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1.1锅炉的定义与发展现状错误!未定义书签。
1.2P L C控制燃油锅炉的目的和意义错误!未定义书签。
1.3P L C控制燃油锅炉的设计容错误!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。
3.1P L C机型的选择与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。
3.1.3P L C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接口以与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P L C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。
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1 绪论随着科技的不断进步，自动化技术以与电力电子技术快速提高，国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。
华东交通大学理工学院Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业设计Graduation Design（2010—2014年）题目PLC在锅炉控制系统中的应用分院：电气与信息工程分院专业：电力系统及其自动化班级：电力2010-3学号：20100210470436学生姓名：吴伟指导教师：李房云起讫日期：2014.1——2014.4华东交通大学理工学院毕业设计原创性申明本人郑重申明：所呈交的毕业设计是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。
设计中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计中特别加以标注引用，除此之外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计作者签名：日期：年月日毕业设计版权使用授权书本毕业设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计的复印件和电子版，允许设计被查阅和借阅。
本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计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毕业设计。
（保密的毕业设计在解密后适用本授权书）毕业设计作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月摘要80年代开始到90年代中期，PLC开始迅速地被开发，在这段时间内，PLC 在模拟量处理，数字运算，人机接口和网络容量的能力大幅改善，PLC慢慢深入过程控制的领域，在一些应用过程控制领域支配性的位置替换掉了可编程控制器强的DCS系统。
PLC拥有通用性强，方便使用，广阔的适应性，高信赖性强，抗干扰性强等的优点，PLC在一般工业自动化编程，特别是时序控制，位置，可预见的未来中，无可替代。
本论文引进锅炉作为对象，被控的主要参数是锅炉出口水温控制，以炉内温度控制作为参数，加热电阻线的电压，控制装置的可编程控制器，用锅炉温度控制系统构成用PID算法，用PLC梯形图程序语言的使用编程控制，实现锅炉的温度控制。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计【摘要】锅炉作为将一次能源转化成二次能源的重要设备之一，其控制和管理水平也日趋提高。
燃烧器是锅炉燃烧系统的核心和最大能耗部件，有必要设计先进的燃烧控制系统实现锅炉在最优的空燃比下高效燃烧，从而实现节能环保。
本文探讨了基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计，以期对相关人员有所借鉴意义。
【关键词】PLC；锅炉；燃烧控制系统一、PLC的涵义与性能特点PLC是随着科学技术的进步与现代社会生产方式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产生、发展起来的一种工业控制装置。
其特点有：1、抗干扰能力强PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2、功能完善，适用性强PLC不仅可以连接传统的编程与通用输输出设备，还可以通过总线构成网络系统，其应用范围涉及工业自动化的全部领域。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3、使用简单PLC是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4、维护方便，容易改造PLC技术因为其控制比较方便，也具有很强的灵活性，其采用内部编程进行对电路的控制，如果需要改进，只需要对其内部的程序重新写入就可以实现新的控制要求。
基于PLC的燃油锅炉控制系统设计摘要目前燃油锅炉的应用越来越广泛，对燃油锅炉的科学研究也越来越多。
为解决我国燃油锅炉产业现状存在的主要问题，采用PLC等控制技术和设备对我国燃油锅炉控制系统进行适当改造。
FX2N系列PLC改造的燃油锅炉控制系统，根据自动控制基本原理实现了锅炉更高效率和更高可靠性的启动、停止、暂停和异常处理；在此控制系统中对锅炉燃烧各项参数等可进行高效检测、校正和调节；其中锅炉水位、压力等参数控制亦可由PLC实现控制。
首先是对燃油锅炉基本结构组成和运行原理进行研究和分析；主要研究WN型卧式燃油锅炉，根据燃油锅炉控制系统的工艺要求设计控制方案；设置好具体参数，进行PLC的I/O 口的估算和分配，选择三菱FX2N 系列PLC 作为控制系统核心，在此基础上设计出控制系统外部接线图，并对其它组成部件如变频器、电机等进行选择；最后根据系统流程图进行主电路接线图的设计，完成梯形图，最后进行程序的校验和仿真。
关键词：PLC, 燃油锅汽包水位Design of the boiler burner control system based on plcAbstractThe application of fuel boiler is more and more extensive, scientific study of the oil-fired boiler is also more and more. In order to solve the current problems of fuel boiler industry in China, using PLCcontrol technology and equipment appropriate modification of control system of fuel boiler in china. Fuel boiler control system of FX2N series PLC transformation, according to the basic principle of the automatic control of boiler high efficiency and high reliability of the start, stop, pause and exception handling; the boiler