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基于plc的火电厂锅炉控制系统设计毕业(论文)设计说明书.doc
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基于plc的火电厂锅炉控制系统设计毕业(论文)设计说明书.doc
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内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)
内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书(毕业论文)
题 目:基于 PLC 的火电厂锅炉控制
系统设计
内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)
II
独 创 声 明
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,
独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我所知,
除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体
已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体
均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计(论文)使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规
定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保
存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存
设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅
览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使
用。
(保密论文在解密后遵守此规定)
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)
III
基于 PLC 的火电厂锅炉控制系统设计
摘 要
火电厂锅炉是工业生产过程的必要动力设备,锅炉系统安全、稳定、高效运行是火
电厂的重要任务。锅炉存在热效率低,燃煤质量不稳定,排烟温度高等问题,利用 PLC
对锅炉进行过程控制是火电厂锅炉控制领域的重要研究内容。
本设计通过对炉膛温度、炉膛压力、汽包液位及过热器温度的分析,以 PLC 为控
制器、采用 PID 算法、运用 STEP7—Micro/WIN 进行梯形图编程,分别设计了炉膛温度
串级控制方案、流量比值控制方案,炉压前馈—反馈控制方案,汽包水位三冲量控制方
案和过热器串级控制方案,实现了对各个控制系统的自动控制。最后利用人机交互界面,
实现了密码登陆,画面动态显示,数据报表的预览、打印、保存、刷新和调入查询,曲
线的更新,画面报警等功能,可达到锅炉控制系统安全、稳定、高效运行。
关键词:锅炉;PLC;组态王
内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)
IV
The Boiler Control System of Thermal Power Plant Based on PLC
Abstract
The boiler of thermal power plant is the necessary power equipment during the industrial
production, boiler system security, stability and efficient operation of power plants is an
important task. But boiler thermal efficiency is low; the coal quality is not stable, exhaust
temperature is higher, so the boiler process control is an important research field of thermal
power plant boiler control using PLC.
Through the analysis of the furnace temperature, furnace pressure, drum level and
superheater temperature, the design takes PLC as controller, and uses PID algorithm,
completes programming through STEP7 - Micro/WIN ladder diagram. the temperature
cascade control scheme, the pressure feedforward—feedback control scheme and the ratio
control scheme of the furnace are designed , three impulses control scheme of the drum level
and cascade control scheme of superheater are designed too, finally each control system can
be run automatically . The interactive interface is designed using the King view software,
finally using a password to land is achieved, screen can show ceaselessly, data report preview,
print, save, refresh and transferred to the query is completed ,the curve and alarm screen etc
can be updated timely. Finally boiler control system can achieve security, stability and
efficient operation.
Keywords : Boiler ;PLC;Kingview
内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)
V
目 录
摘 要..........................................................................................................................................II
Abstract .....................................................................................................................................III
第一章 绪 论.............................................................................................................................1
1.1 火电厂锅炉的发展现状................................................................................................1
1.2 研究目的及意义............................................................................................................1
第二章 火电厂锅炉生产工艺...................................................................................................3
2.1 锅炉的组成和分类........................................................................................................3
2.2 锅炉的工艺流程简介....................................................................................................4
第三章 火电厂锅炉控制系统的总体方案设计.......................................................................7
3.1 控制方案的选择...........................................................................................................7
3.2 基于 PLC 的锅炉控制系统方案设计 .........................................................................7
3.3 锅炉控制过程................................................................................................................8
3.3.1 炉膛温度控制系统..............................................................................................9
3.3.2 汽包液位控制系统..............................................................................................9
3.3.3 过热器温度控制系统........................................................................................11
3.3.4 炉膛负压控制系统............................................................................................12
4.1 传感器选型..................................................................................................................14
4.2 执行器选型.................................................................................................................17
4.3 调节器选型..................................................................................................................18
第五章 控制系统下位机设计.................................................................................................20
5.1 西门子 S7-200 可编程控制器概述 ............................................................................20
5.2 系统的整体设计方案.................................................................................................21
5.3 下位机 PLC 的硬件设计过程 ....................................................................................22
5.3.1 I/0 分配 ..............................................................................................................22
5.3.2 硬件配置及连接图...........................................................................................23
5.4 STEP7 概述及 S7-200 程序流程设计........................................................................24
5.5 程序编写及分析..........................................................................................................31
第六章 控制系统上位机设计.................................................................................................33
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