基于PLC的火电厂输煤控制系统设计
- 格式:docx
- 大小:28.74 KB
- 文档页数:4
目录1 引言 (1)2火电厂配煤顺序控制系统工作过程分析 (2)2.1犁煤器工作原理 (2)2.2犁煤器工作过程 (2)3 程序设计及组态画面制作 (3)3.1PLC程序设计梯形图 (3)3.2画面动态过程 (14)3.3点组态画面 (16)4 硬件接线图 (18)5实训总结 (19)6 参考文献 (20)1 引言本次课程设计围绕PLC在火电厂配煤顺序控制系统的应用,在实际的火电厂中主要有三种配煤方式,分别是按顺序配煤、按原煤斗剩余量配煤、按一定时间配煤,本课程设计主要采用顺序控制配煤方案。
火电厂配煤控制系统主要是为了提高煤仓配煤可靠性的任务。
火电厂顺序配煤是完成对皮带输送的煤,按照一定的顺序用犁煤器分配到原煤斗中。
该系统主要由犁煤器、输煤皮带和煤斗组成。
皮带主要将原煤进行传输,犁煤器将皮带上的煤进行分配,原煤斗则对煤进行存储。
本次课程设计中主要采用PLC和组态软件编程与监控,PLC型号为德国西门子S7-200XP,它有14个数字量输入、十个数字量输出。
PLC是一种数字运算控制操作的电子系统,为专业环境而设计。
它采用了可编程程序的存储器,用来在其内部存储运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各类型机械的生产过程。
组态软件版本为紫金桥组态软件。
PLC主要实现配煤的自动与手动程序的编写与运行,紫金桥软件则通过组态对配煤的控制过程进行形象的表现与画面监视。
1课程设计2火电厂配煤顺序控制系统工作过程分析2.1犁煤器工作原理犁煤器工作时,首先启动电动推杆,当电动推杆推出时,其下端伸长。
在推杆伸长过程中,拨叉带动移动支架向后移动,移动支架底部斜面沿前后滚轮向上滑动,使支架抬起;两端的可折托由槽型变为平形,皮带工作面成水平状态,便于缷煤。
同时,在缷煤刮板中立和电动推杆的推力作用下,缷煤刮板处于落下位置,与皮带面垂直接触并紧贴皮带表面。
当皮带载煤到犁煤器前时,来煤沿缷煤刮板向两侧缷入刮板两侧缷入煤斗中。
摘要输煤系统是电厂的重要组成部分,电厂输煤系统运作的性能关系到电厂生产效率以及工人的身体健康。
由于早期的输煤系统的自动化水平不高,人工作业量大,维护困难等缺点,与现代化工业需求不相适应,因此提高输煤系统自动化程度是必然选择。
电厂输煤以往的控制方式落后,本文采用S7-200系列的PLC,以PLC为核心,设计电厂输煤控制系统,实现输煤系统的启停,进煤量的检测与调节,及备用系统自动切换功能。
首先从输煤系统工艺流程出发,对控制系统分析,设计合理的方案。
其次,在硬件部分中对各设备选型,分析需要控制的量,有称重信号,速度信号,报警信号,各设备启停,进煤量调节。
以S7-200 PLC作为主控制器,设计电机和变频器的控制电路,绘制电气控制原理图,通过PLC对变频器的控制达到对皮带机运行速度的控制,从而实现进煤量的调节。
最后,在软件部分,设计系统流程图和编写系统的控制程序,以及对组态监控界面的设计实现对系统的监控。
在这输煤系统中,进煤量控制调节由触摸屏监控,不用在工业现场人工操作,减少工作量,提高输煤效率。
关键词:输煤系统;PLC;变频器;监控AbstractThe coal handling system is an important part of power plant, and the operating performance of coal handling system will affect the productivity of a power plant and the health of its workers. Since the early coal handling systems have the defects such as low automation level, a large amount of manual work and maintenance difficulties, which are incompatible with the needs of modern industry, increasing the automations level of coal handling system is inevitable.The previous control methods of the coal handling system are backward. This thesis used the S7-200 series of PLC as the core to design the coal handling control system which could realize start and stop of coal handling system, detection and regulation of coal feed and automatic switching of backup system. First, with the technological process of the coal handling system as a starting point, it analyzed the control system and designed a reasonable plan. Second, in the hardware part, it selected various devices and analyzed the amount to be controlled, such as weighing signal, speed signal, alarm signal, motor start-stop as well as coal testing and regulation. With S7-200 PLC as the master controller, it designed the control circuit of motor and transducer, drew the electrical control schematics, and realized control over the belt conveyor speed through control over inverter via PLC, so as to regulate the coal feed. Finally, in the software part, it designed the system flow chart, wrote the system