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1 绪论................................................. 错误！未定义书签。
1.1 锅炉的定义及发展现状............................... 错误！未定义书签。
1.2 PLC控制燃油锅炉的目的和意义 ....................... 错误！未定义书签。
1.3 PLC控制燃油锅炉的设计内容 ......................... 错误！未定义书签。
1.4 预期实现的目标..................................... 错误！未定义书签。
2 系统总体设计方案..................................... 错误！未定义书签。
2.1 燃油锅炉控制系统基本组成部分....................... 错误！未定义书签。
2.2 燃油锅炉的工作过程................................. 错误！未定义书签。
2.3 燃油锅炉工艺控制要求............................... 错误！未定义书签。
3 燃油锅炉控制系统的硬件设计........................... 错误！未定义书签。
3.1 PLC机型的选择及各硬件性能指标分析 ................. 错误！未定义书签。
3.1.1 方法1. 按以下条件选择机型 ....................... 错误！未定义书签。
3.1.2 方法2 ........................................... 错误！未定义书签。
3.1.3 PLC容量估算 ..................................... 错误！未定义书签。
3.2 燃油锅炉的控制过程分析............................. 错误！未定义书签。
3.3 燃油锅炉的运行流程图设计........................... 错误！未定义书签。
3.4 系统的I/O接口以及硬件接线图设计................... 错误！未定义书签。
3.5 系统供电电源设计................................... 错误！未定义书签。
4 燃油锅炉控制系统的软件设计........................... 错误！未定义书签。
4.1 控制系统各部分控制的梯形图........................ 错误！未定义书签。
4.1.1 起动............................................. 错误！未定义书签。
4.1.2 停止............................................ 错误！未定义书签。
4.1.3 异常状况自动关火................................. 错误！未定义书签。
4.1.4 锅炉水位控制..................................... 错误！未定义书签。
4.2 基于PLC的燃油锅炉控制系统总梯形图................. 错误！未定义书签。
4.3 对系统控制总梯形图的分析............................ 错误！未定义书签。
4.4 系统的示警电路分析................................ 错误！未定义书签。
5 燃油锅炉控制系统程序调试结果......................... 错误！未定义书签。
5.1 程序调试过程....................................... 错误！未定义书签。
5.2 程序调试时序图..................................... 错误！未定义书签。
6 总结............................................... 错误！未定义书签。附录指令表........................................... 错误！未定义书签。参考文献............................................. 错误！未定义书签。致谢............................................... 错误！未定义书签。
1 绪论
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。PLC是采用微电脑技术制造的通用的自动控制设备，它具有高可靠性，能适应工业现场的高温，冲击震动等恶劣环境，广泛应用于机械设备、生产流水线和生产过程的自动控制。经过长时间的发展和完善，PLC主要具有逻辑运行功能，可以代替继电器进行开关控制、具有定时控制的功能、记数控制功能、步进控制功能，A/D、D/A转换功能，数据处理功能，通信，联网功能，并配置了较强的监控功能。这些功能造就了PLC的旺盛生命力。到现在已出现越来越多的新PLC产品：如三菱FX2N系列PLC、三菱FX2NC系列PLC、三菱FX1N系列PLC、松下FP2松下电工可编程控制器(PLC)、三菱A/Q系列PLC、横河FA-MA系列PLC 等一系列新产品
最初的工厂自动化控制主要是以继电器回路控制占主导地位，这种控制具有体积大，耗电多，寿命短，可靠性差以及运行速度慢等缺点，而可编程序控制器具有体积小，可靠性高，耗电少等优点，在设计中可简化设计结构，降低成本，可实现数据的传输和监控。
由PLC组成的燃油锅炉控制系统适用于配用各种进口以及国产燃烧器的燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、报警、调节等进行控制，具有效率高、节约能源、高可靠性的安全系统，符合环保要求，完善的智能控制等优点。
1.1 锅炉的定义及发展现状
锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫
蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
锅炉承受高温高压，安全问题十分重要。即使是小型锅炉，一旦发生爆炸，后果也十分严重。因此，对锅炉的材料选用、设计计算、制造和检验等都制订有严格的法规。
18世纪上半叶，英国煤矿使用的蒸汽机，包括瓦特的初期蒸汽机在内，所用的蒸汽压力等于大气压力。18世纪后半叶改用高于大气压力的蒸汽。19世纪，常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。与此相适应，最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。开始只装一只火筒，称为单火筒锅炉或康尼许锅炉，后来加到两个火筒，称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。
1830年左右，在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成锅炉的主要受热面，火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低，但需要很大的砌体。
19世纪中叶，出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管，取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制，有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒，或称为汽包。初期的水管锅炉只用直水管，直水管锅炉的压力和容量都受到限制。
