PLC:余热蒸汽锅炉智能控制方案
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1 设计任务设计一个基于PLC的锅炉水温PID控制系统,要现锅炉水温为80度,稳态误差1度,最大超调1度。
当锅炉的水温低于或者高于80度时,可以通过外部端子的开关或者远程监控,使系统自动进行PID运算,保证最后锅炉的水温能够维持在80度左右。
2 系统硬件设计2.1 器件选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。
S7-200 是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测与控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
此系统选用的S7-200 CPU226,CPU 226集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。
可连接7个扩展模块,最大扩展至248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。
2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。
在温度控制系统中,传感器将检测到的温度转换成4-20mA的电流信号,系统需要配置模拟量的输入模块把电流信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理。
在这里我们选择西门子的EM235 模拟量输入/输出模块。
EM235 模块具有4路模拟量输入/一路模拟量的输出。
它允许S7-200连接微小的模拟量信号,±80mV围。
用户必须用DIP开关来选择热电偶的类型,断线检查,测量单位,冷端补偿和开路故障方向:SW1~SW3用于选择热电偶的类型,SW4没有使用,SW5用于选择断线检测方向,SW6用于选择是否进行断线检测,SW7用于选择测量方向,SW8用于选择是否进行冷端补偿。
所有连到模块上的热电偶必须是一样类型。
锅炉控制及PLC应用引言锅炉是一种广泛应用于工业和供暖领域的设备,其控制系统的优化对于提高能源利用效率、确保运行安全具有重要意义。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种自动化控制设备,具有高可靠性、灵活性等特点,在锅炉控制系统中发挥着重要作用。
本文将介绍锅炉控制的基本原理和实现方式,以及PLC在锅炉控制中的应用和优势。
锅炉控制锅炉控制的主要目标是保证蒸汽或热水供应的稳定,同时最大化能源利用效率。
为实现这一目标,锅炉控制系统应包括传感器、执行器和控制器。
1、传感器:用于监测锅炉的关键参数,如压力、温度、液位等。
这些传感器将实时数据传输到控制系统,以便进行相应的调整。
2、执行器:接受控制器的指令,并调节锅炉的各个部件,如燃烧器、泵等。
执行器的类型和数量取决于锅炉的类型和规模。
3、控制器:根据传感器的输入数据进行计算和决策,向执行器发出调节指令,以保证锅炉运行在最佳状态。
控制器可以是简单的继电器逻辑控制,也可以是较复杂的计算机控制系统。
PLC应用PLC作为一种专门为工业控制设计的计算机,具有高可靠性、灵活性和易于维护等特点。
在锅炉控制中应用PLC,可以提高控制系统的可靠性和自动化水平。
1、PLC选型:根据锅炉控制系统的需求,选择适当型号和品牌的PLC。
选型时应考虑PLC的处理能力、输入输出接口数量和类型、编程功能等因素。
2、程序设计:利用PLC编程语言编写控制程序,实现锅炉控制系统的各种功能。
程序应包括数据采集、数据处理、控制算法、输出调节等环节。
3、系统集成:将PLC与锅炉控制系统中的其他设备(如传感器、执行器等)进行连接和调试,确保整个系统能够协调工作。
注意事项使用PLC进行锅炉控制时,应注意以下问题:1、可靠性:PLC是工业控制领域的高可靠性设备,但仍然需要其可靠性。
选择高质量的PLC和可靠的硬件设备,以及进行合理的程序设计,可以确保控制系统的可靠性。
2、安全性:锅炉是一种具有较高风险的设备,因此PLC控制系统的安全性非常重要。
设计基于PLC 的锅炉控制系统需要考虑到控制逻辑、传感器选择、执行器配置、人机界面以及安全性等多个方面。
以下是一个基本的PLC 锅炉控制系统设计方案:1. 控制逻辑设计:-设定温度和压力设定值,根据实际情况设定控制策略。
-设计启动、停止、调节锅炉火焰和水位控制等具体操作逻辑。
2. 传感器选择:-温度传感器:用于监测锅炉管道和水箱的温度。
-压力传感器:监测锅炉的压力情况。
-液位传感器:监测水箱水位,确保水位在安全范围内。
-其他传感器:根据需要选择氧含量传感器、烟气排放传感器等。
