和PLC的外围接线来说,只有I/O点地址确定以后,才可以绘制电气接线图、装配图,让装配人员根据接线图和安装图安装控制柜。

由上硬件系统的选择可知控制系统由一个CPU224及两个扩展模块EM222,EM223,各模块各分配地址如下:

CPU224基本单元的I/O地址如下:

I0.0 I0.1、IO.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5、I1.6、I1.7、Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1

第一个扩展模块EM222的I/O地址:

Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6、Q2.7

第二个扩展模块EM223的I/O地址:

Q3.0、Q3.1、Q3.2

PLC输入输出接口地址分配表见表2-1

表2-1PLC输入输出接口地址分配表

输入接口地址:

序号工作名称文字符号输入口

1 输煤机组手动控制开关SA1-1 I0.0

2 输煤机组自动控制开关SA1-2 I0.1

3 输煤机组自动开车按钮SB1 I0.2

4 输煤机组自动停车按钮SB2 I0.3

5 输煤机组紧急停车按钮SB3 I0.4

6 给料器磁选料器手动按钮SB4 I0.5

7 1#送煤机手动按钮SB5 I0.6

8 破碎机手动按钮SB6 I0.7

9 提升机手动按钮SB7 I1.0

10 2#送煤机手动按钮SB8 I1.1

11 回收机手动按钮SB9 I1.2

12 M1-M6,YA运行正常信号KM I1.3

13 M1-M6,YA过载保护信号FR I1.4

输出接口地址:

序号工作名称文字符号输出口

1 给料器磁选料器接触器KM1 Q0.0

2 1#送煤机接触器KM2 Q0.1

3 破碎机接触器KM3 Q0.2

4 提升机接触器KM4 Q0.3

5 2#送煤机接触器KM5 Q0.4

6 回收机接触器KM6 Q0.5

7 2#送煤机Y形启动接触器KM7 Q0.6

8 2#送煤机三角形启动接触器KM8 Q0.7

9 破碎机Y形启动接触器KM9 Q1.0

10 破碎机三角形启动接触器KM10 Q1.1

11 手动运行指示灯HL7 Q2.0

12 紧急停车指示灯HL8 Q2.1

13 系统正常运行指示灯HL9 Q2.2

14 系统故障运行指示灯HL10 Q2.3

15 报警电铃HA Q2.4

16 输煤机组单机运行指示HL1 Q2.5

17 输煤机组单机运行指示HL2 Q2.6

18 输煤机组单机运行指示HL3 Q2.7

19 输煤机组单机运行指示HL4 Q3.0

20 输煤机组单机运行指示HL5 Q3.1

21 输煤机组单机运行指示HL6 Q3.2

2.2.2 PLC控制电路接线图

根据上述硬件选型及工艺要求,绘制PLC控制电路接线图,如图2-2。

图2-2 I/O接线图

2.3梯形图

输煤机组的控制过程分为自动和手动控制方式。在自动控制模式下,要求各负载从M6到M1逆序自动启动,并能从M1到M6顺序自动停止。同时,该输煤机组还能在手动控制模式下进行点动,以便调试和维修。而且,该系统还能实现过载保护、紧急停车和故障提醒功能,并有相应的指示报警功能。

所以,我们应该主要采用定时器指令和顺序控制指令对本控制系统进行程序设计。其梯形图如下:

(完整版)基于PLC的热电厂输煤控制系统毕业设计论文

杭州职业技术学院 继续教育学院 毕业设计(论文) (10 届) 基于PLC的热电厂输煤系统控制

系别电气10 专业电气自动化 班级电气10 姓名陈滔 指导教师卢望 2012年03 月20 日 基于PLC的热电厂输煤系统控制 学生姓名:陈滔学号:专业电气自动化 论文设计简介: 由于热电厂输煤系统运行条件恶劣,各类干扰信号较多,使得抗干扰问题成为输煤程控实际运行及调试中的一大难题,直接关系到整个输煤系统的安全运行。热电厂的输煤程控系统改造为背景,详细分析和设计了一套PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分,皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作,提高系统可靠性的方法,提出了一些具体措施,从硬件和软件两个方面着手,研究了信号抗干扰方法和实施手段,并在热电厂程控改造工程中予以应用,工程实践表明:该系统运行可靠,抗干扰能力强,自动化程度高,为实现设备的状态检修奠定了必要的物质基础。 设计的内容: 1 PLC控制能够实现安全高效的工作; 2 满足输煤系统的各项技术要求; 3 具体内容包括改造输煤系统的流程,控制系统软件构成,PLC程序编写等。 设计希望解决的问题: 此项设计为了研究用PLC来设计整个输煤系统能有效的减少对人体的伤害及加强工作效率。 设计的内容 热电厂输煤系统分卸煤与上煤两大部分,料斗和1#-3#皮带负责把煤由铁路配煤场输送到发电房。煤在配煤场经碾碎去渣和铁硝后,由给煤机给煤经4A#-7A#到0#或4B#-7B#