二十世纪初期，汽轮机开始发展，它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。直水管锅炉已不能满足要求。随着制造工艺和水处理技术的发展，出现了弯水管式锅炉。开始是采用多锅筒式。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用，以及锅筒内部汽、水分离元件的改进，锅筒数目逐渐减少，既节约了金属，又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
以前的火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉都属于自然循环锅炉，水汽在上升、下降管路中因受热情况不同，造成密度差而产生自然流动。在发展自然循环锅炉的同时，从30年代开始应用直流锅炉，40年代开始应用辅助循环锅炉。
第二次世界大战以后，这两种型式的锅炉得到较快发展，因为当时发电机组要求高温高压和大容量。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒，可以采用小直径管子作受
热面，可以比较自由地布置受热面。随着自动控制和水处理技术的进步，它们渐趋成熟。在超临界压力时，直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉，70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。
在锅炉的发展过程中，燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。因此，不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点，而且还要提高燃烧效率以节约能源。此外，炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)
早年的锅壳锅炉采用固定炉排，多燃用优质煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排，其中链条炉排得到了广泛的应用。炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风。
早期炉膛低矮，燃烧效率低。后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用，将炉膛造高，并采用炉拱和二次风，从而提高了燃烧效率。
早年制造的煤粉炉采用了U形火焰。燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降，再转弯上升。后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器，火焰在炉膛中形成Ｌ形火炬。随着锅炉容量增大，旋流式燃烧器的数目也开始增加，可以布置在两侧墙，也可以布置在前后墙。1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。
第二次世界大战后，石油价廉，许多国家开始广泛采用燃油锅炉。燃油锅炉的自动化程度容易提高。70年代石油提价后，许多国家又重新转向利用煤炭资源。这时电站锅炉的容量也越来越大，要求燃烧设备不仅能燃烧完全，着火稳定，运行可靠，低负荷性能好，还必须减少排烟中的污染物质。
在燃煤(特别是燃褐煤)的电站锅炉中采用分级燃烧或低温燃烧技术，即延迟煤粉与空气的混合或在空气中掺烟气以减慢燃烧，或把燃烧器分散开来抑制炉温，不但可抑制氮氧化物生成，还能减少结渣。沸腾燃烧方式属于一种低温燃烧，除可燃用灰分十分高的固体燃料外，还可在沸腾床中掺入石灰石用以脱硫。
1.2 PLC控制燃油锅炉的目的和意义
锅炉是一次性能源煤炭、石油、天然气转换成二次能源蒸汽量的重要动力设备。据有关数据统计，目前我国有各类工业锅炉约25万。每年耗煤量占全国产量的1/3，同时还消耗大量的石油和天然气。工业锅炉是生产过程中重要的动力设备。在石油化工领域，
它的主要作用是向生产装置提供所需的合格蒸汽，其控制质量的优劣不仅关系到锅炉自身运行的效果，而且还将直接影响到相关装置生产过程的稳定性。现代燃油燃烧机多为自动控制的燃烧机，一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等组成自动控制系统。
燃油锅炉随着城市的发展而越来越多地被应用。以前使用燃煤锅炉由于其在燃烧时产生大量的CO2和粉尘污染环境而逐渐被淘汰，相对应的用燃油锅炉来代替燃煤锅炉已被广泛用于酒店、大型商场等建筑。由PLC组成的燃油锅炉控制系统适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、调节等进行控制。
1.3 PLC控制燃油锅炉的设计内容
本设计采用可编程序控制器PLC控制燃油锅炉的稳定可靠运行。通过PLC的选型、检测元件选型、低压电器选型、电源设计完成燃油锅炉的硬件设计部分。通过仿真软件的模拟和调试完成燃油锅炉的软件设计。
1.4 预期实现的目标
实现燃油锅炉的自动控制，不但能很好的控制锅炉的水位和蒸汽压力等参数，还能很方便的加水和排水，基于PLC的控制很容易实现工业化。我国目前运行的很多锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低，工作效率普遍低于国家标准，因此实现燃油锅炉的自动控制对能源消耗来说很重要。
2 系统总体设计方案
2.1 燃油锅炉控制系统基本组成部分
燃油锅炉主要组成部分：
燃油预热器：锅炉启动前，将锅炉燃烧用的燃油加热到适当温度以达到良好雾化，保证锅炉的正常燃烧。
汽包：由上下锅筒和三簇沸水管组成，水在管内受管外烟气加热，在管簇内发生自然的循环流动，并逐渐汽化，产生的饱和蒸汽聚集在上锅筒里边。下锅筒作为连接沸水管之用，同时储存水和水垢。
炉膛：是使燃料充分燃烧并放出热能的设备，由供油系统和油枪组成。
引风设备：包括引风机，烟囱，烟道几部分，用它将锅炉中的烟气连续排除。
送风设备：由鼓风机和风道组成，用它来供应燃料燃烧所需要的空气。
燃料供给设备：包括供油管路和油枪等。
燃油锅炉控制系统由燃油预热器、点火变压器、瓦斯阀、引风机、油泵、进水阀、出水阀、水位上限开关、水位下限开关、各种检测仪表及监控设备组成。系统原理框图如图2.1所示。
图2.1 燃油锅炉系统原理框图
2.2 燃油锅炉的工作过程
锅炉工作时燃料在炉膛内进行燃烧，将其化学能转化为热能，高温的燃烧产物—烟气通过汽包受热面将热能传递给汽包内温度较低的水，水被加热进而沸腾汽化，生成蒸汽。
燃料在燃烧时，油由油泵从储油罐中抽出，经燃油预热器预热，由喷油电磁阀经喷油口打入锅炉进行燃烧。燃烧时，鼓风机送风，喷油电磁阀喷油，点火变压器接通（子火燃烧），瓦斯阀打开（母火燃烧），将燃油点燃。点火完毕后，关闭点火，继续送风、喷油，使燃烧持续。
2.3 燃油锅炉工艺控制要求
由PLC组成的燃油锅炉控制系统适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、调节等进行控制。
鼓风机通风10min后，燃油经燃油预热器预1min，，由喷油泵经喷油口打入锅炉燃烧。点火时，鼓风机送风；喷油口喷油；点火变压器接通（子火）；瓦斯阀打开（母火）。5S后，关闭子火，继续送风，使燃烧继续，控制锅炉的进出水和蒸汽压力。燃油锅炉系统工艺流程图如图2.2所示
图2.2 燃油锅炉运行示意图
燃油锅炉运行的示意图如上所示，燃油经燃油预热器预热，由喷油泵经喷油口打入锅炉进行燃烧。燃烧时，鼓风机送风；喷油口喷油；点火变压器接通(子火燃烧)；瓦斯阀打开(母火燃烧)，将燃油点燃。点火完毕，关闭子火，继续送风、喷气，使燃烧持续。锅炉的进水和排水分别由进水阀和排水阀来执行。上、下水位分别由上限、下限水位开关来检测。蒸汽压力由蒸汽压力开关来检测。
3 燃油锅炉控制系统的硬件设计
3.1 PLC机型的选择及各硬件性能指标分析
通常选择PLC机型有以下几种方法：
3.1.1 方法1. 按以下条件选择机型
（１）可编程序控制器的类型：
