锅炉燃烧自动控制系统毕业设计

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1、第偉前言1.1课题的背景和意义锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、口动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的。工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等忖的的综合性技

2、术，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。目前，工业控制口动化技术止在向智能化、网络化和集成化方向发展。1.2锅炉控制系统的总体流程根据设计耍求将整个锅炉运行控制的全过程分成多个阶段：运行参数的初始化过程，在这个过程中调用系统启动的苗数；燃烧室中燃烧器的控制过程；废液输送泵、酸碱液喷嘴、风机等执行机构的控制；通信过程；故障的处理过程；模拟量信号的采集过程。锅炉燃烧自动控制系统流程图如图1-1所示。PLC控制锅炉的丄艺流程1.启动：按一定的时间间隔起燃。起燃

3、顺序是：燃汕预热-一间隔1分钟----送风,子火燃烧，母火燃烧-间隔5秒钟——子火，母火同时关闭。2.停止：停止燃烧时，要求：燃油预热关闭，喷油关闭，送风（将废气，朵质吹去）间隔20秒一一送风停止（清炉停止）。3.异常状况自动关火：燃油燃烧过程中，当出现异常状况时（即蒸汽压力超过允许值或水位超过上限，或水位低于下限），能自动关火进行清炉；异常状况消失后，又能口动按起燃程序重新点火起燃。BP：异常状况一--燃汕预热关闭，喷汕关闭，送风一一间隔20秒一一清炉停止——异常状况消失起燃。4.锅炉水位控制：锅炉工作启动后，当水位

4、低于下限时，进水阀打开，排水阀关闭。当水位高于上限时，排水阀打开，进水阀关闭。图1-1锅炉燃烧自动控制系统流程图1.3设计的主要工作通过PLC与上位机Z间的通信对锅炉燃烧进行监控，把锅炉仪表上的信息及时进行采集，然后经过PLC进行数据和图象处理，再通过通信协议和串口通信端口把信息传送到上位机中，上位机把反映出来的数据和图象再与参数进行调适，并发送到PLC,PLC再对锅炉进行调节，达到及时监控的日的。主要工作是对通信模块、通信协议、通信格式、通信端口、通信硬软件以及通信程序进行设计。第2章通信模块设计2.1通信模式通信模

5、块作为上位机和PLC交换数据的平台，具有十分重要的作用。通信模块的设计主要包括儿个方面：1、串口初始化。串口初始化包括设置通信协议、输入输出缓冲区人小等内容。2、数据的接收和发送以及校验。上位机首先发出命令给PLC,PLC从串口输岀缓冲区内接收数据，然后PLC自动发送一个响应帧，上位机检测到输入缓冲区的数据开始接收数据。命令帧的格式为站号、读/写操作类型、发送数据、校验码、结束字符。响应帧的格式为站号、接收数据、校验码、结束字符。为了保证通信数据的正确性，上位机对接收到的数据需要进行校验，校验是通过一个BCC校验函数来

6、进行。BCC校验码就是将要传送的字符串的ASCII码以字节为单位作异或运算，并将异或运算结果作为指令的一部分传送出去。3、数据转换。由于PLC在发送数据时，有些模拟量数据，如管网压力和电机转速，采用的是二进制的形式，在计算机接受到数据之后必须进行转换，方能正确显示。4、错误处理和报警。对于传输过程屮可能出现的各种错误，需要采取相应的处理措施，不可恢复的严重错误必须报警5、BCC校验程序(Verify)将接收到的数据进行异或和校验通过对上位机和PLCZ间的串行通信的方式以及接口标准的研究，确定了本控制系统中的通信子系统所

7、使用的通信标准和接口。通信协议是保证串行通信的稳定性和可靠性的觅要环节。通信模块能够准确、快速的完成通信任务，达到了预期的日标.2.2通信协议FX系列PLC与计算机的通信模式有対种：•PLC与计算机釆用专有协议(dedicatedprotocol)通信,这种方式无须编写梯形图，计算机直接读写PLC;•PLC与计算机无协议通信，这种方式需要编写梯形图，并使用串行数据传送指令RSxOOOFNC80RSFNC80D200D0D500D1RS[S.]m[D・]DI諏首地址聽嶠首地址图2-1无协议通信梯形图该指令为使用RS-23

8、2C及RS-485功能扩展板及特殊适配器进行发送接收串行数据的指令。2.3通信格式通信格式设置D8120除了适用于RS指令外，还适用于计算机链接通信。数据长T位奇偶性奇数停止位1位倍输速度19200p/s首无师子无控制线无D8120bl5bl2bllb8b7D8120=92H初始脉M8002-41—b4b3bOFNC12MOVH0