到0#送进锅炉,共12条皮带。 在我的此次设计中,综合考虑设计的实用性和其性价比,我采用了一台PLC控制整个系统,有卸煤部分和上煤部分两个独立的部分;PLC与PC机不通信。PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分,皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作。 研究的方法和技术路线 1.查阅资料,选定设计方案 2.确定设计方案 3.PLC的选择 4.比较得出结论 5.撰写设计论文 目录 摘要 (Ⅰ) Abstrac (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1基于PLC的输煤控制系统的意义 (1) 第2章可编程序控制器的概况 (2) 2.1 PLC的概念及发展 (2) 2.1.1可编程序控制的历史 (2) 2.2 可编程序控制器的硬件及工作原理 (3) 2.2.1 可编程序控制器的基本结构 (3) 2.2.2 可编程序控制器的物理结构 (4) 第3章系统的硬件设计 (5) 3.1 PLC机型的选择 (5) 3.1.1 系统机型的选择 (5) 3.2 电动机的机型 (6) 3.3 电机主电路的设计 (8) 第4章系统的软件设计 (9) 4.1系统软件控制 (9)

工业锅炉控制系统设计

工业锅炉控制系统设计 The following text is amended on 12 November 2020.

工业锅炉控制方案设计 学生学号: 学生姓名:曹新龙 专业班级:自动化12102班指导老师:赵莹萍 目录

引言 锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。电力,机械,冶金,化工,纺织,造纸,食品等工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。各种工业的生产性质与规模不同,工业和民用采暖的规模大小也不一样,因此所需的锅炉容量,蒸汽参数,结构,性能方面也不尽相同。锅炉是供热之源,锅炉机器设备的任务在于安全,可靠,有效地把燃料的化学能转化成热能,进而将热能传递给水,以生产热水和蒸汽。为了提高热量及效率,锅炉向着高压,高温和大容量等方向发展。供热锅炉,除了生产工艺有特殊要求外,所生产的热水不需要过高温的压力和温度,容量也无需很大。 随着生产的发展,锅炉日益广泛的应用于工业生产的各个领域,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求是非常大的,然而我国的能源利用率极低,所以提高锅炉的热效率,具有极为重要的实际意义。此外,锅炉是否能应地制宜地有效地燃用地方燃料,并满足环境保护的各项要求而努力解决烟尘污染问题,以提高操作管理水平,减轻劳动强度,保证锅炉额定运行及运行效率,安全可靠地供热等课题。 锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。工业锅炉数量大、分布广,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1/3,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。因此,提高热效率,提高自动化水平及防止环境污染, 降低耗煤量与耗电量,均是设计工业锅炉需考虑的重要因素。用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 本课题的主要方向就是采用过程控制对工业锅炉进行控制,采用先进的控制算法,以达到优化技术指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用。

锅炉车间输煤机组控制系统设计

! 摘要 设计说明了锅炉自动输煤系统的基本构成及特点,通过对基于继电器锅炉输煤系统和基于PLC的锅炉输煤系统对比论证,分别阐述其优缺点并且根据控制要求,本设计采用PLC 控制,实现自动化控制。 用 PLC输煤程控系统,不仅实现了设备运行的自动化管理和监控,提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。PLC不仅能实现自动化控制,还具有快速响应,便于维修等诸多特点,比一般的继电器接触器控制系统优越了很多。 关键词:锅炉自动输煤系统、PLC、自动化

目录 第1章选题背景与课设要求 (1) 选题背景 (1) 设计内容及要求 (2) 第2章方案论证 (4) PLC控制系统设计的原则和方法 (4) 方案的确定 (4) 第3章 PLC控制系统设计 (4) 硬件系统设计 (4) 控制系统主电路图设计 (4) 电器元件的选择 (5) 软件系统设计 (7) I/O地址分配表 (8) PLC控制电路接线图 (9) 系统工作流程图 (9) 梯形图 (11) 第4章系统调试 (18) 第5章设计心得 (19) 参考文献 (19)

第1章选题背景与课设要求 选题背景 煤是我们生产生活中的重要原料。输煤系统是锅炉车间燃料供应的有力保证。输煤机组工作效率的提高是整个工艺过程的关键因素,但整个输煤过程往往采用远程控制,这就对自动控制的设计提出了很高的要求,因此,在输煤系统中我们选择PLC控制系统,使整个控制过程具有正常运行、事故处理、故障报警、装置调控、危险保护等功能。 输煤系统的主要特点有: 1.系统设备多。设备种类多。设备数量多。 2.系统分部广。 3.系统故障点多。 4.工艺流程复杂。 之前用的继电器控制有着十分明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢,尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状,PLC控制系统产生了。PLC的优点是:可靠性高,耗电少,适应性强,运行速度快,寿命长等,为了进一步提高输煤机的功能和性能,我们选择用PLC 来控制输煤机组这个课题。 设计内容及要求 本课程设计任务主要是锅炉车间输煤机组系统的设计,有多个电动机带动,具体内容如下: 输煤机组控控制系统示意图如图1-1所示。 图1-1 输煤机组示控制系统意图 输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA组成。SA1为手动/自动转换开关,SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮,SB4~SB9为6个控制按钮。HA为开车/停车时讯响器,提示物煤机准备起动请注意安全。HL1~HL6为Ml~M6电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。