combustion parameters can effectively detect, correction and adjustment in the control system of boiler water level; wherein, parameters such as pressure control can realize control by PLC.The first is the research and Analysis on the basic structure of fuel boiler components and operating principle; the main research WNS horizontal oil-fired boiler, according to the process control system of fuel boiler design requirements ofcontrol scheme; set up specific parameters, estimation and allocation of PLCI/O port, select the Mitsubishi FX2Nseries PLC as the core of control system, based on the control system design of external wiring diagram, and other components such as the inverter, motor selection; finally, according to the design of main circuit wiring diagram for the system flow chart, complete ladder diagram, verification and simulation step procedure.Key words ：PLC, fuel boiler, the drum water level第一章 绪论1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本设计研究的意图 (2)1.4 本文所做工作 (2)第二章 锅炉燃烧的分析 (3)2.1 燃油锅炉的基本组成部分 (3)2.2 锅炉系统的结构 (3)2.3 燃油锅炉的工作过程 (4)2.4 设计方法 (5)第三章 锅炉燃烧控制系统的设计3.1 燃油锅炉系统控制要求 (6)3.2 燃烧过程、水位高低控制 (6)3.3 燃油锅炉系统工艺流程 (7)3.4 确定燃油锅炉的设计方案 (7)3.5 工艺参数控制 (8)3.6 总体设计思路 (9)第四章 硬件选择及设计 4.2 PLC 机型的选择 ............................124.2.1 PLC 容量估算 (12)4.2.2 其它器件的选型 (13)4.2.3 系统的 I/O 接口以及硬件接线图 ....................13 4.3 锅炉水位控制图 (16)4.4 系统主电路接线图 ............................ 17 目录4.1 PLC 控制系统的设计步骤 .........................11104.5 电机及驱动控制选型 (18)4.5.1 电机及喷油泵的选型 (18)4.5.2 变频器选型 (18)4.5.3 检测元件选型 (18)第五章系统软件设计 (19)5.1 系统流程图 (19)5.2 系统控制的梯形图 (20)5.2.1 起动 (20)5.2.2 停止 (20)5.2.3 异常自动关火 (21)5.2.4 锅炉水位控制 (21)5.3 系统总梯形图 (22)5.3.1 系统运行控制 (22)5.3.2 系统水位运行控制 (24)第六章结论 (28)6.1 成果评价 (28)6.2 作用意义 (28)6.3 应用范围和前景 (28)6.4 需要进一步改进之处 (28)参考文献 (29)谢辞 ......................... 错误！未定义书签。
基于PLC的锅炉监控系统的设计摘要本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
本文分别就燃煤锅炉的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。
通过改造燃煤锅炉的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。
关键词：燃煤锅炉的控制系统，温度控制，串级控制，PLC，PIDPLC-based boiler control systemDesignABSTRACTThis paper introduces the boiler is controlled object to the boiler outlet water main parameter to be controlled to within the furnace temperature was deputy accused of parameters to the furnace resistance wire voltage of the control parameters, PLC as controller, constitute the boiler temperature cascade level control system; using PID algorithm, using PLC ladder programming language programming, automatic control of the boiler temperature.This paper on the coal-fired boiler control system works, temperature transmitters selection, PLC configuration, the configuration software program design and other aspects to elaborate. Through the transformation of coal-fired boiler control system has fast response, good stability, high reliability, control accuracy and good features, the industrial control has practical significance.Key words:Coal-fired boilers control system，temperature control，cascade control PLC ，PID目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及研究目的和意义 (5)1.2 国内外研究现状 (5)1.3 项目研究内容 (6)2 锅炉控制系统总体设计 (8)2.1 燃煤锅炉的组成 (8)2.2 燃煤锅炉的工作过程 (8)2.3 系统功能分析 (9)2.4 控制方案的设计 (10)2.5 控制系统结构 (11)2.6 电路的保护 (12)3 PLC控制系统的硬件设计 (14)3.1 可编程控制器基础 (14)3.1.1 PLC概述 (14)3.1.2 PLC的历史 (14)3.1.3 现今的PLC (16)3.1.4 PLC的设计标准 (17)3.2 可编程控制器的产生和应用 (19)3.2.1 可编程控制器的组成和工作原理 (19)3.2.2 可编程控制器的分类及特点 (21)3.3 组态软件的基础 (22)3.3.1 组态的定义 (22)3.3.2 组态王软件的特点 (22)3.3.3 组态王软件仿真的基本方法 (23)3.4 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (23)3.4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (23)3.4.