可编程序控制器按结构可分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场和控制室安装两类；按CPU的字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入/输出点数类型。
可按表3.1的控制功能或输入输出点数选择可编程序控制器的类型。
表3.1 根据控制功能或输入输出点数选择可编程序控制器的类型（２）输入输出模块的选择：
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、适用范围广、寿命短、响应时间长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因素负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。
（３）电源的选择
可编程序控制器的供电电源，除了引进设备时同时引进可编程序控制器应根据产品说明书要求设计和选用外。一般可编程序控制器的供电电源的应设计选用２２０Ｖ交流电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。
（４）存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求可编程序控制器的存储器容量，按２５６个Ｉ／Ｏ点至少８Ｋ存储
器选择。
（５）经济性的考虑
选择可编程序控制器时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩张性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。
3.1.2 方法2
目前，国内外PLC生产厂家生产的PLC品种已达几百个，其性能各有特点，价格也不尽相同。在设计PLC控制系统时，要选择最适宜PLC机型，一般应考虑下列因素：（1）系统的控制目标。设计PLC控制系统时，首要的控制目标就是：确保生产的安全可靠，能长期稳定运行，保证产品高质量，提高生产效率，改善信息管理等。
（2）PLC的硬件配置。根据系统的控制目标和控制类型，从众多的PLC生产厂中初步选择几个具有一定知名度的公司，如SIEMENS，OMRON，A-B等，再根据被控对象的工艺要求以及I/O系统考虑具体配置问题。
（3）I/O系统。PLC控制系统的输入/输出点数的多少，是PLC系统设计时必须知道的参数，在运行硬件配置时这个参数具有两个含义：一个是实际的控制系统所需要的I/O点数，另一个是所考虑的PLC机型能够提供的I/O点数。
（5）指令系统。PLC的种类很多，因此它的指令系统是不完全相同的。可根据实际应用场合对指令系统提出的要求，选择相应的PLC。从应用的角度考虑，有的场合以逻辑控制为主，有的场合需要算术运算，有的场合可能需要更先进、更复杂的控制系统。
（6）响应速度。对于以数字量控制为主的PLC控制系统，PLC的响应速度都可以满足要求，不必特殊考虑。而对于还有模拟量的PLC控制系统，特别是含有较多闭环控制的系统，必须考虑PLC的响应速度。一般从两个方面来考虑：一是执行指令时间；二是扫描周期。
3.1.3 PLC容量估算
PLC容量包括两个方面：一是I/O点数，二是用户存储器的容量。
I/O点数的估算。根据功能说明书，可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数，以及开关量和模拟量的信号类型。考虑到在前面的设计中I/O点数可能有疏漏，并考虑到I/O端的分组情况以及隔离与接地要求，应在统计后得出I/O总点数的基础上，增加10%~15%的裕量。考虑裕量后的I/O总点数即为I/O点数估算值，该估算
值是PLC选型的主要技术依据，考虑到今后的调整和扩充，选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值。并应尽量避免使PLC能力接近饱和，一般应留有30%左右的裕量。
存储器容量估算。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下：
开关量输入所需存储器字数=输入点数×10
开关量输出所需存储器字数=输出点数×8
定时器/计数器所需存储器字数=定时器/计数器数量×2
模拟量所需存储器字数=模拟量通道数×100
通信接口所需存储器字数=接口个数×300
存储器的总字数再加上一个备用量即为存储器容量。例如：作为一般应用下的经验公式是：
所需存储器容量（KB）=（1~1.25）×（DI×10+DO×8+AI/O×100+CP×300）/1024 其中：DI为数字量总输入点数；DO为数字量输出总点数；AI/AO为模拟量I/O通道总数；CP为通信接口总数。
根据上面的经验公式得到的存储器容量估算值只具有参考价值，但在明确PLC要求容量时，还应根据其他因素对其进行修正。
综合考虑上述一些选择要求以及对PLC产品的熟悉程度，最后选择日本三菱的FX2系列PLC作为系统控制的机型。
FX2系列可编程序控制器是日本三菱公司继F1、F2系列可编程序控制器之后推出的新产品。它采用整体式结构，按功能可分为基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊适配器等四种类型产品。基本单元有CPU、存储器、输入/输出（I/O）、电源饿等，是一个完整的PC机，可以单独使用。
基本单元型号表示方法如下：
FX2N—×× M ×
| |
2
式中，1部分表示用两位数表示输入/输出（I/O）总点数，有16、24、32、48、64
和80六种；2部分用字符表示输出类型：R表示继电器输出，T表示晶体管输出，S表示双向晶闸管输出。
PLC的主要技术性能包括编程方式、指令、存储器、PC的元器件等，是PLC选型时主要的选择依据。FX2N系列PLC的主要技术性能如表4.4.1所示。
FX2N系列输入类型为直流输入，采用直流（DC24V）供电。输出类型有继电器、晶体管、双向晶闸管三种输出形式。继电器输出可靠性高，价格低，使用电压范围广，既可控制交流负载又可控制直流负载，因而使用广泛；但因有触点输出，尤其在感性负载时继电器触点寿命较短，动作响应时间较长（10ms以下），因而不适应要求高速通断、快速响应的工作场合。晶体管输出是无触点输出，动作响应时间短（0.5ms以下），用于控制直流负载。双向晶闸管输出亦是无触点输出，动作响应时间较短，用于控制交流负载。晶体管和双向晶闸管输出过载、过压能力较差，价格高，因而适应于要求快速通断、快速响应的工作场合。
由前述的燃油锅炉示意图及运行、控制要求可知该控制系统共有5个输入（启动X1、停止X2、蒸汽压力X3、上限X4、下限X5），7个输出（预热Y1、送风Y2、子火Y3、喷油Y4、母火Y5、进水阀Y6、出水阀Y7），输入/输出（I/O）总点数为12，考虑到控制对象系统有可能有所变动或扩展以及保留10~15%裕量，同时该系统的控制要求精度不是很高和对成本的考虑，最后选择FX2N-24MR-001机型（12个输入点，12个输出点）作为该系统的PLC机型。
在锅炉的控制要求中，蒸汽压力，这个值的控制一般用传感器来控制，即当系统压力超过一定值时通过传感器将非电信号转化为电信号传输给控制系统，再由控制系统做相应的动作。信号有模拟量和开关量两种形式，这里我们采用开关量信号。
具体项目性能指标如表 3.2所示：
表 3.2 FX2系列PLC机的主要技术性能
3.2 燃油锅炉的控制过程分析
用PLC控制燃油锅炉的启动、停止、出现异常情况时能暂停且异常情况消失后能自动按照起燃顺序重新工作。
控制要求：
1)起动：该锅炉的燃烧按一定时间间隔顺序起燃。其起燃顺序为：
间隔10min间隔1min间隔5s间隔5s
送风-----燃油预热 -------- 子火燃烧------喷油------- 母火燃烧------关闭
子火、预热器、喷油泵
2) 停止：停止燃烧时，要求：
间隔30s
停止----子火、母火、预热器、喷油泵关闭- --送风(将废气、杂质吹去)-----送
风停止(清炉停止)
3) 异常状况自动关火：锅炉燃烧过程中，当出现异常状况时(即蒸汽压力超过允许
值，或水位超过上限，或水位低于下限)，能自动关火进行清炉；异常状况消失后，又