锅炉控制系统的组态设计

; 济南铁道职业技术学院 电气工程系 毕业设计指导书 课题名称: 锅炉控制系统的组态设计《 专业电气自动化 班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至 指导教师 ly ? 2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系 毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ! 锅炉控制系统的组态设计 锅炉设备是工业生产中典型的控制对象,而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面,实时监控液位参数,并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。 二、设计目的: 通过本课题的设计,培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力,理解、掌握工业中最常用的PID控制算法,有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解,为今后工作打好基础。 三、设计内容: 掌握锅炉生产工艺,实现锅炉自动控制的手段,利用“组态王”软件做出上位机监控程序,具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线;掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤: 1.设计要求: (1)监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面,包括实时曲线、历史曲线和报表等。 (2)各控制画面要有手/自动切换。

(3)掌握PID控制算法。 2.运用的相关知识 (1)组态控制技术。 (2)过程控制技术。 ~ 3.设计步骤: (1)熟悉、掌握锅炉的生产工艺。 (2)设计各分系统的控制方案。 (3)构思系统主监控画面和分画面,包括实时曲线、历史曲线和报表等。 (4)编写设计论文。 五、设计时间的安排: 熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周 监控画面的设计 2周 控制算法的编制和系统调试 3周 论文的编写 2周 准备毕业设计答辩 1周 六、成绩的考核 在规定时间内,学生完成全部的设计工作,包括相关资料的整理,然后提交给指导教师,指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后,学生方可进入毕业答辩环节,若不符合设计要求,指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时,设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解,然后进行答辩,时间一般为30分钟。 成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。 成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

锅炉车间输煤机组控制系统设计以及实现_PLC课程设计毕业论文

锅炉车间输煤机组控制系统设计以及实现 1设计内容及要求 1.1输煤机组控制系统 本课程设计任务主要是锅炉车间输煤机组系统的设计,有多个电动机带动,具体内容如下: 输煤机组控控制系统示意图如图1-1所示。 图1-1 输煤机组示控制系统意图 表1-1 输煤机组控制信号说明 输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机MA1~MA6和一台磁选料器MB1组成。SF0为手动/自动转换开关,SF1和SF2为自动开车/停车按钮,SF3为事故紧急停车按钮,SF4~SF9为6个控制按钮,手动时单机操作使用。PB为开车

/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。PG1~PG6为MAl~MA6电动机运行指示,PG7为手动运行指示,PG8为紧急停车指示,PG9为系统运行正常指示,PG故障指示。 1.2输煤机组控制要求 (1)手动开车/停车功能 SF0手柄指向左45o时,接点SF1-1接通,通过SF4~SF9控制按钮,对输煤机组单台设备独立调试与维护使用,任何一台单机开车/停车时都有音响提示,保证检修和调试时人身和设备安全。 (2)自动开车/停车功能 SF0手柄指向右45o时,接点SF0-2接通,输煤机组自动运行。 1)正常开车按下自动开车按钮SF1,音响提示5s后,回收电动机MA6起动运行并点亮PG6指示灯;10s后,2#送煤电动机MA5电动机起动运行并点亮PG5指示灯;10s后,提升电动机MA4起动运行并点亮PG4指示灯;10s后,破碎电动机MA3起动运行并点亮HL3指示灯;10s后,1#送煤电动机MA2起动运行并点亮PG2指示灯;10s后,给料器电动机MA1和磁选料器MB1起动运行并点亮PG1指示灯;10s后,点亮PG9系统正常运行指示灯,输煤机组正常运行。 2)正常停车按下自动停止按钮SF2,音响提示5s后,给料器电动机MA1和磁选料器MB1停车并熄灭PG1指示灯,同时,熄灭PG9系统正常运行指示灯;10s后,1#送煤电动机MA2停车并熄灭PG2指示灯;10s后,破碎电动机MA3停车并熄灭PG3指示灯;10s后,提升电动机MA4停车并熄灭PG4指示灯;10s后,2#送煤电动机MA5电动机停车并熄灭PG5指示灯;10s后,回收电动机MA6停车并熄灭PG6指示灯;输煤机组全部正常停车。 3)过载保护输煤机组有三相异步电动机MA1~MA6和磁选料器MB1的过载保护装置热继电器,如果电动机、磁选料器在输煤生产中,发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。系统故障指示灯PG10点亮,电铃PB断续报警20s,PG10一直点亮直到事故处理完毕,继续正常开车,恢复生产。 4)紧急停车输煤机组正常生产过程中,可能会突发各种事件,因此需要设置紧急停车按钮,实现紧急停车防止事故扩大。紧急停车与正常停车不同,当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SF3时,输煤机组立即全线停车,PB警报声持续10s停止,紧急停车指示灯PG8连续闪亮直到事故处理完毕,回复正常生产。 5)系统正常运行指示输煤机组中,拖动电动机MA1~MA6和磁选料器MB1按照程序全部正常起动运行后,PG9指示灯点亮。如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行,则视为故障,系统故障指示灯PG10点亮,输煤机组停车。 (3)相关参数 1) MA1~MA6及磁选料器MB1功率如图1-1中所示。 2) 指示灯PG:0.25W,DC24V。