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (23)3.4.3 PLC程序设计的一般步骤 (24)3.4.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (23)3.4.3 PLC程序设计的一般步骤 (24)3.5 PLC的选型和硬件配置 (26)3.5.1 PLC型号的选择 (26)3.5.2 温度传感器 (26)3.6 系统整体设计方案与电气接线图 (26)3.7 PLC控制器的设计 (27)3.8 控制系统数学模型的建立 (27)4 PLC控制系统的软件设计 (29)4.1 PLC程序设计常用方法 (29)4.2 编程软件FPWIN-GR概述 (29)4.3 梯形图 (29)4.4 文本显示图 (34)参考文献 (36)致谢 (37)1 绪论1.1 课题背景及研究目的和意义燃煤锅炉的应用领域相当广泛，燃煤锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。
基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化领域的应用日益广泛。
作为一种高效、可靠的工业控制设备，PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性，成为现代工业控制系统的重要组成部分。
本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计，通过对锅炉供热系统的分析，结合PLC控制技术，实现对供热系统的智能化、自动化控制，提高供热效率，降低能耗，为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。
文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理，分析了传统供热系统存在的问题和不足。
然后，详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能，包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。
在此基础上，文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案，包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。
通过本文的研究，期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计，提高供热系统的控制精度和稳定性，降低运行成本，促进节能减排，为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。
也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。
二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统，其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度，然后通过管道系统输送到各个用户端，满足各种热需求，如工业生产、居民供暖等。
该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。
锅炉本体是供热系统的核心设备，负责将水或其他介质加热到预定温度。
其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。
锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。
燃烧器是锅炉的重要组成部分，负责燃料的燃烧过程。
燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。
燃烧器需要稳定、高效、低污染，同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。
热交换器是锅炉供热系统中的关键设备，负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。
热交换器的设计应保证高效、稳定、安全，同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。
PLC控制在锅炉燃烧系统中的应用摘要锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而锅炉燃烧系统的有效控制是保证供气压力稳定、燃烧过程经济及运行安全可靠的重要保障，要实现锅炉燃烧系统的有效控制，必须根据锅炉负荷不断调节燃料量与送风量来保证燃烧所供热负荷与外界使用并达到经济燃烧，此时炉膛负压必随之变化，调整引风量以适应之。
由于锅炉的燃烧是一个复杂的过程，各调节参数(如燃料量、送风量、引风量)和被调节参数(如蒸汽压力、烟气含氧量、炉膛负压)之间存在着错综复杂的关系，它们又受燃料品质及运行状况等干扰的影响，因此仅靠传统的人工调节方式无法达到燃烧工况的要求。
而且各人水平、经验也参差不齐，适应不了生产工艺和现代企业管理的要求。
本设计阐述了应用PLC对锅炉燃烧系统进行自动控制，通过对PLC控制原理及燃烧控制方案的分析，认为应用PLC 控制系统对传统工业锅炉燃烧控制进行改造，对于企业节能降耗，提高锅炉运行安全可靠性，减少运行人员劳动强度和用工人数，提高锅炉运行整体管理水平大有好处。
关键词：工业锅炉；PLC自动控制；节能降耗PLC control in the application of boilercombustion systemAbstractThe problem about boiler of modeling and control has been the focus of attention. And the combustion system effective control is to guarantee the supply pressure stability, combustion economic and safe and reliable running. To implement an efficient combustion system control, we must constantly adjusting boiler fuel consumption and air supply under load to ensure that the heating load with the outside world to use and economical combustion. Furnace pressure will change with time, adjusting the air volume