能自动按起燃程序重新点火燃烧。即：
间隔30s 异常情况---------子火、母火、预热器、喷油关闭----送风---------清炉
触发预热器
停止-----------重新起燃
4) 锅炉水位控制：锅炉工作起动后，当水位低于下限时，进水阀打开，排水阀
关闭。当水位高于上限时，排水阀打开，进水阀关闭。
3.3 燃油锅炉的运行流程图设计
根据系统的控制要求可得运行流程图，如图3.1所示。
图3.1 系统运行流程图
3.4 系统的I/O接口以及硬件接线图设计
由前面所述可知该系统有5个输入，7个输出，其I/O接口如表3.3
表3.3 系统输入、输出接口示意图
由上表以及所选机型FX2N-24MR-001可得该系统的硬件接线图，如图3.2所示：
图3.2 系统硬件接线图
3.5 系统供电电源设计
上图中，PLC接入了一个电源，可编程控制器CPU所需的工作电源一般都是5V直流电源，一般的编程接口和通信模板还需要5.2V和24V直流电源，这些电源可由可编程控制器本身的电源模板供给，而PLC的电源模板需要外接。PLC的电源模板可能包括多种输入电压，有220V交流，110V交流和24V直流等。针对燃油锅炉的实际情况，我们采用220V交流，简单不需添加变压器，是普通电网就能提供。系统供电电源设计如图3.3所示。
图3.3 系统供电电路
在图中，系统总电源通过电源总开关接入PLC系统中，系统电源总开关实现整个电源系统的控制，交流220V电源通过电源开关接入隔离变压器。经过隔离变压器后，通过交流稳压器或UPS不间断电源为系统供电。在电网电压较稳定的情况下也可以不用交流稳压器或UPS不间断电源。通过交流稳压器或UPS不间断电源为PLC的电源模板供电。
4. 燃油锅炉控制系统的软件设计
4.1 控制系统各部分控制的梯形图
根据系统的控制要求我们绘制出相应的梯形图：
4.1.1 起动
该锅炉的燃烧按一定时间间隔顺序起燃。其起燃顺序为：
间隔10min 间隔1min 间隔5s 间隔5s
送风-----燃油预热 -------- 子火燃烧------喷油------- 母火燃烧------关闭子火、预热器、喷油泵
根据上面的控制要求，可以绘制出相应的梯形图，如图4.1所示。
图4.1 系统启动梯形图
启动过程：按下启动按钮X1，鼓风机Y2开始送风并自锁，通风10min后T0动作燃油预热器Y1动作并自锁，时间T1同时开始计时，60S后T1常开触点闭合，子火Y3点燃，时间T2开始计时，5S后T2触点闭合，接通喷油口Y4开始点燃，Y4自锁，时间T3开始计时，5S后T3触点闭合，母火Y5点燃，同时切断燃油预热Y1、子火Y3和喷油泵Y4。送风Y2、瓦斯阀(母火)喷气持续进行，启动完成。
4.1.2 停止
停止燃烧时，要求：
间隔30s
停止----子火、母火、预热器、喷油泵关闭----送风(将废气、杂质吹去)-----送风停止(清炉停止)
根据系统停止的控制要求，绘制出相应的梯形图，如图4.2所示。
图4.2 系统停止梯形图
停止过程：在启动燃烧后，即X1按下，母火Y5和送风Y2一直在进行，按下停止按钮X2，瓦斯阀Y5被切断（自锁消失），同时启动M2断开燃油预热Y1、子火Y3和喷油泵Y4，T4得电并开始记时；30S后切断送风Y2，送风停止，即清炉停止。
4.1.3 异常状况自动关火
锅炉燃烧过程中，当出现异常状况时(即蒸汽压力超过允许值，或水位超过上限，
； 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。
题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名： 学号： 系别： 专业： 年级班级： 指导教师： 2013年5月18日
毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目： 作者单位： 作者签名： 年月日
目录 摘要............................................................................................................. 1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。引言............................................................................................................. 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.研究现状分析 ................................................................................... 2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.1题研究背景、意义和目的 ...................................................... 2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.2液位控制系统的发展状况 ...................................................... 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.3课题研究的主要内容................................................................ 4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.控制方案设计 ................................................................................... 4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1系统设计 ...................................................................................... 4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.2单容水箱对象特性 .................................................................... 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.硬件配置 .............................................................................................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.1控制单元 ...................................................................................... 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2检测单元 ...................................................................................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.3执行单元 ...................................................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.