control program, and designed the configuration monitoring interface to monitor the system.In the coal conveying system, coal feed control and regulation are monitored via the touch screen, which requires no manual operation in the industrial field, reduces workload, and improves the coal handling efficiency.Key words:Coal handling system;PLC;Inverter;Monitor目录第1章绪论 (1)1.1 输煤系统的背景 (1)1.2 输煤系统的现状 (1)1.3 课题研究的内容及意义 (2)第2章方案设计 (4)2.1 概述 (4)2.2 系统方案分析设计 (4)2.2.1 系统工艺流程 (4)2.2.2 系统分析设计 (5)2.2.3 进煤量控制算法 (7)2.3 系统组成总体结构 (9)第3章控制系统设计 (10)3.1 PLC简介及选型 (10)3.1.1 PLC的概念及发展 (10)3.1.2 工作原理 (10)3.1.3 基本结构 (11)3.1.4 PLC选型 (12)3.2 系统设备选型 (14)3.2.1 给煤机 (14)3.2.2 皮带机 (15)3.2.3 滚轴筛 (17)3.2.4 碎煤机 (18)3.2.5 犁煤器 (20)3.2.6 皮带秤 (21)3.2.7 锅炉 (22)3.2.8 温度传感器 (23)3.2.9 称重传感器 (24)3.2.10 速度传感器 (25)3.3 触摸屏通讯 (26)3.4 变频调速 (27)3.4.1 变频调速原理 (27)3.4.2 变频器选型 (30)3.4.3 变频器参数设置 (31)3.4.4 变频器外部电路设计 (31)3.5 各设备主电路设计 (32)3.5.1 皮带机主电路设计 (32)3.5.2 其它设备主电路设计 (33)3.6 I/O地址分配 (34)3.7 I/O扩展模块 (34)3.8 PLC外部电路的设计 (34)第4章软件设计 (35)4.1 系统流程图设计 (35)4.1.1 主流程图设计 (35)4.1.2 停车流程图设计 (36)4.2 系统程序设计 (37)4.2.1 PLC编程软件 (37)4.2.2 程序设计 (38)第5章系统组态 (39)5.1 MCGS组态软件 (39)5.2 组态 (41)第6章结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)附录I (47)附录II ........................................................................................ 错误!未定义书签。
基于PLC的电厂输煤自动化控制系统设计摘要:在火力发电厂中,由于煤炭运输系统较为重要,并且在实际的工作环境中,环境较为恶劣,同时发电厂面积较大,煤炭总体数量庞大,人为控制难度较大,因此采用可编程控制技术对其自动化控制系统进行设计,保证其顺利的工作。
基于此,下文将对基于PLC的电厂输煤自动化控制系统设计展开详细的分析。
关键词:PLC;电厂输煤;自动化控制系统;设计1 PLC自动控制技术概述可编程控制技术是一种专业的数字操作系统,主要用于工业。
由于其程序编辑模式更加灵活,通过设定逻辑操作、逻辑处理、顺序、时间和数量控制模式可以控制设备的运行状态,从而确保工作过程的稳定运行。
随着工业技术的发展,可编程控制技术也根据不同的工业需求逐步开发和扩展,开发出更多的工业模块。
火电厂自动化控制水平较低,且具有一定的实际安装难度和推广难度,因此采用可编程控制技术对我国火电厂的发展具有一定的促进作用。
在可编程控制系统中,CPU单元是整个系统的核心,起着重要的作用。
通过外围接口和编程获取的输入数据,通过数据处理技术进行集成,进行分析计算。
同时,CPU单元对PLC内部的电源和电路系统进行诊断,并对输入程序指令进行校准。
通过扩展接口,经过处理的信息数据和处理器系统的工作状态通过输出单元输出,经过处理的信息通过与存储器单元的交互传输。
在内存中,通过用户输入命令指令,每个程序读取和执行命令操作。
根据执行命令后的操作结果,输出得到的数据结果,并通过数据交换接口进行数据输出和交换。
2 PLC具有的优势2.1 稳定性强PLC控制技术是源于上世纪后半期的一种运用于工业控制上的新型设备,它能够同时实现自动控制与通信技术双重作业,所以,从设备的应用性能上来说,其本身具有比较好的稳定性。
如果将这种控制技术与传统的运输控制技术相比较,它在一定程度和一定范围内是具有较大的优势的,例如,它能使火电厂运输系统的运输效率得到大幅度的提升,并能够有效地降低安全事故发生的几率。
基于PLC的火电厂输煤控制系统设计发布时间:2023-02-03T01:04:00.705Z 来源:《当代电力文化》2022年18期作者:郭金龙袁巍[导读] 在火电厂的运行过程中,对于输煤系统的构建,能够为后勤工作环节提供保障。
郭金龙袁巍陕西能源赵石畔煤电有限公司陕西榆林 719000摘要:在火电厂的运行过程中,对于输煤系统的构建,能够为后勤工作环节提供保障。
输煤控制系统在运行时,在安全、可靠、稳定的条件下,可以提高企业的生产效率,创造更好的经济效益。
通过应用PLC,在输煤控制系统中,对硬件、软件等多重设计予以完善,使输煤控制系统在运行时具有自动化的特性,可以保证输煤过程的可靠性,促进企业经济效益的提升。
关键词:火电厂输煤;控制系统;PLC控制;系统设计引言:在火电厂的发展过程中,输煤系统的设置属于其中的重要组成部分,在使用PLC控制技术时,有利于促进输煤系统自动化程度随之提高,并且能够保障系统运行的可靠性,所以成为火电厂输煤控制系统设计中的必然选择,有利于加强火电厂的市场竞争能力。
1.基于PLC火电厂输煤控制系统设计方案在火力发电厂,煤炭输送系统的设备构成是多种多样的。
包括:输送皮带机,碎煤机,滚轴筛,犁煤机,除尘器,电子皮带秤,煤炭取样器,出铁器等。
输煤控制系统的设计,一般都是通过程控和现场两种方式来实现,为了保证系统的运行效率和安全,通常都是采用程控。
该系统由上位机、监控管理层、 PLC控制层、现场设备层组成。
以PLC控制层为例,在各个子站之间,采用光纤通信的方法,且该类输煤方式的形成,能够借助PLC软件编程来实现。
所以,在控制过程中具有分散化的特性,但能够实现集中管理这一目标,该类系统的构建具有灵活性,其组态具有便利性。