to meet the guidelines. As the combustion of boiler is a complex process. And there are a complex relationship between the adjustment parameters (such as fuel consumption, air supply, air flow lead) and the adjustable parameters (such as steam pressure, oxygen content in the flue gas, furnace pressure). They are also affected by fuel quality and the health effects of such interference, so only on the traditional manual adjustment mode does not meet the requirements of the combustio n conditions. And people’s level, experience recognizing, adapt the production process and the requirements of modern business management. The article gives the PLC on system for automatic control. Through the PLC control principles and combustion control methods, we argue that the transform of PLC control system on the traditional industrial combustion is good at heating energy enterprises, improving the boiler operation safety and reliability, reducing our labor and employment for the operating personnel, increasing the number of overall management of the boiler operation.Key words:industrial boiler, PLC automatic control, energy conservation目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 锅炉燃烧控制系统的国内外发展现 (1)1.2.1 锅炉燃烧控制系统发展简介 (1)1.2.2 锅炉燃烧控制策略研究现状 (2)1.3 PLC控制在国内外的发展近况 (2)1.4 本课题研究内容 (3)2 锅炉燃烧系统设计 (4)2.1 锅炉的工作过程简介 (4)2.2 锅炉燃烧系统简介 (5)2.2.1 锅炉燃烧系统工艺 (5)2.2.2 锅炉燃烧控制系统要求 (6)2.3 锅炉燃烧控制系统设计 (6)2.3.1 锅炉燃烧控制系统结构 (6)2.3.2 锅炉燃烧控制总体框架 (7)2.3.3 燃料子系统设计 (7)2.3.4 送风子系统设计 (8)2.3.5 引风子系统设计 (8)3 锅炉燃烧控制系统硬件部分设计 (10)3.1 可编程控制器（PLC）简介 (10)3.1.1 可编程控制器（PLC）工作原理 (10)3.1.2 可编程控制器的主要特点 (11)3.2 可编程控制器（PLC）选型 (11)3.2.1 可编程控制器CPU选择 (11)3.2.2 模拟量输入/输出扩展模块 (12)3.3 PLC及其扩展模块接线 (12)3.3.1 PLC I/O地址分配表 (12)3.3.2 PLC及其模块接线 (12)3.4 变频器 (13)3.4.1 变频器基本结构 (14)3.4.2 变频器驱动风机原理 (15)3.4.3 变频器选择 (16)4 锅炉燃烧控制系统软件部分设计 (17)4.1 Step7软件简介 (17)4.2 PLC系统的软件设计 (18)4.2.1 控制算法流程 (18)4.2.2 梯形图 (19)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录梯形图 (27)1绪论1.1课题研究背景及意义锅炉是工业生产中普遍使用的动力设备，是能源转换的重要工具。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来，我国经济社会快速发展，生产力水平不断提高，在生产中，锅炉起着十分重要的作用，尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉，是提供能源动力的主要设备之一。
锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏，干燥，反应，加热等各过程的热源，另外也可以作为动力源驱动动力设备。
工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的，要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高，响应速度快[1]。
作为一个非常复杂的设备，锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数，参数之间有着复杂的关系，并且相互关联[2]。
而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。
1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制，已经经历了四个阶段[3~5](1）手动控制阶段因为20世纪60年代以前，电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展，技术尚不成熟，因此，这个时期工业人员的自动化意识不强，锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。
这种控制方法，要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量，引风量，给煤量的多少，然后利用手动的操作工具等操控锅炉，该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。
因此，要求操作工人必须具有非常丰富的经验，这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度，由十人的主观意识，所以事故率非常大，同时，也不能保证锅炉高效稳定的运行。
（2）仪器继电器控制阶段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。
在仪表继电器控制阶段，锅炉的热效率得到了提高，并且大幅度的降低了锅炉的事故率。
基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：专科毕业设计(论文）设计题目:基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统系部:电气工程系专业：电气自动化(港口方向)班级：港电081301姓名：谢杰学号：46 指导教师：马建峰职称:讲师20 11 年6月南京摘要可编程序控制器（PLC)作为现代工业控制的四大支柱之一，而且具有体积小,编程简单，组装灵活，可靠性高及抗干扰能力强等优点，非常适合于在恶劣的工作环境下使用，被认为是工业上的无故障产品，将替代传统继电接触器控制系统设备成为自动化控制系统的主要控制设备。