软件设计 .............................................................................................. 9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 ........................................ 9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2参数设定及I/O分配 .............................................................. 10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 5.程序编程和系统仿真.................................................................. 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 5.1程序设计 .................................................................................... 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5.2程序仿真和分析....................................................................... 13猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6.结论....................................................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。参考文献................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。附录........................................................................................................... 19輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢........................................................................................................... 22尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2012年06月25 日
哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2012 年 2 月27 日至2012 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1．第1～2周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2．第3～4周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3．第5～8周，进一步了解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4．第9～11周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5．第12～13周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6．第14～15周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7．第16～17周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2005 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2001 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2005 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2004 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control
基于PLC的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪论 (1) 第二章霓虹灯变压器 (2) 2、1霓虹灯的工作原理 (2) 2、2霓虹灯的结构与部件 (2) 第三章可编程序控制器简介 (3) 3、1 PLC简介 (3) 3、2 PLC的结构 (4) 3、3 PLC的工作原理 (4) 3、4控制器简介:S7-200系列PLC (5) 3、5 PLC应用特点 (5) 第四章霓虹灯控制系统设计 (6) 4、1任务分析及功能阐述 (6) 4、2 PLC接线图 (7) 4、3 I\O分配表 (8) 4、4控制流程的设计 (9) 4、5梯形图的设计 (10) 总结 (14)
第一章绪论 在现阶段,可编程控制器在工业控制领域已经起着举足轻重的作用,其方便快捷,准确等功能决定了它的主导地位,它将逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本课题可以说就是对可编程控制器在自动控制方面的一个简单的应用。 随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象与产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种就是采用霓虹灯管做成的各种形状与多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分就是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点,在这我认为PLC最适合去解决这些问题。 可编程控制器PLC英文全称Programmable Logic Controller,就是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的式模块化结构,主要模块有可编程序控制器、编程器模块,九种实验模块,按钮、开关输入模块与继电器输出模块,以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统以及多种控制对象的程序设计训练。因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中的方面具有比较突出的优势,在现实中人们也就是多通过PLC去控制霓虹灯的。以上就就是我选择此题目作为本学期PLC应用系统设计的意义。 本次设计的主要任务就是利用可编程控制器对霓虹灯进行控制,采用的就是SIEMENS公司生产的S7-200系列可编程控制器,与其对应的编程软件就是STEP7-Micro/WIN。
锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文
毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
