基于PLC的蒸汽锅炉控制系统设计

发布时间：2017-10-08 06:37

  本文关键词：基于PLC的蒸汽锅炉控制系统设计

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【摘要】：锅炉作为能源转换的设备,是如今各类工业企业中一个非常主要的组成部分。由于现代化工业的快速发展,使得对锅炉本身的控制和要求也日益增高。然而我国的中小型锅炉,大部分实际上还是在采用仪表/继电器控制,有的甚至还是人工操作的控制方式,自动化水平不高,因此控制的精度、安全性能偏低,同时锅炉的效率也不高,已经无法跟上当今的控制要求和时代发展的速度。锅炉控制系统作为一个多变量输入输出的控制系统,必须提高其控制的精度和自动化水平,这不仅对提高能源的转换以及资源的节约,同时对锅炉的安全可靠性有着重要的意义。本论文以某厂10T/h的燃油蒸汽锅炉作为研究对象,综合了锅炉的构造以及锅炉的工艺流程,设计了一套基于触摸屏加PLC的蒸汽锅炉自动控制系统。整个系统由上位机触摸屏、PLC以及各种现场仪表和执行机构组成。论文的主要工作及成果如下:1.阐述了研究背景以及研究意义,分析了目前锅炉控制的国内外发展现状及发展趋势,并对比了仪表控制、PLC、DCS以及FCS四种不同的锅炉控制方式。2.基于国内外现状以及四种锅炉控制方式的比较,阐述了触摸屏加PLC的控制方式在成本以及功能上的优势。并对锅炉控制进行了总体结构设计、总体功能设计以及特别对水位控制进行了设计,提高了锅炉控制系统的安全可靠性。3.结合了锅炉的构造以及锅炉的工艺流程,根据其控制的任务要求,对锅炉控制系统的PLC、拓展模块、执行仪表等进行了选型和配置,并通过STEP编程软件对锅炉的控制系统进行了设计,其中包括水位控制程序,蒸汽压力控制程序,排烟温度控制程序等。4.利用Easy view的组态软件,完成了组态监控画面的设计,实现了对设备的实时监控,设定参数,手自动切换,以及报警等功能,其中还主要介绍了各个组态画面的功能。并通过系统通讯调试,完成对锅炉的控制。
【关键词】：锅炉 水位控制 PLC 组态软件 系统通讯
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK223.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景与意义10
• 1.2 国内外发展现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 纯手动控制阶段11
• 1.2.2 自动化单元组合仪表控制阶段11
• 1.2.3 PLC控制阶段11-12
• 1.2.4 DCS控制阶段12
• 1.3 锅炉四种控制方法的特点12-15
• 1.3.1 仪表控制12-13
• 1.3.2 PLC13
• 1.3.3 DCS13-14
• 1.3.4 FCS14-15
• 1.4 论文章节安排15-16
• 第二章 锅炉工艺流程及控制系统总体方案设计16-26
• 2.1 锅炉本体的构造16-17
• 2.2 锅炉的工艺流程17-19
• 2.3 锅炉的控制任务19-21
• 2.4 锅炉控制系统总体方案设计21-25
• 2.4.1 锅炉控制系统结构设计21-22
• 2.4.2 锅炉控制系统功能设计22-23
• 2.4.3 锅炉水位控制设计23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 蒸汽锅炉控制系统硬件设计和软件设计26-42
• 3.1 S7-200 PLC的结构26-27
• 3.2 锅炉控制系统的接线图及输入输出表27-30
• 3.3 PLC的选型及配置30-31
• 3.3.1 中央处理单元CPU22630
• 3.3.2 数字量输出模块EM22230-31
• 3.3.3 模拟量输入模块EM23131
• 3.3.4 模拟量输出模块EM23231
• 3.4 主要现场仪表的选型31-32
• 3.5 控制系统的软件设计32-41
• 3.5.1 控制程序的总体结构设计32-34
• 3.5.2 PLC的编程语言34-35
• 3.5.3 主要控制回路的设计35-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 控制系统的监控软件设计42-52
• 4.1 组态软件概述42-43
• 4.2 触摸屏的选择43-44
• 4.3 Easy view软件的组成44-45
• 4.4 Easy view软件的特点45
• 4.5 监控及组态软件的设计45-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第五章 控制系统的通讯与调试52-61
• 5.1 RS485通讯方式52-53
• 5.2 PLC与触摸屏的连接53
• 5.3 PLC通讯设置53-54
• 5.4 触摸屏通讯设置54-57
• 5.4.1 触摸屏总体通讯设置54-56
• 5.4.2 触摸屏通讯设置设备类型及地址56-57
• 5.5 系统调试57-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 工作总结61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65

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本文编号：992572