毕业设计（论文）-辅锅炉燃烧模拟控制系统设计

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1、学校毕业论文题目：辅锅炉燃烧模拟控制系统设计Auxiliaryboilercombustioncontrolsystemsimulation系别：专业：班级:姓名:学号:指导教师:2011年月日16目录前言3摘要31可编程序控制器的基本特点42系统设计要求52.1水位控制52.2燃烧程序自动控制52.3蒸汽压力控制72.4自动保护和报警73控制部分的设计73.1硬件设计83.2控制部分的软件设计9一、控制系统流程图10二、时序图11三、控制程序12四、控制程序的说明154结束语16参考文献1616前言在内燃机动力装置的船舶上，锅炉是船舶的重要辅机设备，主要产生蒸汽用于加热燃油、主机暖缸、驱动辅

2、助机械及生活杂用。当前船舶机舱自动化的要求越来越高，锅炉的自动控制在实现无人机舱中是必不可少的。但是目前我国船舶(特别在远洋渔船)上，虽有一定程度的自动化控制，但控制系统基本上是采用接触器—继电器系统,系统线路复杂、可靠性差、维护工作量大。为改造船舶设备，改善船员劳动强度，提高生产效率,采用可编程序控制器来实现锅炉的自动控制,可以使线路简单、可靠性提高、维护方便且容易实现现场调试等。可编程序控制器控制系统的经济性能比高于接触器—继电器控制系统。随着船舶技术的发展，船舶自动化的程度越来越高，而PLC因其可靠性高、运用灵活，在自动控制领域获得了广泛的应用。目前，在船舶自动化设备中，船舶电站自动化、

3、分油机自动控制、锅炉自动控制等领域，都已成功地应用了可编程序控制器，相信随着市场的发展和技术的进步，PLC技术在船上会有更广阔的前景。船舶辅锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂的控制对象，其实际操作必须遵循严格的步骤，在实习和教学环节中，实现每个人都进行实际操作有难度。因燃油运行成本且可能出现操作失误，会给实习和教学带来一定的困难和不安全因素。随着虚拟现实技术的产生，这些问题将逐步得到解决。以下将会用PLC设计一个辅锅炉模拟控制系统。摘要目前我国船舶自动化控制程度较低，控制系统基本上是采用接触器—继电器系统,系统线路复杂、可靠性差、维护工作量大。为改造船舶设备，改善船员劳动强度，提高生产效

4、率,采用可编程序控制器来实现锅炉的自动控制,可以使线路简单、可靠性提高、维护方便且容易实现现场调试等。随着船舶自动化的发展，PLC技术越来越多的在船舶中得到应用。本文分析了PLC的特点以及在船用辅锅炉自动控制系统的应用，主要应用在船用辅锅炉锅炉水位自动控制、蒸汽压力自动控制、燃烧程序的自动控制、保护与报警，使锅炉实现自动控制，逐渐达到无人机舱的目的。本文主要包括以下几方面内容：一、介绍可编程序控制器（PLC）的基本特点，使人了解PLC工作原理及方式；二、说明该控制系统的设计要求，也就是本文用S7—200PLC实现自动锅炉控制要达到的目的；三、是本文最重要的一环，系统自动控制的设计包括硬件和软件

5、方面。161可编程序控制器的基本特点可编程序控制器（PLC）是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。PLC的工作原理框图如下：PLC是采用”顺序扫描、不断循环”的方式进行工作的，即PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描。如果无跳转指令，从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮扫描，周而复始。每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC采用软件编制程序来实现控制要求。编程时使用的各种编程元件，它们可提供相当多个常

6、开触点和长闭触点。这使得整个控制系统大为简单，只须外部端子上接上相应的输入输出信号线即可，并能在生产工艺流程改变或生产设备更新时，不必改变PLC的硬设备，只要改变程序即可。PLC能在线修改程序，也能方便地扩展I/O点数。PLC结构紧密，体积小巧，易于装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。162系统设计要求系统必须能够实现程序控制、自动调节、安全保护功能和具有较高的仿真度。本文主要针对的是船舶辅助燃油锅炉,其蒸发量一般为0.45-2.5t/h，蒸汽压力在04-0.46Mpa左右，但只要简单修改一下，PLC程序就可以适用不同型号的船舶锅炉。船舶锅炉自动控制一般有以下几个环节:锅炉水位自

7、动控制、燃烧程序的自动控制、蒸汽压力自动控制、保护与报警。系统的全自动起动、停炉和故障事件处理，按照要求在PLC中编制用户程序，实现:给水、扫气、点火、燃烧等过程的全自动起、停控制。锅炉定期定时保养维护的自动提示和超期不维护的系统自动闭锁。为配合燃烧，PLC在系统的起停运行中，根据控制要求自动起停风机电机和开闭风门完成扫气工序，并根据燃烧情况，控制风门的开闭大小。此外，风机电机故障、炉内压力超限联