摘要 本论文主要是以锅炉的自动输煤系统为研究对象，自动输煤系统的出现不仅仅解决了在锅炉输煤过程中只能使用人力的现状，也解决了工作强度大、工作时间长的问题。论文首先简述了锅炉概况，对自动输煤系统的工艺流程进行分析设计，然后对输入输出点进行分配,设计了主电路，对PLC进行分析选择，最后画出梯形图。通过对原有锅炉输煤系统控制方面存在的问题进行分析，采用PLC 控制系统选用日本三菱F1-30MR型PLC，通过硬件选取，软件调试，实现整体控制系统结构合理，运转良好的目的。个机械之间均涉及安全连锁保护控制共嫩：系统的输煤电机启停有严格控制顺序，彼此间有相应的联锁互动关系，当启停某台输煤系统设备时。从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启用，最后才能使该台设备启动；当停止某台输煤设备或某台设备故障时，从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停机，左后才能使该台设备停止。这样就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量，避免了皮带上煤的堆积，也保护了皮带。PLC控制系统硬件设计布局合理，工作可靠，操作，维护方便，工作良好。用PLC 输煤程控系统。用PLC来对锅炉输煤系统进行控制。锅炉输煤系统，是指从卸煤开始，一直到将合格的煤块送到煤仓的整个工艺过程，它包括以下几个主要环节：卸煤生产线、煤场、输煤系统、破碎与筛分、配煤系统以及一些辅助生产环节。本设计中主要研究的是其中的输煤系统部分，即煤块从给煤机传输到原煤仓的过程。采用了顺序控制的方法。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引用和推广价值。 关键词：PLC；自动输煤系统；煤料自动控制
课程 设计 姓名： 学号：xxxxxxxx 时间： 地点：教学楼指导老师：
热能与动力工程系 目录 第一节设计任务书 3 - 第二节煤的元素分析数据校核和煤种判别3- 第三节锅炉整体布置的确定5- 第四节燃烧产物和锅炉热平衡计算 5 第五节炉膛设计和热力计算55555555555555555555555555135 第六节后屏过热器热力计算55555555555555555555555555235 第七节对流过热器设计和热力计算55555555555555555555555275 第八节高温 再热器设计和热力计算55555555555555555555555335 第九节第一、二、三转向室及低温再热器 引出管的热力计算55555555555555555555555 3585 第十节低温再热器热力计算55555555555555555555555555465 第十一节旁路省煤器热力计算55555555555555555555555555495 第十二节减温水量校核55555555555555555555555555 5535 第十三节主省煤器设计和热力计算555555555555555555555555553 第十四节空气预热器热力计算55555555555555555555555555575 第十五节热力计算数据的修正和计算结果汇总555555555555555555651 第十六节锅炉设计说明书555555555555555555555555555654 5
第一节设计任务书设计题目400t/h再热煤粉锅炉 原始材料 1。锅炉蒸发量D1 40t/h 2。再热蒸汽流量D2 350t/h 3。给水温度t gs 235 C 4。给水压力p gs 15.6MPa(表压) 5。过热蒸汽温度t1 540 C 6。过热蒸汽压力p1 13.7M Pa(表 ) 7。再热蒸汽进入锅炉机组时温度F t 2 330 C &再热蒸汽离开锅炉机组时温度rr t 2 540 C 9。再热蒸汽进入锅炉机组时压力 F P2 2.5M Pa（表 压） 10。再热蒸汽离开锅炉机组时压力rr P2 2.3M Pa 表压） 11。周围环境温度t lk 20C 12。燃料特性 (1)燃料名称：阜新烟煤 (2) 煤的应用基成分( %): C y= 48.3 : O y= 8.6 ; S y= 1 ; H y= 3.3 N y= 0.8 : W y= 15 : A y= 23 _____ (3) 煤的可燃基挥发分V r= . 4J ________ % (4) 煤的低位发热量Q dw= 18645 kJ/kg (5) 灰融点：t1、t2、t3>1500 C 13。制粉系统中间贮仓式，闭式热风送粉，筒式钢球磨煤机 14。汽包工作压力15.2MPa(表压) 提示数据：排烟温度假定值0 py=135 C;热空气温度假定值t rk=320 C 第二节煤的元素分析数据校核和煤种判别、煤的元素各成分之和为100%的校核
火力发电厂锅炉给水自动控制系统 工业锅炉的汽包水位是运行中的一个重要参数，维持汽包水位是保持汽轮机和锅炉安全运行的重要条件，锅炉汽包水位过高会造成汽包出口蒸汽中水分过多，使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热汽温急剧变化，直接影响机组运行的经济性和安全性；汽包水位过低则可能导致锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。 1.串级三冲量给水控制 如今的汽包水位自动控制基本上都是通过分散控制系统（DCS）来实现的，而控制策略基本上已串级三冲量给水控制为主，单回路调节已不能适应大型锅炉汽包水位的控制，如今已很少采用，串级三冲量给水控制由于引入了蒸汽流量和给水流量信号，对快速消除，平衡水位有着明显的效果，因此被广泛采用。 1.1 串级三冲量给水控制系统工作原理 如图 4.1 所示，串级三冲量给水控制系统由主调节器PI1(控制器1)和副调节器PI2（控制器2）串联构成。主调节器接受水位信号H f为主控信号，其输出去控制副调节器。副调节器接受主调节器信号I H外，还接受给水量信号I W和蒸汽流量信号I D。副调节器的作用主要是通过内回路进行蒸汽流量D 和给水流量W 的比值调节，并快速消除水侧和汽侧的扰动。主调节器主要是通过副调节器对水位进行校正，使水位保持在给定值。 串级三冲量给水控制系统有以下特点：两个调节器任务不同，参数整定相对独立。主调节器的任务是校正水位，副调节器的任务是迅速消除给水和蒸汽流量扰动，保持给水和蒸汽量平衡。给各整定值的整定带来很大的便利条件。在负荷变化时，可根据对象在内外扰动下虚假水位的严重程度来适当调整给水流量和蒸汽流量的作用强度，更好的消除虚假水位的影响，改善蒸汽负荷扰动下水位控制的品质。给水流量和蒸汽流量的作用强度之间是相互独立的，这也使整定工作更加方便自由。
1 绪论 本文详细介绍了一款基于单片机的锅炉监控系统，该系统能根据锅炉现场检测出各个状态，如实现温度、压力、水位、液位等的监控，具有数码管显示、报警的功能。能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化监控。 1.1 背景资料及研究意义 当今，环境与发展已成为人类社会面临的两大课题，而这些问题的解决无一不与能源密切相关。我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一。同时，锅炉燃用的主要是中、低质煤，工业污染十分严重；而且锅炉形式比较陈旧，生产效率和自动化程度低，这又进一步加重了环境污染的程度。因此，调整能源消费结构，逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一。其中油、气燃料作为优质、高效、环保型清洁能源有着广阔的应用前景。 由于历史条件的原因，我国的锅炉生产自动化程度长期以来一直都较发达国家落后许多。目前运行的各行业的锅炉有50多万台，其中相当一部分还在使用常规仪表进行控制，有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动控制状态。这样不仅难以做到平稳操作，安全生产也没有确定的保证，人工的劳动强度大，生产条件差。 工业锅炉是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备，锅炉汽包水位的平衡是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的重要指标之一。水位过高会影响汽水分离产生蒸汽带液现象影响汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出口蒸汽带水和含盐量过大，使过热器受热面结垢甚至破坏，影响机组的正常运行和经济性指标。若汽包水位过低，会使锅炉水循环工况破坏，导致水冷壁供水不足而烧坏，可能造成重大锅炉事故。工业锅炉汽包水位控制的任务是监测锅炉的蒸发量并及时报警，使汽包水位维持在工艺允许的范围内。所以这就要求我们对锅炉的温度、流量、水位、压力等参数实行实时的监控，以便于工作人员更好地对锅炉进行控制，以免事故的发生。
