plc锅炉pid控制设计论文

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1、PLC锅炉PID控制设计毕业论文目　录前　言1第1章供暖锅炉改造设计思路21.1供暖锅炉改造设计要求21.2锅炉系统的结构21.3整体方案选择3第2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5第3章锅炉控制系统总体设计63.1系统功能分析63.2总体设计思路63.3系统结构7第4章系统硬件设计84.1可编程控制器PLC的选型84.2PLC配置94.2.1PLC的开关量输入、输出点94.2.2PLC的模拟量输入、输出点114.3I/O接线114.4变频器配置114.4.1变频器输入输出接口114.5传感器与变送

2、器134.5.1压力变送器工作原理134.5.2压力变送器选型134.5.3温度传感器选型13第5章系统构成165.1补水泵控制系统16385.1.1补水泵系统方案图165.2循环泵控制系统185.3鼓风机控制系统19第6章PID控制原理206.1PID算法的实现20第7章程序设计247.1主程序设计247.2子程序设计24结论33谢辞34参考文献35外文资料翻译3738第1章供暖锅炉改造设计思路1.1供暖锅炉改造设计要求(1)PLC容量和性能要与任务适应，PLC满足实时控制的要求;(2)确定所需PLC传感器变频器的型号、PLC接线图和梯形图;(3)要有PLC

3、的I/O接口地址分配表(4)具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动电机过热保护;1.2锅炉系统的结构锅炉控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、补水箱、循环水泵、补水泵等部分组成。补水箱内的水由两路提供。一路是来自用户网通过热交换形成的冷凝水。一路是来自自来水管的自来水。当回水不足以维持供热所需的水时。启动补水泵，用补水箱内的水，加入到锅炉。图1-1总体系统结构图1.3整体方案选择以往供暖锅炉系统中带有循环泵、补水泵等水泵类的设备，通常是根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。38这样，不仅造成

4、大量的能源浪费，管路、阀门等密封性能的破坏，还加速了阀体的磨损，严重时损坏设备而影响生产。目前，风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。对于如何供暖锅炉的基本功能和它存在的缺陷等问题提出两种改造方案。第一种就是利用单片机进行控制中心的，但是由于单片机工作状态的不稳定性，抗干扰能力比较差。所以不在此处选用。第二种就是用可编程控制器PLC进行改造，把原来的继电接触式电控系统改造为PLC控制。不仅可以消

5、除掉它原来存在的所有缺陷，而且增加了故障检修功能，可以在发生故障的部位进行报警。第二个方案用可编程控制器PLC对原来的继电接触式电控系统进行技术改造，改造后可以减少强电元气件数目，而且增加了一些故障自诊断功能。提高了系统的稳定性，可靠性，安全性。使电气控制系统的工作更加灵活，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。因此我们选择第二种方案。38第2章变频调速在供暖锅炉控制中的应用2.1变频调速基本原理目前，随着大规模集成电路和微电子技术的发展，变频调速技术已经发展为一项成熟的交流调速技术。变频调速器作为该技术的主要应用产品经过几代技术更新，己日趋完善，能够适应较

6、为恶劣的工业生产环境，目能提供较为完善的控制功能，能满足各种生产设备异步电动机调速的要求。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系水泵多配用交流异步电机拖动，当电机转速降低时，既可节约能量，经济效益十分显著。由异步电动机的转速公式：(1)式中，——异步电动机的同步转速r/min；——异步电动机转子的转速r/min；——电动机的磁极对数；——电源频率，电动机定子电压频率；——转速差；(2)由公式可见改变电动机极对数P、改变转速差S及改变电源频率f都可以改变转速。通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用

7、交-直-交电源变换技术，集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。实现调频调压的电路有两种：交-直-交变频器，交-交变频器见图2。上面是交-直-交变频器，下面是交-交变频器。38图2-1变频器种类(1)交-直-交变频器它是由三个环节组成：可控硅整流电路，其作用是将电压、定频率的交流电路变为电压可调的直流电；可控硅逆变电路，其作用是将整流电路输出的直流电变换为频率可调的交流电；滤波环节，它在整流电路和逆变电路之间，一般是利用无电源电容或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。(2)交-交变频器它是由两组反并联的整流电路组成，直接将电网的交流电通过变频电路同

8、时调节电压和频率，变成电压和频率可调的