同时,突出了基于PLC火电厂输煤控制系统的高可靠性等优势。
对于控制系统而言,通常情况下是由以下几部分构建而成。
主要包括:电源柜,程控柜,计算机,上位机,监控系统, PLC系统等等。
摘要从1996年开始我国的发电量就稳居世界第二,而在我国煤炭资源丰富,热力发电厂大部分都是火力发电厂,火电厂中的输煤系统是其重要的组成部分.由于火电厂中运行的环境差和劳动强度大,我们想迫切地想用一种非人力工作来代替我们的人体手工劳动。
改变这种状况的时间是人类发明了可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简称PLC),根据电厂的实际情况,在输煤系统自动化改造工程中一般采用可编程逻辑控制器实现对生产设备的自动检测与控制。
电厂输煤程控系统一般包括卸煤系统、储煤系统、上煤系统和配煤系统几个部分,具有组成设备多且位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,一般采用以可编程控制器(PLC)为主要控制设备的监控系统来实现对整个工艺过程的控制。
本文在了解输煤流程和设备的基础上,通过输煤流程图和输煤皮带保护图统计出设备数目,进而统计所需I/O点的数目,进行PLC选型.介绍PLC在输煤控制系统中的应用,主要是通过输煤皮带控制、控制犁煤器抬起落下和叶轮给煤机控制来实现的,最后提出输煤系统的控制策略。
从而改善了火电厂的工作坏境,提高了火电厂的工作效率。
关键词输煤系统,PLC,火电厂AbstractSince 1996 our country’s power is ranks second in the world, and in my country is rich in coal resources, thermal power plants are mostly coal-fired power plants, coal conveying system in thermal power plants is an important part of it. Due to thermal power plants running in the environment and the intensity of labor is big, we want to desperately want to work with a kind of human to replace our human manual labor。
基于PLC的发电厂输煤系统设计摘要:本设计在分析皮带输送机集中控制系统功能基础上,以PLC为中心设计了单条皮带和单台给煤机的自动控制系统。
使用传感器采集皮带偏移量,PLC 针对不同的偏移情况做出对应的报警、停止运行等自动控制。
该系统由操作控制台和PLC组成,用于实时管理和显示操作信息。
PLC主要完成现场信号的采集和实时控制。
关键词:输煤系统;皮带跑偏;PLC控制1、引言发电厂输煤系统在实际应用中较为广泛,而作为输煤系统中重要组成部分,皮带运输机的和除铁机功能实现,对于输煤效率有直接影响。
本文以输煤系统中皮带运输机的皮带为研究对象,利用PLC实现皮带跑偏的监控控制。
通过PLC实现皮带跑偏的自动检测与报警,能够帮助相关人员第一时间识别报警到现场进行检修。
2、发电厂输煤系统主电路设计皮带监测功能主要是通过倾角传感器的倾斜角度输入给PLC,对照系统预设值,进行相应的指示灯报警、利用变频器控制电机运行状态。
3、启停与声光报警模块设计在本设计中,启停模块有启动、停止两种模式。
启动又分为两种操作方式,一是可以通过现场的启动按钮控制,二是可以在触摸屏上操作启动按键进行控制,来实现程序的启动。
停止按钮有系统正常停止与系统急停两种,急停按钮在实际生产线上每隔5米左右会安装一个,以便在发生紧急情况时及时按下从而停止系统运行。
触摸屏上设置的启动停止按键,通过控制PLC内部触点,进行系统的启动与停止。
同时急停开关应安装在带式输送机长度方向一定距离处,当工人巡检发现紧急情况时,按下急停开关即可实现急停。
声光报警模块具有视觉、听觉两方面的报警,一是视觉方面的:报警模块主要采用三色灯实现报警功能,同时还会用蜂鸣声进行报警。
4、跑偏检测与传送带控制模块设计跑偏检测利用传感器对输送线皮带进行偏移值测量,使用倾角传感器,可以实时将皮带偏移程度传送给PLC,在输送线的各段的左右两侧都会安装一对倾角传感器,实际输送线的长度可达几十米,需要每隔5米左右安装一对传感器,方便更加精准的检测到皮带偏移情况。
摘要PLC是80年代发展起来的一种新型的电器控制装置,它的诞生给工业控制带来了一次革命性的飞越。
它将传统的继电器控制技术和计算机控制技术融为一体,具有灵活通用、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、功能强大、易于实现机电一体化等显著优点,已经广泛应用于工业生产的各种自动控制过程中。
电厂输煤系统是电力生产过程中非常重要的外围辅机系统,输煤控制系统具有控制设备多、工艺流程复杂、设备分散等特点,沿线环境条件恶劣,粉尘、潮湿、振动、噪音、电磁干扰等都比较严重,传统的强电集中控制方式已不能适应大型火电厂输煤系统自动化的要求,PLC程控方式由于其自身优点,目前在国内大型火电厂输煤系统中已逐渐取代常规的强电集中控制方式,成为大型火电厂输煤程控系统的核心。
燃煤输送是锅炉运行的一个重要环节,如何保证设备运行的可靠性、减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益,成为一个值得研究的课题。
可编程控制器(PLC)是近年来发展极为迅速,应用面极广,以微处理器为核心,集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性高、性能价格比高等优点,已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用,成为实现工业自动化的一种强有力工具,并以工业电视为辅助手段对现场设备的运行状态进行视频监控、替代传统的现场巡检,确保了输煤系统安全、可靠、高效和经济的生产运行。
