机电一体化毕业设计-基于PLC的锅炉实时监控控制系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 在工业迅速发展的推动下，我国的经济水平得到了大幅的提升。锅炉作为最重要的动力机械设备起着不可替代的作用，因此锅炉有着巨大的发展前景，但是我国锅炉的燃烧效率较低，也就使得锅炉的供能不够高效。 本设计结合 制技术对这一问题进行了重点的研究。采用现代计算机技术对锅炉进行优化控制，从而大大提高其燃烧效率，节约一次能源，减少所产生的环境污染，对社会经济和环境质量的提高有很大的意义。 通过对锅炉各个部分控制要求的研究，结合参考文献和实际情况设计锅炉的自动控制系统。所研究设计的控制系统可 以对锅炉 进行集中监测、控制、管理。集中体现在对锅炉燃烧控制、水位汽包控制、过热蒸汽温度控制以及安全系统的控制设计。 本设计采用 核心控制器，同时结合变频器技术、传感器与检测技术以及以太网技术将所有设备构成一个整体，并与其他操作设备建立起良好的通信，对锅炉进行集散控制。通过 编程软件对 行 软件编程，构成对锅炉的实时监控系统。 关键词： 锅炉 ； 控制； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of of as an it is to of of on LC To to of on on of of it an of be on It on of of of of 7LC as At it of to as a up a It a of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 课题的内容和意义 . 1 炉技术的现状及其未来的发展前景 . 1 炉技术的现状 . 1 炉的发展趋势 . 2 课题的目的及要求 . 2 2 锅炉系统控制方案设计 . 3 炉运行过程简介 . 3 炉结构及其工艺介绍 . 3 炉的工作过程 . 4 炉水位控制方案设计 . 4 炉汽包水位控制要求 . 4 炉汽包水位控制方案设计 . 5 炉燃烧控制方案设计 . 5 炉燃烧控制要求 . 5 蒸汽压力控制方案设计 . 6 风控制方案设计 . 7 风控制方案设计 . 8 炉过热蒸汽温度控制方案设计 . 8 热蒸汽温度控制方案要求 . 8 热蒸汽减温器的安装设计 . 8 结 . 9 3 锅炉控制系统 设计 . 10 炉控制系统硬件设计 . 10 件型号选定 . 10 炉控制系统硬件设计 . 12 炉系统软件设计 . 13 ， Q 号交流 401339828 或 11970985 送风控制系统整定与仿真 . 27 风控制系统整定与仿真 . 28 5 结论与展望 . 30 论 . 30 足之处及未来展望 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 锅炉作为社会工业生产的重要设备，对经济的推动有着巨大的影响，因此对锅炉的不断优化也是现代科技发展的一个重要方向。随着时代的推进、计算机技术的迅猛发展以及网络技术的迅速崛起，计算机自动控制技术已经被运用到社会生产的各个领域，因此也衍生了许多工业控制计算机。如今常用的工控机类别有： 线工业电脑（ 可编程控制系统（ 分散型控制系统（ 现场总线系统（ 数控系统（ 种 1。 成熟的技术支持、高度可靠性、强抗干扰能力、小体积、高效率低能耗等特点在工业控制系统设备的行业有着很大占有率。由此可以预见，利用 控制工业生产有着巨大的前景。 课题的内容和 意义 锅炉作为我国最重要的能源转换之一，对我们的生产、生活都有着很大程度的影响，直接体现在我国南方的火力发电厂和北方供热采暖系统中。早期的锅炉都采用继电器 接触器控制，随着时代的发展和科技的进步，缺点和弊端不断体现出来，这种老式的控 制方式已不能适应大规模的生产活动。 术已经被运用在新的控制领域中，因此使用 考虑到现存煤矿资源的储量以及社会发展的环保趋势，对锅炉监控控制方式的改革就有了一定的意义和价值。