实习报告 题目：基于PLC的燃油锅炉控制系统设计院系名称：电气与信息工程学院
实习任务书 组内学生姓名人数5人 系部名称电气与信息工程 学院 专业 电气工程及其自动 化 班级、学号 指导教师姓名职称教授从事专业电气工程及其自动化 题目名称基于PLC的燃油锅炉控制系统设计 一、工程实践的目的、意义 通过对燃油锅炉PLC控制的程序设计，使我懂得了锅炉一直在发展，随着对控制精度和对环境的要求越来越高，传统的继电器控制不能满足要求，燃煤锅炉也渐渐不再适应现代发展的需要。燃油锅炉替代燃煤锅炉是发展的结果。 本次工程实践，收获很多，既完成了设计任务，又学的了很多新知识。当然，个人的设计或多或少总存在一些不足和缺陷，只有在不断学习使用和在别人的帮助指点下，才能不断改进缺陷和不足。整个设计过程比较复杂，在设计中反映出个人知识的不足，需要学习更多的知识以弥补不足。 二、工程实践的主要内容、技术要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） 用PLC控制燃油锅炉的自动控制，保证其安全、可靠、稳定地按着预期的设计方案工作。 基于PLC的燃油锅炉控制系统技术要求如下： (1) 按下起动按钮，燃油首先通过燃油预热器预热，1min后，接通点火变压器，打开瓦斯阀门，同时由鼓风机送风，持续3S后，喷油泵喷油，持续3S后，点火变压器和瓦斯阀门同时关闭。 (2) 按下停止按钮，燃油预热器关闭，喷油泵关闭，鼓风机继续送风持续15S后送风停止。 (3) 锅炉燃烧过程中，当出现异常情况时（即蒸汽压力超过允许值或水位通过上限或低于下限L能自动关K；异常情况消失后，又能自动接起燃烧程序重新点火燃烧。 (4) 锅炉水位控制，锅炉工作起动后，当水位低于下限时，进水阀打开，排水阀关闭，当水位高于上限时，排水阀打开，进水阀关闭。 (5) 当水温低于90度时，喷油电机以较大转速运行；当水温高于90度时，Q0.7输出，喷油电机减速运行；当油温高于设定值25度时，喷油机才能喷油。
SZL7.0-1.0/115/70-AI热水锅炉设计 摘要 如今，锅炉作为一种主要的能源转换装置被广泛的研究和应用，成为生活和工业上不可或缺的一项重要工具。本次设计任务是一台型号为SZL7-1.0/115/70-AI锅炉的计算及绘图，设计过程中既要大胆又要切合实际。 在锅炉设计的过程中，主要考虑的因素是保证炉内着火，炉膛内有足够的辐射热量，煤的燃尽程度以及炉膛容积热负荷和炉膛面积热负荷的影响，热负荷过大就会引起爆管；热负荷过小就会导致炉内温度分布不均。影响锅炉管束的主要因素是烟气温度、速度，如果过高则回造成对流受热面工作条件的恶化和剧烈磨损。在整个锅炉结构的设计过程中，一定要确保有一定的气密性以保证炉膛内进行微负压燃烧。 下面，简单介绍一下该锅炉的特点： 该锅炉为双锅筒纵置式自然循环炉，炉膛四周布置了水冷壁，为了保证炉膛中持续稳定的燃烧，采用高而短的前拱和低而长的后拱。烟气从炉膛出来后进入燃尽室，燃尽室也布置有水冷壁。上下锅筒之间布置密集的对流锅炉管束，为主要受热面。尾部烟道布置了空气预热器来降低排烟温度，提高锅炉效率，改善燃料的着火和燃烧过程。燃烧设备为链条炉排，燃料为I类烟煤，其低位发热量为13536Kj/Kg. 本次设计尝试很有必要，也很有意义。 关键词热水锅炉；热力计算；强度计算；烟风阻力计算
Hot water boiler designer- SZL7.0-1.0/115/70-AI Abstract Now, the boiler as a primary energy conversion device is a wide range of research and application, as life and essential in the industry an important tool. This design task is a model calculation and drawing SZL7-1.0/115/70-AI boiler, the design process should not only bold but also realistic. In the boiler design process, the main consideration is to ensure that the furnace fire, furnace heat radiation sufficient coal burnout Chengduoyiji hearth furnace heat load and volume of space heat load, heat load is too large will cause Explosion; heat load is too small will cause the furnace temperature is unevenly distributed. The main factors affect the boiler tube is gas temperature, velocity, if too high then back to the working conditions of heat transfer surface caused the deterioration and severe wear. Throughout the design process of the boiler structure, we must ensure that there is some tightness in order to ensure that micro-negative pressure within the combustion chamber. Below, a brief introduction of the boiler characteristics: The double-drum boiler natural circulation vertical mounted furnace, the furnace around the layout of the wall, in order to ensure continued stability in the combustion chamber, high and short and long before the arch and rear lower arch. Densely arranged between the upper and lower convection drum boiler control, as the main heating surface. Tail arrangement of the air preheater flue to reduce the exhaust gas temperature, increased boiler efficiency and improve fuel ignition and combustion processes. Chain grate combustion equipment, fuel for the Class I bituminous coal, its low heat to 13536Kj/Kg. This design tries very necessary nor meaningful.