本文将主要介绍PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用.关键词可编程序控制器船用辅锅炉燃烧控制AbstractProgrammable Logic Controller （PLC） as a modern industrial controlone of the four pillars, and with small, simple programming, flexibleassembly， high reliability and strong anti-interference， etc.， is verysuitable for use in harsh working conditions use， is considered to benon—defective products industry， will replace the traditional relaycontactor control system equipment as the main control system of automaticcontrol equipment。
This article introduces the PLC in marine auxiliaryboiler combustion control system。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来，我国经济社会快速发展，生产力水平不断提高，在生产中，锅炉起着十分重要的作用，尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉，是提供能源动力的主要设备之一。
锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏，干燥，反应，加热等各过程的热源，另外也可以作为动力源驱动动力设备。
工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要非常高的，要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高，响应速度快[1]。
作为一个非常复杂的设备，锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在的参数，参数之间有着复杂的关系，并且相互关联[2]。
而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。
1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制，已经经历了四个阶段[3~5](1）手动控制阶段因为20世纪60年代以前，电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展，技术尚不成熟，因此，这个时期工业人员的自动化意识不强，锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。
这种控制方法，要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量，引风量，给煤量的多少，然后利用手动的操作工具等操控锅炉，该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。
因此，要求操作工人必须具有非常丰富的经验，这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度，由十人的主观意识，所以事故率非常大，同时，也不能保证锅炉高效稳定的运行。
（2）仪器继电器控制阶段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。
在仪表继电器控制阶段，锅炉的热效率得到了提高，并且大幅度的降低了锅炉的事故率。
摘要随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，以及人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了原来越高的要求。
结合现状，本论文供暖锅炉监控系统，设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。
该控制系统以一台工业控制机作为上位机，以西门子S7-300可编程控制机为下位机，系统通过变频器控制电机的启动，运行和调速。
上位机监控采用WinCC设计，主要完成系统操作界面设计，实现系统启停控制，参数设定，报警联动，历史数据查询等功能。
下位机控制程序采用西门子公司的STEP7编程软件设计，主要完成模拟量信号的处理，温度和压力信号的PID控制等功能，并接受上位机的控制指令以完成风机启停控制，参数设定，循环泵的控制和其余电动机的控制。
本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制，系统运行稳定可靠。
采用锅炉的计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源，促进环保，而且可以提高生产自动化水平，具有显著的经济效益和社会效益。
关键字：锅炉控制；变频调速；组态软件；PLCAbstractAlong with social economy’s swift development, the urban construction scale’s unceasing expansion , as well as the peple living standard’s unceasing enhancement , set more and more high request to the city life heating’s user quantity and the heating quality. The union present situation, the present paper heating boiler supervisory sysem, has designed a set based on PLC and the frequency conversion velocity modulation technology heating boiler control system.This control system takes the superior machine by one Industry cybertrons , west of family household S7-300 programmable controller for lower position machine ,system through frequency changer control motor’s start , movement and vclocity modulation .the superior machine monitoring software uses the three dimensional strength to control the WinCC design , mainly completes