基于DCS的锅炉控制系统设计

DCS控制系统设计 一.被控对象: 图1 锅炉设备工艺 二.工艺要求 燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧,生成热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽Ds,然后经过热器,形成一定气温的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。压力为Ph的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱,排入大气。 三.DCS选型 本控制系统选择浙大中控Webfield JX-300XP系统。 四.硬件 ①控制站硬件 1.机柜:SP202 结构:拼装 尺寸:2100*800*600 ESD:防静电手腕 散热:两风扇散热 接地:工作接地,安全接地 2.机笼 电源机笼:四个电源模块,型号:XP521 I/O机笼:20个槽位,用于固定卡件 3.接线端子板 冗余端子板:XP520R 4.端子转接板 5.主控卡:XP243X 地址范围:2到127。 后备锂电池模块:JP2,保持参数不丢失。 6.数据转发卡:XP233

地址范围:0到15 7.I/O卡件 (a)I/O点数计算 Ⅰ.锅炉控制系统中数字量输入点数: 启动;停止;点火;手动关闭蒸汽阀 以上共计四个数字量输入。 Ⅱ.锅炉控制系统中数字量输出点数: 给风;1号风机;给燃料;2号风机;蒸汽阀 以上共计五个数字量输出。 Ⅲ.锅炉控制系统中模拟量输入点数: 汽包液位、温度、压力。 以上共有三个模拟量输入(为了使模拟信号可以远传,变送器均选择电压式)。 (b)卡件选择 Ⅰ.XP363:触点型开关量输入卡。8路输入,统一隔离。 Ⅱ.XP362:触点型开关量输出卡。8路输出,统一隔离。 Ⅲ.SP314X:电压信号输入卡。4 路输入,点点隔离,可冗余 Ⅳ.XP221:电源指示灯。 ②操作员站硬件 1.PC机: 显示器;主机;操作员键盘,鼠标;操作员站狗; 2.Windows XP操作系统 3.安装Advan Trol-Pro实时监控软件。 ③工程师站硬件 1.PC机 显示器;主机;工程师键盘,鼠标;工程师站狗 2.工程师站硬件可以取代操作员站硬件 3.Windows XP操作系统 4.安装Advan Trol-Pro实时监控软件 5.安装组态软件包 ④通信网络 (a)信息管理网 通讯介质:双绞线(星形连接),50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆(总线形连接,带终端匹配器),光纤等; 通讯距离:最大 10km; 传输方式:曼彻斯特编码方式; (b)过程控制网络(SCnet Ⅱ网) 传输方式:曼彻斯特编码方式; 通讯控制:符合 TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议; 通讯速率:10Mbps; 节点容量:最多 15个控制站,32个操作站、工程师站或多功能站; 通讯介质:双绞线,50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆、光缆;

输煤控制系统

目录 第1章概述 (1) 1.1 输煤控制系统概述 (1) 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 (1) 1.3 输煤控制系统的运行工艺何其组成部分 (2) 1.4 组态王软件简介 (2) 第2章输煤控制系统工艺介绍 (4) 2.1 输煤控制系统的仪表的选择 (4) 2.2 传感器的选型 (4) 2.3 控制方案分析 (4) 第3章基于组态王的输煤控制系统设计 (6) 3.1 创建组态画面 (6) 3.2 定义变量 (7) 3.3 原煤系统流程图 (8) 3.4 主控界面 (8) 3.5 趋势界面 (9) 第4章结论与体会 (11) 参考文献 (12)

第1章概述 1.1 输煤控制系统概述 作为能源的输送,煤炭的输送是一个很重要的问题。以燃煤电厂的进料为例。燃煤电厂的燃料进厂后,先后经过翻卸,给煤机械,皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种备煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中,伴随产生一次尘化气流。转段落差、破碎设备鼓风量,落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高,尘化强度就越大。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延;充斥在作业现场。,它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降,甚至造成二次扬尘。根据煤尘的特点,它对环境的污染和对人体的危害是不言而喻的。输煤自动控制系统可以有效的减少对人体的危害。输煤控制系统是由给料器、选料器、破碎机及送煤机等组成的。其原理如图1-1所示。 图1-1 输煤控制系统原理图 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化 系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣,不仅极大损害了工人的身体健康,而且由于输煤系统范围大,经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞…等等麻烦,大大降低了发电厂的生产效率。随着发电厂规模的扩大,对煤量的需求大大提高,传统的输煤系统已无法满足发电厂的需要。在充分考虑输煤系统的作用和运行可靠性基础上,设计了一条两路多段互为备用的输煤系统,从结构上保证了输煤系统的运行可靠性。根据输煤系统范围大、运行方式多,提出了基于美国AB公司PLC和工业控制网网络的输煤控制系统实现方案,该方案不仅降低了开发的工作量,而且降低了维护的工作量,同时也以后的升级提供了条件。输煤系统的控制属于自动化的过程控制领域,且有大时延对象特征,本文对与过程控制系统相关的控制技术及控制系统。在PLC中应用子程序的方式,不仅便于实现多种运行方式,而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室输煤系统的运行,表明了该输煤控制系统运行的正确性、实用性。

