火电厂汽包水位监测设计毕业设计

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1、火电厂汽包水位监测设计毕业设计目录1绪论11.1课题背景11.2国内外汽包水位监测发展现状21.2.1国内外汽包水位测量手段发展概况21.2.2国内外汽包水位监控发展现状21.4课题意义及主要工作81.5本章小结82火电厂汽包水位监测系统总述82.1汽包水位的影响因素92.2汽包水位的控制方案设计112.3本章小结123汽包水位监测界面设计133.1基于visualbasic6.0界面设计133.1.1Visualbasic6.0简介133.1.2监测界面控件介绍143.2汽包水位监测系统界面总体概况2

2、03.3界面硬件选型233.3.1水位传感器233.3.2流量传感器243.3.3电机选型263.3.4变频器选型273.3.5接触器选型273.3.6熔断器选型273.3.7功率三极管选型283.3.8温度传感器2823.3.9压力传感器283.4设备清单293.5本章小结294单片机选型设计304.1STC15F2K60S2单片机总体介绍304.2STC15F2K60S2单片机最小系统设计314.2.1时钟电路324.2.2复位电路324.4本章小结335Modbus串口通讯协议335.1通讯系统组

3、成设计335.2通讯系统软件设计345.2.1PC机通讯模块设计355.2.2单片机通讯模块设计365.3本章小结37全文总结与展望37参考文献37附录139翻译47英文原文47中文译文59致谢692中国矿业大学徐海学院2015届本科生毕业设计1绪论1.1课题背景火电厂蒸汽锅炉是十分重要的动力设备，供给满足运行要求的合格稳定蒸汽产品是其主要任务，用以相应符合需求。本身就十分复杂的控制对象的锅炉，为了能够满足负荷需求，必须保证提供合格的蒸汽品质，所以与其相应的控制系统的设计必须能够做到满足各主要工艺参数需

4、求。由于负荷、燃烧状况及给水流量等因素的变化，汽包水位会经常发生变化[1]。因此，对于锅炉汽包水位的监视与调节非常重要，汽包水位需要控制在正常范围内，使锅炉能够稳定安全运行。控制给水流量和蒸汽量之间的动态平衡是锅炉汽包水位调节控制的主要任务，保证锅炉汽包水位在正常运行允许的范围内，是保证安全生产运行的首要条件，锅炉汽包水位从侧面反映了锅炉给水与负荷之间的平衡关系，是锅炉安全运行的一个重要指标参数。就传统控制方法而言是以各种分离器为单元，加以各种检测装置将被控参数实时的参数监测并反馈给控制器，再根据控制算

5、法完成相应算法运算并驱使调节机构完成对应动作，从而实现自动控制目的。但是由于这种控制方式的局限性，必须考虑各分立器件的性能影响，系统各部分相互依赖影响较大，自动化水平和控制效果并不能十分理想，另外故障也频频产生，对系统的长期安全、高效运行不利。现在广泛使用的控制技术还有DCS集散控制系统[2]，虽然这种控制方式被广泛运用，但本身适合多控制回路同时工作的复杂系统，另外高昂的价格也给汽包水位这样的控制系统带来困扰，因此对于汽包水位控制系统需要考虑其成本再进一步进行选择。PLC是70年代发展起来的中大规模的控

6、制器，是集CPU、RAM、ROM、I/O接口与中断系统于一体的器件[2]，在冶金、机械、能源等各种领域被广泛应用。随着计算机功能性能的发展更新，无论是在操作系统、应用软件、更甚是通讯能力上都有了突飞猛进的提高，极大的强化了PLC通讯能力，使PLC编程软件和技巧明显得到丰盈，强化了PLC的过程通讯能力。因此，PLC技术可以适用于各种从简单到复杂的控制。近年来开发的一项新技术——PLC控制锅炉技术。它集PLC软件、硬件，锅炉节能，自动控制等技术于一体。在电厂锅炉控制中，很好的改善了锅炉运行环境并且减轻了操作

7、人员工作负担。69中国矿业大学徐海学院2015届本科生毕业设计为能够实现对锅炉运行过程的实时监测、调节、自动控制等多项功能，采用PLC控制技术是不错的选择。由于被控量是汽包水位，而汽包给水流量作为调节量，因此对汽包水位进行实时监测、反馈，通过PLC对反馈信号和给定信号的比较，然后应用相应控制算法对二者偏差进行运算，再将运算结果输送给执行机构实现给水流量的调节，使汽包内部达到动态平衡，保证汽包水位变化相应的就能够在正常允许范围内。1.2国内外汽包水位监测发展现状1.2.1国内外汽包水位测量手段发展概况国内

8、外电厂目前常采用的水位测量方法有以下几种：云母水位计测量、电接点水位计、压差式水位计、多测孔接管技术、核子汽包水位计、激光法汽包水位计。每种测量方法都有其优缺点，通常要根据电厂实际情况采用合理的测量手段。例如锅炉启动初期汽包水位要以云母水位计和电接点水位计为准。因为就地云母水位计是根据连通管原理直接与汽包连通，它不需要媒介和传递，直观而可靠地指示汽包水位。电接点水位计是根据汽和水的导电率不同的原理测量水位，指示值不受汽包压力变化影响。而其他