关键词火电厂,紫金桥,给煤控制,可编程控制器AbstractPLC is the 80's developed a new type of electrical control devices, which brought about the birth of the industrial control over a revolutionary. It will relay the traditional control technology and computer control technology together with a flexible general-purpose, high reliability and strong anti-interference ability, programming is simple, easy-to-use, powerful and easy to implement, such as mechanical and electrical integration of significant advantages, has been widely used in a variety of automatic control of industrial production process.Coal power plant electricity production system is very important to the process of the external auxiliary system, coal conveying control system with control equipment and more complex processes, equipment and other features distributed along environmental conditions, dust, humidity, vibration, noise, electromagnetic interference are more serious, traditional way of strong centralized control of power can not meet the large-scale coal power plant automation system, PLC controlled manner because of its advantages in large-scale coal power plant systems have gradually replaced conventional strong centralized control of power the way to become large-scale coal thermal power plant control system.Coal-fired boiler transmission is an important part, how to ensure the reliability of equipment and reduce operator and maintenance personnel working strength, enhance economic efficiency, as a subject worthy of study. Programmable Logic Controller (PLC) is very fast in recent years, with wide application to the microprocessor as the core, set computer technology, automation technology, communication technology in one of the common industrial control devices. It has a full-featured, easy to use, easy maintenance, high universality, high reliability and high cost performance has been in various areas of industrial control has been a wide range of applications, industrial automation has become a powerful tool and television industry as a means of supporting the operation of equipment on-site video surveillance state, to replace the traditional on-site inspection to ensure that the coal handling system is safe, reliable, efficient and economic operation of the production.Key words Power Plant,Real,Supplying Coal Control, Programmable Logic Controller .目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 1 引言 . (1)1.1火电厂输煤系统 (1)1.2输煤程控简介 (1)1.3输煤程控系统控制方式及其功能特点 (3)1.4输煤控制系统概况及工艺要求 (4)1.5输煤顺序控制系统国内外发展趋势 (4)1.6本次设计的主要目的 (5)2 可编程控制器简介 (6)2.1可编程控制器的定义 (6)2.2PLC的特点 (6)2.3PLC的应用领域 (6)2.4PLC的工作模式 (7)2.5PLC的工作原理 (7)2.6叶轮给煤机上位机与PLC通讯 (8)3 叶轮给煤机系统监控画面设计 (9)3.1监控软件的功能及基本使用方法 (9)3.2控制系统硬件设计 (10)3.2.1 叶轮给煤机控制系统工况分析 (10)3.2.2 叶轮给煤机控制系统构成及功能说明 (10)3.3监控软件设计 (12)3.3.1监控画面设计与功能开发 (12)3.3.2监控画面数据动态联接 (17)4 PLC梯形图程序设计 (19)4.1编程软件介绍 (19)4.2梯形图程序设计 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 引言1.1 火电厂输煤系统大型火力发电厂输煤系统主要由轮斗机、翻车机、皮带输送机、碎煤机及犁煤器等设备组成,用于完成从煤场到原煤仓按计划定时上煤工作。
探究火电厂基于PLC的输煤系统控制摘要:输煤系统是火电厂重要的组成部分,它和其它相应的机电设备承担火电厂电力生产燃料供应任务。
但传统的输煤系统是一种半自动化基于继电器与人工手动相结合的方式,由于输煤系统的现场环境恶劣,对操作工人的身体健康损害较大,同时由于系统自身的原因,生产效率也极低。
