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基于组态软件的供暖锅炉监控系统设计-毕业论文.doc
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基于组态软件的供暖锅炉监控系统设计-毕业论文.doc
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I
基于组态软件的供暖锅炉监控系统设计
摘 要
工业锅炉是采暖供热系统的核心设备,它的主要任务是安全可靠、经济有效
地把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递给水,生产出满足需要的蒸汽或
热水。
本文主要介绍的是通过组态软件(MCGS)做成的一套锅炉监控系统。大家都
知道我们可以把锅炉分为三个相对独立的环节去控制:燃烧系统的控制,汽包液
位的控制,过热蒸汽温度的控制。本文也采用了这样的分环节控制的方法。首先,
用炉膛内的压力与饱和蒸汽的压力组成串级控制系统去控制燃料的供给量,继而
控制了燃烧系统。当然为了安全起见我们还必须用一个压力传感器去测量炉膛内
的压力。其次,用饱和蒸汽的温度和汽包的水位组成串级控制去控制给水量,继
而控制汽包的水位。最后,用过了减温器的蒸汽的温度与过热后的蒸汽的温度组
成串级控制去控制减温水的供给量,继而控制过热蒸汽的温度。该系统具有数据
采集,实时控制,在线查询等功能,同时能够通过一些简单的传统控制(PID 控制)
对其进行相对稳定的控制。
本文针对过路系统三个环节中的每个环节的单独控制(燃烧系统控制,汽包
液位控制,过热蒸汽温度控制),得到了比较稳定的锅炉系统,同事又对其进行了
较为良好的监控。
关键词:组态软件;锅炉;串级控制;安全
II
Configuration Software-based Monitoring
System of the Boiler
Abstract
Industrial boiler heating system is the core of heating equipment, its main task is
that have a safe, reliable, cost-effective way to make fuel chemical energy into heat
energy, then the heat transfer water to produce steam or hot water to meet the need. The
safe operation of the boiler is now the focus of the boiler system, we should have a
complete set of monitoring equipment to monitor the boiler, it can be timely to get rid of
a number of security incidents.
In this paper, it is a boiler control system made by the configuration software
(MCGS). We all know that we can divide the boiler control system into three relatively
independent parts to control: combustion system control, drum level control,
temperature control of superheated steam. This article also used this method to control it.
Firstly, the pressure inside the furnace and the composition of saturated vapor pressure
cascade control system to control the fuel supply, then control of the combustion system.
Of course, for security reasons we must use a pressure sensor to measure the pressure
inside the furnace. Secondly, the use of saturated steam temperature and drum water
level control to control the composition of a cascade of water, and then control the drum
water level. Finally, we used the super heated steam temperature and steam temperature
after the composition cascade control to control the supply of warm water by volume,
III
and then control the temperature of superheated steam. The system has data acquisition,
real-time control, online inquiries and other functions, also, through some simple
traditional control (PID control) the relative stability of its control.
This paper crossing system, every aspect of the three links in a separate control
(combustion system control, drum level control, temperature control of superheated
steam), has been relatively stable for a boiler system, will then be a relatively good for
its control .
Keywords: configuration software; boiler; serial control; security
IV
目 录
摘 要 ...............................................................I
Abstract ............................................................II
第 1 章 引 言 ........................................................1
1.1 锅炉研究的背景和意义 ............................................1
1.2 锅炉研究的现状和存在的问题 ......................................1
第 2 章 MCGS 组态软件介绍 ..............................................4
2.1 MCGS 简介 .......................................................4
2.2 MCGS 的功能和特点 ...............................................5
2.3 MCGS 的构成 .....................................................7
2.4 MCGS 的工作方式 .................................................7
2.5 MCGS 的操作方式 .................................................9
2.6 组建工程的一般过程 .............................................11
第 3 章 锅炉工艺流程 .................................................14
3.1 锅炉工艺流程简介 ...............................................14
3.2 锅炉控制中的控制参数 ...........................................15
3.2.1 锅炉中的主要控制参数 .......................................15
3.2.2 锅炉参数之间的内在关系 .....................................15
3.3 锅炉设备的控制系统 .............................................16
3.3.1 锅炉汽包水位控制 ...........................................16
V
3.3.2 锅炉燃烧系统的控制 .........................................16
3.3.3 过热蒸汽系统的控制 .........................................17
3.4 相关对象的动态特性 .............................................18
3.4.1 汽包水位的动态特性 .........................................18
3.4.2 压力的动态特性 .............................................20
第 4 章 锅炉监控系统设计 .............................................23
4.1 设计方案 .......................................................23
4.1.1 汽包水位控制系统设计 .......................................23
4.1.2 燃烧控制系统的设计 .........................................24
4.1.3 过热蒸汽温度控制 ...........................................25
4.2 工程的组态 .....................................................26
4.2.1 基于 MCGS 组态软件的人机界面图 ..............................26
4.2.2 组态过程 ...................................................28
4.3 脚本程序说明 ...................................................31
4.4 系统简介 .......................................................32
4.4.1 监控系统的功能 .............................................33
4.4.2 实施方式 ...................................................34
第 5 章 MCGS 环境下系统的模拟运行结果 ................................36
第 6 章 仪表选型、清单及概算 .........................................40
6.1 仪表选型 .......................................................40
6.1.1 执行器 .....................................................40
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