3. 执行器配置:-配置控制阀门、泵等执行器,用于控制水流、燃料供应、风扇转速等。
-确保执行器与PLC 的通讯稳定可靠,实现远程控制和监控。
4. 人机界面设计:-设计人机界面,包括触摸屏或按钮控制板,显示关键参数和状态信息。
-提供操作界面,方便操作员设定参数、监控运行状态和进行故障诊断。
5. 安全性设计:-设计安全保护系统,包括过压保护、过温保护、水位保护等,确保锅炉运行安全。
-设置报警系统,当参数超出设定范围时及时警示操作员。
6. 通讯接口:-考虑与其他系统的通讯接口,如SCADA 系统、远程监控系统等,实现数据传输和远程控制。
7. 程序设计:-使用PLC 编程软件编写程序,包括控制逻辑、报警逻辑、自诊断等功能。
-测试程序逻辑,确保系统稳定可靠,符合设计要求。
以上是基于PLC 的锅炉控制系统设计方案的基本步骤,具体设计还需根据实际情况和需求进行调整和优化。
在设计过程中,还需遵循相关标准和规范,确保系统安全可靠、运行稳定。
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。
基于PLC的蒸汽锅炉控制系统的设计摘要:目前,随着工业的发展,锅炉作为能源转化的重要动力设备之一,其主要作用体现在城市供热和现代化工业生产中。
由于我国目前多数主流锅炉自动化控制水平不高,许多问题接踵而至,比如能源转化率低,导致资源浪费和环境污染;工人的操作水平参差不齐,导致各种安全隐患等。
通过现代化控制手段改造锅炉的燃烧系统,可以提高能源转化率,有效减少资源的浪费。
利用上位机实时监控生产全过程,降低风险,减少一线人员的工作量。
这样在节约能源的同时,也保证了生产运行的安全。
关键词:PLC;蒸汽锅炉;控制系统引言在工业生产阶段,应用与之相匹配的设备不仅能够有效提高生产效率,更能实现对成本的合理缩减。
尤其是在锅炉生产中,安全指标的提升逐渐成为长远发展的关键点,蒸汽锅炉的正确使用也就显得尤为重要。
以技术发展为依托,蒸汽锅炉的PLC系统抓紧被应用到实践生产中,这就大大提高了自动化发展能效。
但是蒸汽锅炉的自动化水平与预期目标之间存在显著差距,相对的能源消耗量大、参数缺少精准调控等问题也频繁发生,这就需要针对PLC的自动控制技术进行全面分析及探究,找寻更为有效的发展路径,促使其能效作用充分发挥。
1基于PLC的新型蒸汽锅炉自动控制系统总体方案基于PLC的新型蒸汽锅炉自动控制系统设计目标为将原来由继电器等基础器件控制或者人工操作的锅炉控制系统通过对水位、蒸汽流量、压力、排烟温度等参数的联合调控实现自动控制。
整个自动控制系统分为三级操控模式。
蒸汽锅炉控制系统的主要功能是实现锅炉的水位控制、蒸汽流量控制、蒸汽压力控制、排烟温度控制和监测。
具体功能如下:(1)自动控制:自动控制锅炉的运行参数,使蒸汽锅炉满足工作要求,并且可以安全、经济地运行。
(2)程序控制:通过对锅炉设定一个具体的操作顺序以及各参数的定义来编制程序实现对锅炉的自动控制,完成锅炉的正常运行。
如首先进行启动设置,然后将煤斗中的煤炭运送至炉膛进行燃烧,并按照顺序控制启动引风机、鼓风机以及炉排。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统1 简介燃烧控制系统是电厂锅炉的主要控制系统,主要包括燃料控制系统、风量控制系统和炉膛压力控制系统。
目前,电厂锅炉燃烧控制系统大部分仍采用PID控制。
燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统。
燃烧率控制包括燃料量控制、供气量控制和诱导空气量控制。
每个分控系统采用不同的测控方法。
保证经济燃烧和安全燃烧。
2 控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉输出蒸汽负荷的外部要求,同时保证锅炉的安全、经济运行。
锅炉的燃料量、送风量和引风量的控制任务不能分开。
可以使用三个控制器来控制这三个控制变量,但它们应该相互协调才能可靠地工作。
对于给定的出水温度,需要调整鼓风量与供煤量的比值,使锅炉运行在最佳燃烧状态。
同时,炉膛内应有一定的负压,以保持锅炉的热效率,防止炉膛过热向外喷火,以保证人员安全和环境卫生。
2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案与锅炉设备类型、运行方式和控制要求有关。
针对不同的情况和要求,控制系统的设计方案是不同的。
单位单元燃烧过程的受控对象被视为一个多变量系统。
在设计控制系统时,充分考虑了项目的实际问题,既保证了操作人员的操作习惯,又最大限度地实施了燃烧优化控制。
控制系统的总体框架如图1所示。
图1 机组燃烧过程控制示意图11徐亚飞,温箱温度PID与预测测控.2004,28(4):554-5572P 为单位负荷热信号。