随着电力工业的规模化扩大发展,输煤需求大大提高,传统的输煤系统已经无法满足电厂的需要。
为此,本文就基于PLC的输煤系统的控制进行分析研究。
关键词:火电厂;输煤系统;PLC控制引言:可编程逻辑控制器,简称PLC,它是专门应用于工业生产,即在生产过程中根据所需要的步骤进行一定的顺序执行逻辑运算,再通过数字或数据等虚拟口令的输入对目标生产程序进行控制及算数操作的技术。
在火电厂的输煤系统中,PLC是实现对输煤系统的全面连锁控制,不仅提高了可靠性以及适用性且对生产工作者来说,PLC具有操作简单,方便安装及维护的人性化特点,符合安全生产的高标准,在最大程度上提高了火电厂在输煤系统中的工作效率。
一、PLC的应用优势分析PLC是以顺序控制和微机控制为基础产生和发展起来的,主要在逻辑控制的计算机上运用,国外对于该技术的应用已经较为成熟,我国近年来也加大了对其的应用和研究,取得了较为明显的效果。
通过实践证明,PLC主要具有以下几个优势:1)可以承受较为恶劣的工作环境,抗干扰性能较强;2)PLC采用模块化结构,系统的配置相对较为简单,便于工人维修和更换;3)能够和工业现场信号的输入输出实现直接连接,同时具有多种I/0模件以满足不同现场信号的需求,输入信号同时充当模拟量和开关量,不用考虑放大或者A/D的转换;4)编程较为简单,而且实现了在线编程功能,可以省去火电厂员工技能培训费用,节省成本;5)可靠。
一般来说,其平均无故障的间隔持续时间可以达到2~5万h以上,同时也具备自检、监控以及强制等功能,满足生产的多种需要。
二、基于PLC在输煤系统中的控制方式PLC在我国火电厂的输煤系统中的应用已经逐渐成熟。
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:093821014 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使用,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和上煤两大部分,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和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)4.2卸煤部分的控制 (11)4.3上煤部分的控制 (19)第5章控制面板的设计 (34)结束语 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录 (39)基于PLC的热电厂输煤控制系统设计热电厂输煤传送带控制系统摘要:传统的热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。
基于PLC的火电厂输煤控制系统摘要:文章介绍了火力发电厂输煤控制系统特点,火力发电厂输煤PLC控制系统的结构、功能和操作方式。
PLC在火力发电厂输煤控制系统应用的实践证明:PLC是实现火电厂热工自动化的理想控制器,PLC不但能完成复杂的继电器逻辑控制,而且能完成模拟量控制及智能控制,并能实现远程通讯、联网、上位机监控等。
关键词:火力发电厂;输煤控制系统;PLC;MCGSAbstract: This article introduces the characteristic of control system of thermal power plant coal, thermal power plant coal handling control system PLC structure, function and operation way. PLC in the thermal power plant coal handling control system application of practice has proved: PLC is the realization of thermal process automation of power plant the ideal controller, PLC not only can plete plex relay logic control, and can plete the analog control and intelligent control, and can realize the remote munications, networking, puter monitoring.Key words: power plant; coal handling control system; PLC; MCGS目录1 S7-200西门子PLC概述31.1 S7-200 PLC的结构及技术性能31.1.1S7-200 CPU的结构31.1.2 S7-200 CPU 22X 的电源71.1.3 S7-200 的工作方式81.1.4 S7-200 CPU 22X 的输入/输出接口101.1.5 S7-200 CPU的扩展模块101.2S7-200 PLC的寻址方式及部数据存储区141.2.1 数据长度141.2.2常数151.2.3 寻址方式152 PLC编程软件Step 7/Win32及上位机软件MCGS162.1S T E P7-M i c r o/W I N V4.0介绍162.1.1 基本功能172.1.2 其他功能172.2 组态软件MCGS介绍202.2.1 MCGS6.2网络版202.2.2 MCGS6.2通用版213 火电厂输煤控制系统的基本构成与工艺233.1 输煤系统概况233.1.1 输煤系统定义23现代的输煤系统已不仅仅是煤的输送问题,而是在煤的输送过程中必须达到如下各方面的要求:233.1.2 输煤系统主要环节及主要设备243.2 火电厂输煤控制系统工艺253.2.1 火力发电厂输煤PLC控制系统结构253.2.2 火力发电厂输煤PLC控制系统的功能及操作方式264 S7-200 PLC火电厂输煤系统284.1 输煤系统控制要求284.2 PLC控制系统设计294.2.1 PLC选型294.2.2 系统关系304.2.3 PLC程序设计305 上位机组态MCGS编程355.1 用户窗口355.1.1 卸煤窗口355.1.2 工艺流程图365.1.3 输煤系统365.2 设备组态375.3 实时数据库395.4 运行策略405.5 脚本程序41参考文献421 S7-200西门子PLC概述S7系列PLC分为S7-200小型机、S7-300中型机、S7-400大型机。
本科毕业设计(论文) 题目:基于PLC程控输煤系统的设计与控制本科毕业设计(论文) 题目:基于PLC程控输煤系统的设计与控制基于PLC程控输煤系统的设计与控制摘要火力发电厂燃煤输送系统是保证电厂锅炉安全可靠运行的十分重要的支持系统,主要负责对发电机组燃煤的卸载、储存和上煤。