组态王课程设计锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽,既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源,又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大,生产设备的不断创新,作为全厂动力和热源的锅炉,办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全,稳定生产,锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展,自动化控制水平越来越高,用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高,为了提高锅炉的工作效率,较少对环境的污染问题,所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟; (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量; (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示; (4) 实现保存数据和参数报表打印功能; (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制,所以在监控界面设置了加热部分和降温部分,同时通过观察相应仪表,操作者手动的实现对锅炉温度的控制,而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外,在监控界面加入了液位控制部分,通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度,从而更加准确的操作系统,达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒,防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分,只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能,用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表,得到锅炉内液体温度和液位的实时信息,通过调节电磁阀1、2,使得锅炉内液体液位保持在要求范围内,通过加热按钮和降温按钮对

输煤机组控制系统

电气控制技术 课程设计 题目: 输煤机组控制系统 院系名称:电气工程学院 专业班级:电气F1206班 学生姓名: 学号: 指导教师:

目录 1 系统描述与控制要求 (1) 1.1 系统描述 (1) 1.2 控制要求 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 PLC控制系统设计的原则和方法 (2) 2.2 系统的动作过程 (2) 2.3 系统各节点的时序图 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 系统原理方框图 (3) 3.2 主电路 (3) 3.3 I/O分配 (4) 3.3.1 输入口 (4) 3.3.2 输出口 (5) 3.4 I/O接线图 (6) 3.5 元器件选型 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 主流程 (8) 4.2 梯形图 (9) 4.3 系统指令表 (13) 5 系统调试 (18) 设计心得 (20) 参考文献 (21)

1 系统描述与控制要求 1.1 系统描述 输煤机组控制示意图如下图示。输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA组成。 图1.1 输煤机组控制示意图 SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮。HA为开车/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1~HL6为Ml~M6电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。警报电铃PB。 1.2 控制要求 具体要求如下: 1.正常启动,当按下启动按钮SB1后,讯响器HA峰鸣5秒,提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。回收电机M6启动并点亮HL6指示灯;10秒后,2号送煤机M5启动并点亮HL5指示灯;10秒后,提升机M4启动并点亮HL4指示灯;10秒后,破碎机M3启动并点亮HL3指示灯;10秒后,1号送煤机M2启动并点亮HL2指示灯;10秒后,给料器电机M1和磁选料器YA启动并点亮HL1指示灯;10秒后,系统运行正常指示灯HL9点亮。输煤机组正常运行。 2.正常停车,按下停止按钮SB2后,讯响器HA峰鸣5秒,提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备停车请注意安全。给料器电机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯,同时系统运行正常指示灯HL9熄灭。10秒后,1号送煤机

锅炉温度控制系统设计方案

锅炉温度控制系统设计方案 第1章绪论 1.1课题背景及研究的意义 锅炉是工业生产中最常用的能量转换设备之一,它通过转化燃料中的化学能或利用电能转化为能,成为人们广为依赖的采暖工具。在电锅炉中,利用电阻在通电流状态下发热的原理,通过对电流的大小的控制对温度的控制。由于电流易控制的特点,电锅炉在小型锅炉和精密控温的到使用者的青睐。但是,在大部分城市中,由于国家实行“西气东输”计划,燃气价格为普通人家所接受,经数据统计和计算,燃气锅炉更便宜,比电锅炉应用更受欢迎。 锅炉温度的稳定是锅炉性能的一项重要指标,温度过高和温度过低都会给锅炉的稳定运行和生产造成重大的的影响,甚至发生安全事故。温度过高,导致锅炉金属材料和相关部件的超温过热,加速管材金属氧化,降低锅炉和相关部件的使用寿命;温度过低,假定在保持锅炉蒸发量不变的情况下,锅炉的损耗将大幅上升,能源利用率因此下降,而且负荷也将受到限制。所以,限定锅炉在安全温度成为每一个温度控制系统的核心部分。 随着科技发展,人们对采暖方式和热水方式渐渐发生变化,家用燃气锅炉进入寻常百姓家,但是国燃气锅炉的开发与应用还处于较落后的阶段,市场上的大多数此类商品还是以国外为主,所以燃气锅炉依然有广大市场与研究价值。 本设计以家用燃气锅炉为研究目标,使用AT89C51单片机为控制核心组成温度控制系统,采用热电阻感应温度的变化,单片机实现收集数据、处理数据、发送控制命令的功能,从各方面详细的说明单片机在温度控制的应用。 1.2 温度传感技术 自工业时代以来,随着大型机械的出现和广泛应用,温度对机械工作性能的影响越来越被人们所重视,对温度的未知可能造成机械损坏或发生重大事故。于是温度传感器便应运而生。温度传感器用在生活的方方面面,从冶金行业到每一个人身边中的一部分,它已经随着时代的步伐在进步。 目前使用的较为先进的温度传感器是数字传感器。数字传感器的优点是不需要像传统方式一样加入转换部分,利用当今成熟的集成技术,在其部已经集成了感应温度系统和温度转换系统,尤其是它单端数据输出的功能,极大减少对主控