the system operation contract surface design ,realizes the system to open/stops functions and so on control ,parameter hypothesis ,warning linkage,historical data inquiry. The lower position machine control procedure uses Siemen’s STEP7 programming software design , mainly completes the simulation quantity signal processing , temperature and pressure signal functions and so on PID control , and receives the superior machine control command to complete the air blower to open/stops the control , the parameter hypothesis, the circulating pump control and other electric motor’s control.This article designs the frequency conversion processs automatic control, the systems operation is stable, is reliable. Uses boiler’s computer control and the frequency converseon control noe only may save the energy greatly, the promotion environmental protection moreover may raise the production automation level, has the remarkable economic efficiency and the social efficiency.Key Words：Boiler control；Frequency conversion velocity modulation ；Configuration Software；PLC目录摘要 0Abstract (1)第1章概述 (4)1.1 项目背景及课题的研究意义 (4)1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状 (5)1.3锅炉控制系统的发展趋势 (6)1.4本文所做工作 (7)第2章系统方案设计 (9)2.1锅炉控制研究简介 (9)2.2 总体设计思路 (9)2.3方案比较 (10)2.3.1方案1 (10)2.3.2 方案2 (10)2.4方案论证与方案确定 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 用户系统框图 (12)3.2 锅炉系统的理论分析 (13)3.2.1变频调速基本原理 (13)3.2.2变频调速在供暖锅炉中的应用 (13)3.2.3变频调速节能分析 (14)3.3燃烧过程控制 (19)3.4锅炉控制系统设计 (20)3.5控制系统构成介绍 (21)第4章软件设计 (25)4.1 S7-300系列PLC简介 (26)4.2 PLC编程语言简介 (28)4.2.1 PLC编程语言的国际标准 (28)4.2.2复合数据类型与参数类型 (29)4.2.3系统存储器 (29)4.2.4 S7-300 CPU中的寄存器 (30)4.3 STEP7 的原理 (31)4.3.1 STEP7概述 (31)4.3.2 硬件组态与参数设置 (32)4.3.3 符号表 (36)4.3.4 逻辑块 (37)4.3程序设计 (38)4.4通信系统 (41)4.5人机界面 (43)4.5.1监控软件WinCC介绍 (43)4.5.2监控系统设计 (45)4.5.3锅炉监控界面设计 (49)第5章结论 (53)5.1 成果的创造性和先进性 (53)5.2作用意义（经济效益和社会意义） (53)5.3 推广应用范围和前景 (53)5.4 需要进一步改进之处 (54)参考文献 (55)外文资料翻译 (56)外文翻译原文 (56)外文翻译译文 (68)致谢 (75)附录 (76)附录1 程序清单 (76)附录2 I/O点数分配表 (96)附录3 物理参数比较表 (97)第1章概述1.1 项目背景及课题的研究意义工业锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。
水暖锅炉在我国已有近百年的历史，在过去很长一段时间，我国水暖锅炉控制一直都是人工手动控制。
随着我国人民生活水平的稳步提高和城市化建设的步伐加快，建筑业在国民经济中的重要性日益凸显。
而对新型采暖设备的需求量也呈全面迅猛增长的态势。
虽然近年来，电热采暖、地热采暖悄然进入寻常百姓家，但以水暖锅炉进行采暖仍是我国最为普遍使用的冬季采暖方式。
工业锅炉能耗巨大，每年的耗煤量超过上亿吨，占我国原煤产量的三分之一，提高其生产效率不仅具有可观的经济效益，还有重要的环保意义。
但是我国目前运行的大多数锅炉系统控制水平不高，效率普遍低于国家标准，操作工人水平参差不齐，经常是凭感觉和经验去操作，长期使锅炉处在能耗高、环境污染严重的生产状态。
据有关资料显示，世界85%的人口正陆续进入工业化阶段，全球性的人口、资源、环境矛盾尖锐，使我国的现代化面临严峻的挑战，即使国际市场能够弥补中国资源的不足，生态和环境破坏的沉重代价也难以承受。
工业锅炉生产效率会受到诸多因素的影响。
炉体本身的生产状况是影响锅炉产热效率的重要因素，但是国内很多供热单位的锅炉炉龄较长、生产状况远低于设计标准，要彻底的更新换代，需要很大的投资，这是大多数的供热单位不能承受的，也不符合我国现在的基本国情。
然而锅炉设备是一个复杂的控制对象，作为一个长期运行的设备，其控制系统的优劣也是影响锅炉生产效率的重要因素。
应用计算机技术对锅炉生产过程的相关环节进行自动化控制，能够有效地提高锅炉运行可靠性和生产效率。
实际表明，应用于20~30吨/时中压锅炉的DMC一50系列微机控制系统，经实测节煤率达5%以上。
工业锅炉的耗煤产汽既是一个能源转换过程，又是一个生产过程，对于由多个锅炉控制站组成的锅炉群系统，利用网络技术对整个生产过程进行集中监控管理，对生产数据进行记录、统计、分析，将统计分析的各种数据及时发布给相关的部门，如厂领导、调度室、工段室、技术室等有着重要的意义。
利用先进网络技术，构建一个由现场控制层、显示操作层和信息管理层组成的集成自动化系统可以使企业生产和管理有机地结合起来。
通过现代信息化技术改造，提高整个供热单位的管理水平，管控结合，奖优罚劣，充分调动工作人员的责任心和积极性，通过加强管理提高生产水平，使整个锅炉系统的生产过程处在可达最佳优化状态，可以有效地提高生产效率。
1.2 供暖锅炉控制的国内外研究现状锅炉的自动化控制从上世纪三、四十年代就开始了，当时大都为单参数仪表控制，进入上世纪五十年代后，美国、前苏联等国家都开始进行对锅炉的操作和控制的进一步研究。
但由于当时科技发展的局限性，对锅炉的控制主要停留在使用汽动仪表(包括汽动单元组合仪表和汽动基地式仪表)的阶段，而且大多数锅炉只是检测工艺参数，不进行自动控制。
到上世纪六十年代，在发达国家，锅炉的控制主要以电动单元组合仪表(相当于我国的DDZ-II, DDZ-III仪表)检测与控制，还是以检测报警为主，控制为辅助功能。