如何保证设备运行的可靠性、减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益,成为一个值得研究的课题。
可编程逻辑控制器(PLC)是近年来发展极为迅速,应用面极广,以微处理器为核心,集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性高、性能价格比高等优点,已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用,成为实现工业自动化的一种强有力工具。
本文基于西门子公司的S7-200型PLC,设计了程控输煤系统。
各设备之间均实现了安全联锁保护控制功能:系统中的输煤电机启停是有着严格的控制顺序。
起动时,为了避免在前段运输皮带上因煤料堆积而造成事故,系统要求逆煤料的流动方向按一定时间间隔顺序起动。
停止时为了不使运输皮带上因残留煤料而造成事故,系统要求顺煤料流动方向按一定时间间隔顺序停止。
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程控输煤程控系统,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程控输煤系统具有一定的工程应用和推广价值。
关键词:锅炉;输煤系统;皮带运输机;可编程逻辑控制器;梯形图;Based On PLC,Program-controlled Coal Conveying SystemAbstractThermal power plant coal conveying system is the guarantee of safe and reliable operation of the power plant boiler is very important support system, is mainly responsible for generating sets of coal unloading, storage and coal. How to ensure the reliability of equipment operation, reduce the operating and maintenance personnel the labor strength, improve the economic benefit, has become a topic worth studying. Programmable logic controller (PLC) is developing very rapidly in recent years, a wide application, microprocessor as the core, integrating microcomputer technology, automation technology and communication technology in the integration of general industrial control device. It has complete functions, convenient use, easy maintenance, strong commonality, high reliability, high ratio of performance to price, has been in the areas of industrial control is widely used and become a powerful tool to realize industrial automation.This article is based on Siemens S7-200 PLC, program-controlled coal conveying system is designed. Between various devices are realized safety interlock protection control function: the coal conveying system motor start-stop is fairly strict control sequence. When starting, in order to avoid in front transport belt accident caused by the accumulation of coal material, system requirements inverse coal material flow direction in a certain time interval starting sequence. Stops in order not to make the transport belt accident, caused by residual coal feeding system requirements along the coal flow direction in a certain time interval sequence stops. PLC control system hardware design layout is reasonable, reliable work, convenient operation and maintenance, good work. With PLC program-controlled coal SPC system, not only has realized the automation of the equipment operation management and monitoring, to improve the reliability and security of the system, and improve the working environment, improve the enterprise economic benefit and work efficiency. So the PLC program-controlled coal conveying system has a certain value for engineering application and promotion.Key Words: Boiler;Coal