锅炉控制系统设计与研究毕业论文

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1、锅炉控制系统设计与研究毕业论文目录摘要IAbstractII目录III第一章绪论11.1项目背景及课题的研究意义11.2供暖锅炉控制的国内外研究现状21.3本文所做工作3第二章变频调速在供暖锅炉控制中的应用42.1变频调速基本原理42.2变频调速在供暖锅炉系统中的应用42.3变频调速节能分析5第三章锅炉控制系统原理73.1引言73.1.1偏差控制方式73.1.2PID控制方式83.2循环流量控制103.3燃烧过程控制11第四章锅炉控制系统总体设计124.1系统功能分析124.2系统方案设计124.2.1总体设计思路

2、124.2.2系统结构134.3系统硬件配置14第五章锅炉控制系统的硬件设计165.1系统主电路的设计165.2系统控制电路的设计175.3系统主要元器件的选择205.3.1PLC的选型205.3.2通信网络配置25815.3.3变频器的选型255.3.4传感器的选型285.3.5其他主要元器件的选择28第六章系统软件的设计296.1S7-300系列PLC简介296.1.1S7-300编程方式简介296.1.2S7-300PLC的存储区306.2PLC控制程序设计316.2.1PLC控制流程图326.2.2PLC控

3、制程序36第七章监控组态软件设计387.1组态软件设计特点387.2项目组态397.2.1开发平台和运行环境397.2.2项目结构397.2.3项目任务417.3界面设计427.4报警记录44结论46参考文献47附录148附录249外文文献翻译53致谢8381第一章绪论1.1项目背景及课题的研究意义随着城市建设的迅速发展，我国北方地区冬季城市集中供暖成为城市现代化必然采取的步骤。而供暖面积的不断扩大，使如何科学有效地控制和管理供暖系统，提高供暖的经济效益和社会效益，成为急需解决的重要课题。在供暖系统中，锅炉房供暖所

4、占比例很大，据对我国北方地区29个大中城市近3.5亿平方米的供暖调查，锅炉供暖占84%，热力供暖占12%，其他供暖占4%。在今后相当长的时间内，集中热力供暖是发展趋势，但无法取代锅炉供暖的主流地位。锅炉是消耗能源、产生大气污染、事关生产与生活和安全的重要设备，它在国民经济整个能源消耗中占有相当大的比重。目前我国供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主，燃用的主要是中、低质煤，而且锅炉房管理水平不高，一直沿用间断运行方式，锅炉技术含量低，锅炉的自动化控制技术落后，造成了严重的能源浪费和环境污染。据统计，我国目前拥有工业锅炉50万台

5、，每年消耗的燃煤占全国原煤产量的三分之一，约4亿吨。锅炉每年排放烟尘约620万吨，约510万吨，此外还有大量的N02等有害气体，成为我国大气煤烟型污染的主要来源之一，尤其是燃煤排放的CO，气体所引起的温室效应，早己引起国际关注。本系统供暖锅炉自动控制系统，主要由进口变频器、可编程控制器、压力变送器、温度变送器和泵房机组以及电气控制柜等组成。其中泵房机组包括：1#引风机为90kw，变频启动和调速；2#鼓风机37kw，变频启动和调速；3#、4#循环水电机为75kw，变频启动和调速；其余电动机10台，均为直接启动，功率为

6、5kw，工频运行。本设计是供暖锅炉自动控制系统，设计了一套基于PLC81和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。该控制系统由可编程控制器、变频器、压力变送器、温度变送器和泵房组、工控机以及电气控制柜等构成。系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。由于供暖锅炉系统中的风机、水泵负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比，采用交流变频调速控制风机、水泵流量代替传统阀门、挡板控制流量，可以大大节省该类负载的驱动电机的耗电量，.达到节能的目的，如果普遍采用交流变频调速，平均节电率在30%左右。用变频器启动风机、水泵

7、等电动机，由于变频器内部具有矢量转矩控制技术，保证了电机良好的启动性能，实现电机软启动，有效地限制了电机的启动电流，明显降低电机启动噪声。同时，电机的软启动避免了频繁的工频启动对风机、水泵等大电机的冲击，有效地保护设备，延长设备使用寿命。锅炉的计算机控制使锅炉始终处于最佳工作状态，提高了锅炉的运行效率和燃煤的燃烧效果，不仅节约燃煤，也减少了烟尘和有害气体的排放，具有较好的环保效果。同时，计算机控制系统通过各种传感器检测锅炉温度、压力、流量等参数，传送至微机和仪表盘，并实现温度和压力等参数的自动控制，工人在计算机控制

8、室就可以全面了解锅炉房各部分的运行情况，大大改善了工人的工作条件，提高了自动化程度和管理水平。因此，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。1.1供暖锅炉控制的国内外研究现状当前，节能与环保已成为人类社会面临的两大课题。我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一，燃