输煤系统的PLC控制设计

毕业设计论文 输煤系统的PLC控制设 计

第一章PLC简介 1.1 PLC的基本知识 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。 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路。 1.2 PLC的特点 PLC的特点PLC的主要特点:高可靠性、丰富的I/O接口模块、采用模块化结构、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式、安装简单,维修方便。 PLC的功能 1、逻辑控制 2、定时控制 3、计数控制 4、步进(顺序)控制 5、PID控制 6、数据控制:PLC具有数据处理能力 7、通信和联网。

其它:PLC还有许多特殊功能模块,适用于各种特殊控制的要求,如:定位控制模块,CRT模块。 1.3 PLC的应用 S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床、磨床、印刷机械、橡胶化工机械、中央空调、电梯控制、运动系统。 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用

1 引言 锅炉是发电厂及其它工业企业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。目前,国内大多数工业锅炉都是人工控制的,或简单的仪表单回路调节系统,燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体,有许多被控制量与控制量,扰动因数也很多,许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统,由于其内部能量转换机理过于复杂,采用常规的方式进行控制,难以达到理想的控制效果,因此,必须采用智能控制方式控制,才能获得最佳控制效果。 2 系统的组成 系统运行的示意图如图1所示。 图1 系统运行示意图 由图1可知,燃料和空气按一定比例进入燃烧室燃烧,产生的热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽,经负荷设备调节阀供给负荷设备使用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱排入大气。 锅炉是个较复杂的调节对象,为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要,生产过程各主要工艺参数必须加以严格控制。主要调节项目有;负荷、锅炉给水、燃烧量、减温水、送风等。主要输出量是:汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。这些输入量与输出量之间是互相制约的,例如,蒸汽负荷变化时,必然会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化;燃料量的变化不仅影响蒸汽压力,同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、空气量和炉膛负压等。对于这样复杂的对象,工程处理上作了一些简化,将锅炉控制系统划分为若干个调节系统。主要的调节系统有: (1) 汽包水位调节系统 被调量是汽包水位,调节量是给水流量,它主要考虑汽包内部物料平衡,使给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在工艺允许范围内。 (2) 过热蒸汽温度调节系统 维持过热器出口温度在允许范围之内,并保证管壁温度不超过允许工作温度。 (3) 燃烧调节系统

锅炉车间输煤系统

锅炉车间输煤机组PLC电气控制系统设计 锅炉车间输煤机组PLC电气控制系统设计 一、设计目的 通过对锅炉车间输煤机组PLC电气控制系统设计,使学生进一步熟悉有关PLC电气控制的理论知识,PLC的结构、组成、工作原理,掌握根据生产工艺过程和 自动控制要求用PLC进行控制的PLC系统及控制程序设计方法和步骤,培养同学们的工程意识和工程实践能力。 学生初步掌握PLC电气控制系统的设计方法,编程技巧以及电气常用元器件的选型;初步具有控制系统主电路、控制程序的分析和设计方法;同时使学生掌 握电气线路原理图的绘制方法,为今后走上工作岗位应用PLC电气控制基本理论知识奠定良好的基础。 二、原始资料 1.输煤机组控制系统 输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA 组成。SA1为手动/自动转换开关,SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮 ,SB4~SB9为6个控制按钮,手动时单机操作使用。HA为开车/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1~HL6为Ml~M6 电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。 2.输煤机组控制要求 (1) 手动开车/停车功能SA1手柄指向左45o时,接点SA1-1接通,通过

SB4~SB9控制按钮,对输煤机组单台设备独立调试与维护使用,任何一台单机开车/ 停车时都有音响提示,保证检修和调试时人身和设备安全。 (2) 自动开车/停车功能SA1手柄指向右45o时,接点SA1-2接通,输煤机组自动运行。 1) 正常开车按下自动开车按钮SB1,音响提示5s后,回收电动机M6起动运行并点亮HL6指示灯;10s后,2#送煤电动机M5电动机起动运行并点亮HL5指示 灯;10s后,提升电动机M4起动运行并点亮HL4指示灯;10s后,破碎电动机M3起动运行并点亮HL3指示灯;10s后,1#送煤电动机M2起动运行并点亮HL2指示灯; 10s后,给料器电动机M1和磁选料器YA起动运行并点亮HL1指示灯;10s 后,点亮HL9系统正常运行指示灯,输煤机组正常运行。 2) 正常停车按下自动开车按钮SB2,音响提示5s后,给料器电动机 M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯,同时,熄灭HL9系统正常运行指示灯;10s后 ,1#送煤电动机M2停车并熄灭HL2指示灯;10s后,破碎电动机M3停车并熄灭HL3指示灯;10s后,提升电动机M4停车并熄灭HL4指示灯;10s后,2#送煤电动机M5 电动机停车并熄灭HL5指示灯;10s后,回收电动机M6停车并熄灭HL6指示灯;输煤机组全部正常停车。 3) 过载保护输煤机组有三相异步电动机M1~M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器,如果电动机、磁选料器在输煤生产中,发生过载故障需立即全 线停车并发出报警指示。系统故障指示灯HL10点亮,HA电铃断续报警20s,HL10一直点亮直到事故处理完毕,继续正常开车,恢复生产。