conveying system;Belt conveyor;Programmable logic controller;Ladder diagram;目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计任务 (2)1.3本文主要研究内容 (2)1.4本文研究的目的及意义 (3)2 可编程逻辑控制器PLC概况 (4)2.1plc的概念及发展 (4)2.1.1可编程序控制器的历史 (4)2.2可编程序控制器的硬件及工作原理 (5)2.2.1可编程序控制器的基本结构 (5)2.2.2可编程序控制器的物理结构 (6)3 系统的硬件设计 (7)3.1PLC机型选择 (7)3.2电动机的选型 (9)3.3电机主电路图设计 (10)4 S7-200PLC及其开发环境介绍 (11)4.1S7-200PLC介绍 (11)4.2Microwin32介绍 (15)5 系统的软件设计 (22)5.1系统软件控制 (22)5.2程控输煤系统启动部分控制 (25)5.3程控输煤系统停止部分控制 (26)5.4程控输煤系统紧急停止和故障停止部分控制 (27)5.4.1紧急停止部分控制 (27)5.4.2故障停止部分控制 (27)6 上位机(触摸屏)的设计 (38)6.1触摸屏机型选择 (38)6.2起始画面的设计 (38)6.3一二号系统画面的设计 (39)6.4传感器监测画面的设计 (40)6.5报警画面的设计 (41)6.6趋势画面的设计 (42)7结论 (45)参考文献 (46)致谢.......................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的电厂输煤自动化控制系统设计摘要:近年来,PLC技术在我国得到了广泛应用。
本文利用可编程控制技术对火力发电厂输煤自动化控制系统进行设计,保证火力发电过程中输煤过程的稳定顺利,提高发电厂的工作效率,保证电力能源的稳定供应。
关键词:输煤系统;PLC控制技术;自动化控制1 火力发电厂输煤系统概述不同的火力发电厂因为其发电功率不同,并且各个工作机构的组成部分位置存在着一定的差异,所以各个发电厂的输煤系统具体流程有所不同,但是总体思路较为统一。
通常需要将燃料煤炭从煤炭存储车间运输到具体的燃烧机组进行燃烧发电。
通常发电厂输煤系统主要包含3个部分,分别为控制操作系统、电气控制系统以及操作设备系统。
其中,控制操作系统主要布置在操作控制室内,对现场的操作机器以及操作部件进行控制,包括设备的启动、停止,现场工作设备状态的监测以及对现场工作状况的数据采集分析等工作,是整个输煤系统的控制核心;电气控制系统主要布置在现场工作的各个设备之中,大部分布置在设备驱动机构附近,通过相应的数据传输系统,对操作控制中心传输的数字信号进行接收,并且对现场控制设备进行指令操作,达到需要进行的工作效果。
同时,当现场设备存在故障或者发生意外事故时,能够较为迅速地进行停机操作,并且将现场采集到的故障信号进行反馈,使控制中心人员能够较为准确地进行判断,并且对产生故障的部位进行定位,方便下一步的故障排除操作,提高工作效率;现场设备具体包括煤炭供给机构、煤炭传输带轮机构、除尘除铁设备、煤炭破碎设备等具体工作设备。
在煤炭进行传输之后,需要对其进行处理,包括除尘、除铁操作,保证煤炭中的杂质被抽离,提高煤炭的纯度。
在燃烧之前,需要进行碎煤操作,通常碎煤操作分为2部分,分别为粗碎煤和细碎煤,保证煤炭燃烧彻底,提供较多的能源原料。
2 PLC自动化控制技术概述可编程控制技术是一种较为专业的数字运算操作系统,主要应用于工业领域。
因其具有较为灵活的程序编辑方式,并且通过设定的逻辑运算、逻辑处理、控制顺序以及定时定量等指令操作模式,可以控制设备的工作状态,进而保证工作过程的稳定运行。
基于 PLC的输煤控制系统的设计摘要:火电厂的输煤系统是保证火电厂平稳运行的关键。
基于火电厂输煤工序噪声、粉尘等有害因素较多,危害职工生命健康,本文设计了一套基于PLC控制的输煤智慧监盘系统,实现了输煤过程中的现场无人值守。
关键字:PLC控制、输煤、无人值守。
火电厂的输煤系统工序存在噪声污染、粉尘、机械伤害等有害因素,会造成耳鸣、尘肺病等职业病,直接损害现场巡检人员的身体健康。
基于“以人为本”的发展理念,设计了一套现场无人值守的输煤智慧监盘系统,可有效地避免员工与有害因素的直接接触。
本套系统利用除铁器除去煤料中的铁块、碎钉等,可有效的防止皮带的划伤,利用传感器可以精准测量皮带是否跑偏、有无撕裂、料仓是否满位、犁煤器的动作是否到位等一系列的问题。
再结合PLC控制系统即可实现输煤过程中现场的无人值守。
1 系统总体设计本文以陕西金泰氯碱化工有限公司的输煤系统为原型,设计了一套自动化输煤系统。
该系统采用西门子S7-1500 PLC控制系统,硬件系统配置图如下:本系统共有西门子S7-1500 PLC 系统模块21块,共六种,现将各模块的功能简介如下:1.1系统电源(PS)系统电源(PS)通过U行连接器连接到背板总线,并专门为背板总线提供内部所需的系统电源,这种系统电源可为模块电子元件和LED指示灯供电。
当CPU 模块、PROFIBUS通讯模块、Ethernet通讯模块以及接口模块等模块,没有连接到DC24V电源上,系统电源可以为这些模块供电。
1.2 CPU模块CPU 模块为PLC系统中央控制处理单元,PLC系统的核心组成部分,用于存储和执行用户应用程序。
1.3数字量输入(DI)模块数字量输入(DI)模块将现场的数字量信号转换成CPU可接收信号,SIMATIC S7-1500 PLC 的DI有直流16点、直流32点以及交流16点。
数字量输入(DI)模块主要接收现场泵类的启停指令、反馈、故障信号,阀门的开关指令、反馈、故障信号等。
基于PLC的火电厂输煤控制系统设计
摘要:火电厂的规模越来越大,规模越大,对输煤控制系统的要求也越来越
严格。
本文主要以PLC为基础对火电厂输煤控制系统进行一系列的研究,探讨系
统的设计原理和硬件以及软件的设计过程,然后研究出一套可行的控制措施,让
输煤系统的运行逐渐往自动化发展,从而让火电厂的工作环境更加安全。
关键词:PLC;火电厂;输煤控制系统
引言:随着全球能源需求的不断增长,火电厂作为主要的能源供应方式之一,其规模和技术水平不断提升。
火电厂的生产过程中,输煤系统起着至关重要的作用,它负责将燃料从储煤场输送至锅炉燃烧室,以保证火电厂的正常运行。
然而,传统的输煤系统存在运行效率低、安全隐患大、人工操作繁琐等问题,难以满足
现代火电厂的需求。
1 火电厂的输煤系统具有什么作用
可编程逻辑控制器(PLC)是一种比较自动化的设备,可以用于许多工厂的
生产系统,有一定的抗干扰能力,并且编程的效率也更高。