文章编号:1004-2539(2005)06-0075-04 单晶炉机械传动系统综述 (西安理工大学, 陕西西安 710048) 高利强 摘要 机械传动系统是单晶炉的重要组成部分,它主要包括坩埚升降与旋转系统、籽晶升降与旋转系统等等。本文详细论述了这两种传动系统的典型方案及其传动机理,最后阐明各单晶体生长方法所要求的传动系统。 关键词 单晶炉 机械传动 升降与旋转 绪论 单晶炉是单晶体生长设备,按照晶体生长方法可分为提拉法单晶炉、坩埚下降法单晶炉、区熔法单晶炉等等。无论哪种设备,机械传动系统都是重要的组成部分。它一般包括坩埚升降与旋转、籽晶升降与旋转部件等等。为了减少热的不对称性,籽晶和坩埚一般都要旋转。 1 坩埚的升降与旋转系统 坩埚升降与旋转部件典型设计有以下形式。 1.1 方案A(如图1a) 图1a示出了一种用导柱和直线运动轴承导向用丝杠副传动实现坩埚杆升降功能的传动系统。 正常拉晶时的传动链为18 22 21 20 19 16 15 23 24 9 6。 快速升降时的传动链为27 26 25 24 9 6。 手动升降时的传动链为1 2 4 5 23 24 9 6。 坩埚旋转传动链为11 10 14 12 13 6。 1.2 方案B(对方案A的改进变形) 方案A对大多数炉型都适用,但它在速度特别低的时候,容易出现爬行现象。为了克服上述缺点,可以用滚珠丝杠副代替滑动丝杠副。然而,滚珠丝杠副的传动效率在90%,不能自锁,必须在丝杠轴上配置相应的自锁装置。图1b所示方案中谐波减速器(20)可满足要求。经过上述改动,再根据具体炉型适当变形就是方案B传动系统。 1.3 方案C(如图1b) 图1b示出了一种用直线滚动导轨支承导向,精密滚珠丝杆副传动实现坩埚杆升降功能的传动系统。 正常拉晶时的传动链为19 20 23 18 6 3。 快速升降时的传动链为21 20 23 18 6 3。 手动升降时的传动链为1 12 10 11 9 20 23 18 6 3。 坩埚旋转传动链为25 24 3 。 1.手轮 2.弹性联轴器 3.轴承座 4、5.斜齿轮副 6.坩埚杆 7.顶板 8.导柱 9.滑座 10.减速器 11.旋转电机 12、13、1 4.楔形带传动 1 5.电磁离合器 1 6.谐波减速器 1 7.底座 1 8.慢速电机 19、20、21.同步带传动 22.减速器 23、24滑动螺旋副 24、25.蜗杆传动 26.弹性联轴器 27.快速电机 图1a 坩埚升降与旋转部件 参考文献 1 鲁守银,马培荪,戚晖等.高压带电作业机器人的研制.电力系统 自动化,2003(17) 2 荣学文,张志兵,李云江等.一种液压平衡机构的设计与实现.机械 设计与研究,2002(5)3 李云江,荣学文,樊炳辉等.大型隧道喷浆机器人液压系统设计.中 国机械工程,2001(7) 收稿日期:20041227 收修改日期:20050121 作者简介:荣学文(1973-),男,山东曹县人,工程师 75 第29卷 第6期 单晶炉机械传动系统综述
第1章绪论 1.1 论文的背景及意义 随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。电梯服务中国已有100多年历史，特别在改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段，随着经济日新月异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此相应，电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1][2]。 电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产权的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。 早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器—接触器电路来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器—接触器控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。基于以上多种原因，导致电梯控制系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。 目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。微机控制是电梯控制技术的发展方向，目前已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善。微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，一方面微机控制抗干扰能力较差、
锅炉燃烧控制系统 摘要 锅炉的燃烧控制对于锅炉的安全、高效运行和节能降耗都具有重要意义，其控制和管理随之要求也越来越高。本设计主要针对锅炉燃烧控制系统的工作原理，根据控制要求，设计了一套基于PLC的锅炉燃烧控制系统。 在控制算法上，综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制、前馈控制等控制方式，实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效地克服了彼此的扰动，使整个系统稳定的运行。 在可编程控制器的选择上，采用了AB公司Logix5000系列PLC，设计了控制系统的硬件配置图、I/O模块接线图，并用其编程软件编写了实现控制算法的梯形图。同时，采用RSView32设计监控界面，使得在上位机上能够实时监控系统的运行状况并可以设置系统的工作参数，使对系统的控制简单易行。 关键词：锅炉燃烧控制系统，控制方式，PLC，监控
ABSTRACT The control of the boiler combustion which is for boilers safe, efficient operation and energy saving are of great significance, and its subsequent control and management is getting higher and higher requirements. According to the control requirements and the working principle, we design a system of a PLC based on the boiler combustion control system. In the control algorithm, we integratedly applied the single-loop control, cascade control, ratio control, feed-forward control and so on which is moded the control to achieve a fuel vapor pressure control regulator, air-conditioning of flue gas oxygen content control, citing the negative air volume control of the furnace pressure.It also effectively overcome the disturbance of each other, so that the operation of the entire system is stable. Choice in the programmable logic controller, we choose AB, Logix5000 series PLC, and applied it to the design of the control system hardware configuration diagram and I / O module wiring diagram. Then we use the preparation of its programming software control algorithm to achieve the ladder. At the same time, the use of RSView32 interface to design monitor makes PC can run real-time monitoring of system status and can set the system parameters, so that the system is easy to control. Keywords: boiler combustion control system, control, PLC ,supervisory control