控制系统包括:滑动压力运行的主蒸汽压力设定值计算模块(热力系统实验得到的数据,然后拟合成可以通过DCS折线功能块实现的曲线),负荷-送风量模糊计算模块,主汽压力控制。
系统及送风引风控制系统等。
主汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。
2.2 油量控制系统当外部对锅炉蒸汽负荷的要求发生变化时,锅炉燃烧的燃料量也必须相应改变。
燃料量控制是锅炉控制中最基本、最重要的系统。
由于给煤量不仅影响主蒸汽压力,还影响送风量和引风量的控制,还影响汽包内蒸汽蒸发量、蒸汽温度等参数,因此燃料量控制具有重要意义。
PLC电热锅炉供热控制系统设计一、引言随着社会的不断发展,人们对于供热系统的要求也越来越高。
为了提高供热系统的自动化程度和安全性,PLC(可编程逻辑控制器)技术得到了广泛应用。
本文将针对PLC电热锅炉供热控制系统的设计进行详细讨论,以确保系统运行稳定、安全。
二、PLC电热锅炉供热控制系统设计方案1. 系统架构设计PLC电热锅炉供热控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等组成。
其中,PLC控制器作为系统的大脑,负责对各个执行器的控制和监测工作。
传感器用于采集环境温度、水箱水位等信息,反馈给PLC控制器,从而实现对系统的自动控制。
2. 系统功能设计(1)温度控制功能:通过传感器实时监测环境温度,当环境温度低于设定值时,PLC控制器将启动电热锅炉,加热水箱中的水,直到温度达到设定值为止。
(2)水位控制功能:传感器监测水箱水位,当水位低于设定值时,PLC将启动给水泵进行给水,保证水箱水位在合适范围内。
(3)故障诊断功能:系统内置故障诊断模块,通过监测系统各部件的运行状态,及时发现故障并进行报警提示,保证系统安全稳定运行。
3. 系统性能设计(1)稳定性:系统采用双PLC热备份设计,确保系统在一台PLC故障时可以自动切换到备用PLC,保证系统的连续运行。
(2)可靠性:系统采用高品质的传感器和执行器,具有较高的抗干扰能力和稳定性,从而确保系统的可靠性。
4. 系统通信设计系统采用以太网通信方式,PLC控制器通过以太网与上位机连接,实现对系统的远程监控和控制。
上位机可以实时监测系统运行状态、温度水位等信息,方便操作人员进行远程管理。
三、系统实施与调试1. 硬件安装:安装PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备,确保设备安装位置合理,连接正确。
2. 软件编程:编写PLC控制程序,包括温度控制、水位控制、故障诊断等功能模块。
3. 系统调试:进行系统联调和调试,检验系统各部件是否正常工作,确保系统实现预期功能。
四、系统运行维护1. 定期检查:定期检查系统各部件的运行状态,及时更换老化部件,保持系统的正常运行。
PLC控制锅炉温度引言在工业领域中,锅炉是非常重要的设备之一。
它们被广泛应用于许多不同的行业,如发电厂、化工厂、纺织工厂等。
锅炉的基本功能是产生蒸汽或加热水,以满足工业过程中的需要。
控制锅炉温度对于保持工艺的稳定性和安全性非常关键。
传统的锅炉控制方法往往依赖于人工操作和经验,但这种方式存在一些弊端,如控制精度不高、人为错误等。
为了解决这些问题,现代工业中普遍使用PLC(可编程逻辑控制器)技术来自动控制锅炉温度。
本文将介绍PLC控制锅炉温度的原理和应用,并给出一个基本的PLC程序示例。
PLC控制锅炉温度的原理PLC控制锅炉温度的基本原理是通过传感器来检测锅炉的温度,并将检测到的温度值与设定值进行比较。
根据比较结果,PLC会发送信号给执行元件(如电磁阀、电机等)来调节锅炉的燃烧状况,以使得温度保持在设定值附近。
具体来说,PLC控制锅炉温度可以分为以下几个步骤:1.读取锅炉温度传感器的数值。
2.将检测到的温度值与设定值进行比较,计算温度偏差。
3.根据温度偏差,判断执行元件(电磁阀、电机等)应该做出的动作: 开启、关闭或调整。
4.发送控制信号给执行元件,执行相应的动作。
5.循环执行以上步骤,实时监测和控制锅炉温度。
PLC控制锅炉温度的应用PLC控制锅炉温度的应用十分广泛。
下面列举了几个常见的应用场景:1. 发电厂在发电厂中,锅炉是产生蒸汽的关键设备。
通过PLC控制锅炉温度,可以确保发电厂的稳定运行和安全性。
PLC系统可以实时监测并自动调节锅炉的燃烧状态,以达到预定的温度要求。
2. 化工工厂在化工工厂中,锅炉通常用于加热反应器或提供热能。
通过PLC控制锅炉温度,可以精确控制反应器的温度,以提高化学反应的效率和产品质量。
同时,PLC系统可以及时发现并修复锅炉故障,减少停工时间和维修成本。
3. 纺织工厂在纺织工厂中,锅炉通常用于加热染色液或提供蒸汽给纺织机械。
通过PLC控制锅炉温度,可以保证染色工艺的稳定性和一致性,提高产品的色彩均匀度。