所以PLC是可以应用
在火电厂的输煤控制系统的设计过程中的,这样就可以让整个系统更加自动化,
系统运行也会减少劳动力的应用,同时也会让整个系统的生产过程更加安全。
本
来以PLC技术为基础进行研究,对输煤控制系统的各个方面进行深入的探讨。
2 系统设计原理的阐述
一般情况下,输煤系统主要包括六部分,比如储煤场,输送装置,破碎装置,筛分装置等。
系统的主要任务是将储煤场的煤炭经过一系列的输送、处理和分配,最终将燃料送入锅炉燃烧室进行燃烧。
工厂需要按照实际的规模对系统进行严格
的控制,这样才能够选择更合适的PLC型号。
配置足够数量的输入/输出(I/O)
模块、通信模块以及其他辅助模块,以实现对整个输煤系统的实时监控和控制。
根据火电厂输煤系统的实际运行情况,选用合适类型的传感器(如温度、压力、
流量等)和执行器(如变频器、电机、阀门等)。
要将传感器安装在系统上的特
殊部位,这样可以对输煤系统的整个情况进行监测;将执行器安装在输煤设备上,根据PLC发送的控制信号进行相应的操作。
为了实现输煤系统的远程监控和数据
交换,需要设计一个稳定可靠的通讯网络。
可以采用工业以太网、无线通信等技术,将PLC、传感器和执行器等设备连接起来,实现数据的实时传输和处理。
然
后按照火电厂输煤系统的工作流程和实际情况合理的设计整个系统的算法,在设
计算法时可以采用特殊的控制器精确的控制系统的工艺流程;逻辑流程需要根据
传感器的监测数据和执行器的操作状态,实时调整控制策略,确保系统的稳定运行。
按照上面的设计原理进行设计,就可以有效的推动输煤系统的自动化过程,
让整个系统的运行变得有安全性。
同时,基于PLC的输煤控制系统具有较高的可
扩展性和可维护性,为火电厂的技术升级和节能减排提供了有力支持。
3讨论系统硬件的问题
在配置系统的硬件时,需要综合的考虑系统的功能和承受能力。
以下是对系
统硬件配置的详细描述:对于PLC,这一部分是整个系统的关键之处,可以控制
系统的运行过程,还可以监测到系统的运行情况。
关于输入/输出模块(I/O模块),输入模块用于接收来自各类传感器的数据,如温度、压力、流量等。
输出
模块主要负责监测PLC的整个运行动作,也可以控制其他的执行器。
关于通信模块,通信模块负责PLC与其他设备(如上位机、其他PLC、传感器等)之间的通信,实现数据的传输和交换。
通信方式可以采用工业以太网、Modbus、Profinet 等。
电源模块主要是为了提供充足的电能,让PLC以及其他设备不会因为电能不
够而出现不能正常工作的情况。
而传感器则可以对监测到的系统的各种数据及时
的传输到管理人员的监测设备上,这个时候执行器就可以根据指令对系统进行下
一步的控制。
关于人机界面(HMI)设备,人机界面设备可以实现PLC与用户的
直接交互,方便用户监控和控制输煤系统。
以上是火电厂输煤控制系统的硬件配置,根据具体的系统需求和环境条件,可以进行适当的调整和优化。
4 设计输煤控制系统的软件部分
对于系统的软件设计过程,需要考虑许多方面内容。
控制算法设计:需要根
据系统实际的运行情况和运行的流程设置出一套更合适的算法,从根本上改变系统。
这些算法将被应用于PLC程序中,实现对输煤设备的精确控制。
人机界面设计:这个部分的设计需要考虑操作和显示界面。
操作界面将提供给操作员进行系
统操作、参数设置等操作,数据显示界面将实时显示系统的运行状态和各种参数。
通信协议设计:这个部分能够让其他设备与PLC这部分内容联系起来,系统整理
两个模块儿的数据,所以通讯协议设计需要保证精确度,这个过程不能出现任何
一点差错。
数据存储与管理:需要对输煤系统运行过程中产生的所有数据进行详
细的分析和整理,因为这些数据会被用来分析整个系统的运行情况,所以要严格
的管理数据的存储过程。
故障诊断与处理:这个部分可以及时的检测出系统中出
现故障的位置,然后将故障的信号传送出去。
故障诊断模块可以通过分析传感器
和执行器的数据来发现异常情况,而故障处理模块则负责采取相应的措施来恢复
系统的正常运行。
安全防护措施:需要根据输煤系统在工作中的情况设置一定的
防护措施,这个部分的存在可以减少系统内部的影响,也可以防止外界环境对系
统进行侵害。
设计系统的软件时需要将系统运行的稳定性放在第一位,在此基础上再考虑
系统的可扩展性。
同时,还应注意软件的易用性和可维护性,为用户提供良好的
使用体验。
5 控制策略与实现
5.1 对系统进行实时的监测与控制
通过PLC技术可以让输煤系统的运行变得可视化,这样就可以及时的得到系
统运行中出现的所有数据。
也可以根据系统的控制算法内容判断系统运行产生的
数据是否是正确的。
5.2 及时的对出现故障的软件进行诊断
对输煤系统进行诊断,这样可以及时的了解系统运行的实况,及时的找到出
现异常的数据,然后根据数据的类型判断出出现故障的位置,这样就可以根据故
障的类型采取合适的措施,及时的干预系统出现的故障情况。
5.3 及时的关注系统运行的情况
时刻关注系统的运行状况是为了实现让系统进行自适应调节。
例如,在负荷变化时,自动调整运行参数,以确保系统的高效运行。
对已有的数据进行分析和诊断,就可以进一步的优化说媒系统。
例如,根据煤质和燃料消耗情况,优化输煤设备的运行参数,降低能耗和排放。
5.4 做好安全防护工作
实现安全防护策略,防止输煤系统受到外部干扰和恶意攻击。
在数据采集方面,通过PLC的输入/输出模块,实时采集输煤系统的运行状态和各类传感器数据。
然后对采集到的数据进行实时处理和分析,根据预设的控制算法和参数,生成相应的控制指令。
然后将这个控制指令传输给另一个设备,通过这个设备控制系统的运行。
这个控制指令也可以控制其他输煤设备的运行情况,这样就可以达到控制整个系统的运行的目的。
然后要定时的监测系统,保证系统在运行过程中不会出现其他重大的故障,减少系统运行失控的概率。
通过上述步骤,实现火电厂输煤控制系统的控制策略,确保系统的稳定运行和高效生产。
目前对于输煤系统的设计过程并不是完善的,也就是说系统还有更大的控制和优化空间。
结束语:本文对系统的设计为火电厂输煤系统提供了一种自动化、高效且安全的解决方案,也为火电厂输煤控制系统的设计和实现提供了一种有效的方法,为火电厂的自动化控制和节能减排提供了技术支持。
综合来看,对火电厂输煤系统的设计过程进行研究具有比较重要的意义。
参考文献:
[1]曹群佼,张慧新.PLC 程控与 DCS 控制在输煤系统中的应用和比较[J].华中电力,2011(02):63-66.
[2]杜永英,栾天辉,马业鹏.基于PLC的输煤控制系统设计J].机电产品开发与创新,2011(05):135-137.
[3]仝维仁,张晓光,蒋恒深,丁平.基于PLC的煤矿电厂燃料输送控制系统的设计与研究.矿山机械,2010(05):56-60.。