范例-PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用

PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用 1 引言 锅炉是发电厂及其它工业企业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。目前,国内大多数工业锅炉都是人工控制的,或简单的仪表单回路调节系统,燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体,有许多被控制量与控制量,扰动因数也很多,许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统,由于其内部能量转换机理过于复杂,采用常规的方式进行控制,难以达到理想的控制效果,因此,必须采用智能控制方式控制,才能获得最佳控制效果。 2 系统的组成 系统运行的示意图如图1所示。 图1 系统运行示意图 由图1可知,燃料和空气按一定比例进入燃烧室燃烧,产生的热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽,经负荷设备调节阀供给负荷设备使用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱排入大气。

锅炉是个较复杂的调节对象,为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要,生产过程各主要工艺参数必须加以严格控制。主要调节项目有;负荷、锅炉给水、燃烧量、减温水、送风等。主要输出量是:汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。这些输入量与输出量之间是互相制约的,例如,蒸汽负荷变化时,必然会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化;燃料量的变化不仅影响蒸汽压力,同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、空气量和炉膛负压等。对于这样复杂的对象,工程处理上作了一些简化,将锅炉控制系统划分为若干个调节系统。主要的调节系统有: (1) 汽包水位调节系统 被调量是汽包水位,调节量是给水流量,它主要考虑汽包内部物料平衡,使给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在工艺允许范围内。 (2) 过热蒸汽温度调节系统 维持过热器出口温度在允许范围之内,并保证管壁温度不超过允许工作温度。 (3) 燃烧调节系统 使燃料燃烧所产生的热量适应蒸汽负荷的需要;使燃料量与空气量之间保持一定比例,以保证经济燃烧;使引风量与送风量相适应,以保持炉膛负压稳定。 这里将讨论锅炉汽包水位调节系统、燃烧调节系统及蒸汽温度调节系统。 2.1 系统的检测信号及锅炉的控制任务 锅炉设备的检测信号包括:蒸汽流量、汽包水位、汽包蒸汽压力、加水量、炉膛负压、鼓风量、烟气含氧量、当已知检测信号的情况下,锅炉的控制任务是:在用户蒸汽机需要的情况下,PLC控制加水阀、输煤量、鼓风量与引风量,使保持锅炉汽包水位稳定,蒸汽压力稳定,炉膛负压稳定,烟气稳定,使燃料能量最充分地燃烧,以取得最大的热效率。 2.2锅炉的主要控制流程 (1) 锅炉水位控制流程 水位自动控制的主信号为水位差压变送器输出的信号。前馈信号可以

