基于PLC的燃气锅炉供暖控制系统设计开发

发布时间：2017-08-16 11:34

  本文关键词：基于PLC的燃气锅炉供暖控制系统设计开发

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【摘要】：随着我国乃至全球环境问题的日益突出,特别是近日雾霾造成气候严重恶化,我国现急需解决燃料燃烧对大气环境带来的恶劣影响。燃气锅炉燃烧所产生排放物对大气污染很小,传统燃煤锅炉正逐步被燃气锅炉所取代。本文针对供暖系统所用燃气热水锅炉做出系统设计,引入最新改进的控制方式,实现对整体供暖系统的智能化和自动化控制。本设计以北京某小区供暖系统改造为背景,应用PLC(Programmable Logic Controller)为核心逻辑控制器,控制燃气供暖锅炉完成对小区用户供水采暖。系统设计主要分为三分部：上层系统建立工程师站实现计算机软件应用程序；控制层通过PLC功能收发操作指令并进行逻辑运算,着重设计控制器节能方式,完成系统顺序控制和稳压调节控制；下层系统以燃气锅炉为中心,通过变频器、水泵等执行机构供水,输送用户完成采暖。设计对传统PID控制理论进行改进并创新性的引入模糊控制理论改进燃气供应系统,提高燃烧效率。文章提出了一种新型节能气候补偿方式,结合室内外温度变化调节系统供暖温度。本文给出了燃气锅炉供暖系统的具体实现过程,建立了针对调节方案的系统仿真模型,测试了方案的控制效果,验证其有效性。设计对现场设备进行安装调试,节能效果明显,运行稳定可靠,控制方便,提高了系统管理水平。
【关键词】：燃气锅炉 供暖系统 PLC 模糊控制 节能
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK229.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 燃气锅炉及PLC国内外现状和发展动态10-11
• 1.3 本课题主要设计内容11-12
• 1.4 本章小结12-13
• 第2章 系统构造及控制方案13-21
• 2.1 锅炉供热控制系统组成13-14
• 2.2 燃烧过程机理14-15
• 2.3 控制方案15-18
• 2.3.1 PID控制15-17
• 2.3.2 模糊PID控制17-18
• 2.4 PLC控制应用18-20
• 2.4.1 PLC控制结构18-19
• 2.4.2 编程及仿真软件介绍19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 锅炉供暖系统功能设计21-35
• 3.1 燃烧系统21-27
• 3.1.1 控制对象特性及控制目标21
• 3.1.2 燃气供应系统21-23
• 3.1.3 燃烧模糊控制23-27
• 3.2 恒压供水系统27-32
• 3.2.1 改进PID控制器28-29
• 3.2.2 补水泵系统控制29-32
• 3.2.3 循环泵控制系统32
• 3.3 气候节能补偿32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 PLC配置及程序实现35-54
• 4.1 S7-300选型35-36
• 4.2 PLC配置方案36-40
• 4.2.1 PLC系统硬件与I/O配置36-38
• 4.2.2 通信配置38-40
• 4.3 STEP7程序设计40-53
• 4.3.1 主程序结构40-41
• 4.3.2 燃烧启停控制41-45
• 4.3.3 模拟量控制45-46
• 4.3.4 循环泵控制46-48
• 4.3.5 补水泵控制48-50
• 4.3.6 模糊PID控制器50-51
• 4.3.7 PID控制器51
• 4.3.8 通信控制51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 系统检验与调试54-61
• 5.1 MATLAB仿真测试54-55
• 5.2 SIMIT系统调试55-60
• 5.3 设备运行检验60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结论与展望61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

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1 ;Development of PLC-based Tension Control System[J];Chinese Journal of Aeronautics;2007年03期

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本文编号：683071