火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析

火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析 发表时间:2018-06-04T09:43:36.557Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:柴磊 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,人们对电力的需要越来越大,传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要,因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计,通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制,降低了火电厂的输煤成本,改善了员工工作的环境,从而促进了火电厂的可持续发展。 (陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市府谷县 719499) 摘要:随着社会经济的发展,人们对电力的需要越来越大,传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要,因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计,通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制,降低了火电厂的输煤成本,改善了员工工作的环境,从而促进了火电厂的可持续发展。 关键词:火电厂;输煤电气控制系统;研究;分析 1火电厂输煤系统概述 在火电厂中,整个输煤系统结构较为复杂,主要是借助皮带来实现原料的输送,相应电气控制系统下需要实现对整个输送环节构成设备的控制,如输送机、碎煤机以及卸料器等,在相应的控制保护系统下,以开关量信号为监测信号,基于相应控制要求下相应开关量为1000点左右。在输煤线路的设计上,通常采用双路皮带方式,可同时使用,也可将其中一个作为备用,同时借助二通挡板,能够实现交叉运行或是分路运行。在输煤的过程中,难以避免的会掺入金属等异物,进而给皮带以及碎煤机等带来了一定的损坏,因此需要借助磁铁分离器等进行去除处理,同时借助筛分机对来煤进行分离处理,进而降低对磨煤机的磨损。同时,在皮带上设置犁煤器来实现对原煤的分类处理以后运输到相应的煤仓中。 输煤系统的应用设备较多,而且设备的分布不集中,为了使各个设备之间可以有效的配合,保证输煤系统稳定高效的运行,我们需要遵循以下几点控制要求:首先在上煤操作时要注意对操作流程进行测试,然后才能进行下一步的操作。其次是在配煤阶段,我们要按照顺序进行配煤同时要根据各个煤仓煤量的不同,遵循优先配煤的原则实现配煤操作,保证配煤操作的合理性。 2输煤系统设备 按照在整个输煤系统中的地位和作用,这里我们把输煤系统设备分为主设备、预启动设备、辅助设备和保护开关设备几类。(1)主设备,为输煤工艺线上的关键设备,直接纳入整个系统的联锁中,设备故障会引起系统联锁停机。主要包括:给煤机、输煤皮带机、振动筛、碎煤机、缓冲滚筒、除铁器等。(2)预启动设备,这些设备一般先于主设备启动前动作,用于进行流程选择。主要包括:电动三通挡板、皮带头部伸缩装置、犁煤器、警铃等。(3)辅助设备,一般不纳入到流程联锁中,可以单独启停设备,故障不会造成联锁停机。主要包括:除尘器、皮带秤、实物校验系统、采样装置等。(4)保护开关设备,各种皮带保护开关,用于流程监控、设备联锁、报警等功能。主要包括:拉绳开关、跑偏开关、堵煤开关、速度检测器、撕裂检测器、料流检测器、煤仓料位开关、料位传感器等。 3火电厂输煤电气控制系统功能 基于输煤控制系统下,以自动化控制程度来实现集中控制,同时针对事故等紧急情况配置了相应的手动联锁、解锁装置,在相应的控制室内来实现对输煤设备的监控与管理。该系统所应具备的功能为: (1)上煤与配煤方式的选择。这一系统能够结合工艺特定来实现上煤配煤方式的提前设置,对于相应工作人员而言,可结合设备运行状况来选择相应的方式。(2)程控启停操作、手动单控操作。在启动前需要明确相应的启动设备,以此来定位相应的启动程序,并对运行过程中进行监管与控制,以控制开关来实现对设备停止运行的控制。(3)上煤控制功能。主要是由程控自动、手动以及就地手动这几种具体方式。(4)程序配煤、手动单独操作以及设备状态监视。其中,控制程序能够对配煤分路进行计量配煤,当存在设备因故障进行检修停运时,可借助“跳仓”功能来跳过,且犁煤器能够以自动控制形式来实现运行;同时,需要实现对皮带运行状态、仓煤位置以及犁煤器状态等的监管。(5)煤仓煤位测量与显示功能。在这一控制系统下,能够实现对整个运行作业工况信息的采集,同时以动态实时方式进行显示,通过记录存储来满足数据调用打印之需。(6)故障报警以及事故追忆功能。故障报警是在整个输煤系统运行的过程中,当发生故障问题会自动发出警报,在相应监控画面中显示出故障点。而各种故障警报信号以及故障跳闸信号等等,能够按照发生时序进行排列存储。 4输煤电气控制系统设计分析 4.1网络结构的设计 输煤电气控制系统属于自动化系统的范畴,因此我们在设计输煤电气控制系统时,首先要对网络结构进行设计。而输煤电气控制系统中的网络结构设计主要是对可编程逻辑遥控器现场总线结构的设计。在对可编程逻辑遥控器进行现场总线结构设计时,我们通常采用的是中心点同各个远程点相连接的现场总线方式。利用该种方式可以实现现场设备信息向室内控制器主站的传输,利用控制器可以精确的计算出逻辑输出结果,然后再向各个分站进行信息的传递。 4.2在上煤和配煤控制上的设计 基于上煤控制主要是以自动方式、手动方式以及就地方式组成的,因此,在具体设计的过程中,针对自动方式,需要借助上位机键盘的操作来实现,结合相应工艺要求,借助LCD的运用来选择程序并实现运行,在皮带启动前警铃发出20s的告警,启动后警报消失并进行运行,在运行过程中针对较大事故的发生需要立即联跳逆煤流方向的设备,其中碎煤机在自身发生事故外延时联跳,停运时处理碎煤机延时停机半个小时外,其余全线设备停运。而在手动方式上,主要是在上位机上借助PLC来实现设备联锁与解锁的手动处理;而就地方式下则是在相应的控制箱或是开关柜上进行操作,在设备检修调试以及控制室不起作用时,借助这一方式来实现及时有效处理。在程控配煤上,则需要结合锅炉加仓之需,借助键盘鼠标来实现指令的输入,以此来实现加仓配煤的自动化运行,以此来实现灵活控制。在实际设计中,需要遵循煤位优先加仓、时间循环加仓、自动跨越功能以及仓位、检修仓设定等原则。按照相应控制要求,实现自动配煤控制流程的完善设计。 4.3软件设计 对输煤电气控制系统中的软件设计主要是对主控制器的软件编程。这是整个输煤电气控制系统设计中最关键的一个环节。因为输煤电气控制系统的运行都是由对数字量的控制完成的,因此我们在对主控制器进行软件编程时要对多个设备进行连锁控制设计。因为系统中的各个设备的运行时间不同,设备的开启和停止都会出现一定的时间差,因此我们需要将定时器设置与该程序中,从而保持各个设备之间的

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

课程设计任务书 题目: 锅炉过热蒸汽温度控制系统设计 摘要 本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能,在系统中采用了主控-串级控制的切换装置,使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统,可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化,并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。 关键字:过热蒸汽控制串级控制系统自动控制主控-串级切换 目录 1 生产工艺介绍 .................................................. 错误!未定义书签。 1.1 锅炉设备介绍............................................................................ 3 1.2 蒸汽过热系统的控制................................................................ 52控制原理简介 ..................................................................................... 6 2.1控制方案选择............................................................................. 6 2.1.1单回路控制方案................................................................. 6

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