本课题的要求是通过使用 实时监控锅炉的全程运作，通过计算机对锅炉控制程序进行设计，再依靠 现全自动的控制系统。这样一来，既能提高操作者对锅炉的操控性，又能减少人力资源和运行成本。 炉技术的现状及其未来的发展前景 炉技术的现状 传 统的工业锅炉大多采用的是继电器 接触器控制，给水、鼓风、引风等基本的 控制部分均为现场手动控制，其控制系统一般由输入电路、控制电路、输出电路和生产现场这四分部分组成。在以往传统的锅炉生产环节中，老式控制系统运用很普遍，但是随着科技的进步，企业生产量得到扩大，这种控制调节 方式在面对逐渐严格和多样化的生产工艺要求时，已经无法起到相应的精确控制，越来越显得落后。老式的手动控制方式不但在操作性方面不够便捷人性化，而且在锅炉运行时会持续高的能耗，转化效率极低，此外在监测的方法上，系统的监测控制不够完善，往往会使整个锅炉 系统运行在安全隐患中。对于重要的控制量一旦超过规定范围，又无法及时调整，对周边操作人员的人身安全会构成很大威胁。 我国的锅炉工业和国外相比发展的较晚。虽然我国工业经过了几十年的发展，生产水平有了很大的提高，但以往的锅炉都以煤矿为主要能源，在早期锅炉生产的影响下，很多企业无法采用天然气等新能源来替代煤矿作为主要能源。从全球来看，国内的控制技术落后于国外，国外的控制技术先进，其自动化控制程度相当完善，而国内的锅炉控制单元大买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 多采用常规的控制仪表，和世界的先进水平相差较大。 炉的发展趋势 锅炉的经济性 、先进性、安全性、环保性决定了该设备的好坏及其控制系统的优劣。 从经济性上来讲，要求锅炉的能耗小，维护成本低，自动化控制程度高。 从锅炉的技术上讲，整个全自动控制系统要采用高效率、高质量的控制元件来保证，依靠微机技术智能化控制，优化每个调节量，提高节能效果。 从安全性方面上讲，锅炉控制系统的各个部分能够单独控制，但又相互联系，遇到紧急故障时可以单独停止以保证现场的操作人员的安全。 从环保性方面上讲，通过计算机的调节管理，减少锅炉及其他系统设备对环境的污染，尤其是对大气和水质的要求。 课题的目的及 要求 动化控制系统有着很高的优越性，对于不同的生产环境只需改变内部的程序，控制系统就能 做相应的调整，作出针对性改变，无需改变外部设备的选用和排布，体现出此类控制系统的良好适用性，有较强的经济和现实价值。 本设计综合运用串级控制、比值控制以及前馈控制等控制方式，实现了燃料量控制调节主蒸汽压力，送风量控制调节烟气含量以及引风量控制炉膛负压的要求，并有效克服了彼此间的干扰。并根据课题要求设计出相应的硬件控制系统 ,采用相应编程软件在 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 锅炉系统 控制方案设计 燃煤蒸汽锅炉的工作原理为生产出符合压力和温度要求的水蒸汽，以满足负载设备的生产要求，同时还要保证整个生产的经济性和安全性。实现锅炉实时监控的重点在于保持汽包水位在设定范围、维持蒸汽压力处于规定范围、保证锅炉的燃烧效率及确保炉膛负压在给定范围。 炉运行过程简介 炉结构及其工艺介绍 锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备。它由本体、附属设备及附件仪表组成。本体主要有“锅”和“炉”两部分组成。在常见的锅炉设备中，链条炉排锅炉的结构 紧凑、系统成熟、性能稳定等特点，使得它被运用的尤为广泛。 “锅”和“炉”两部分组成了锅炉，锅为汽水系统，炉为燃烧系统。 汽水系统的作用是有效吸收燃料放出的热量，将水加热成为水蒸汽。液体被给水电机送到省煤器和汽包，接着进入下降管、水冷壁，水在水冷壁中加热后成为汽水混合物又回到汽包并经过汽、水分离，分离出的水继续进入下降管循环，饱和蒸汽则离开汽包进入过热器系统 2。饱和蒸汽经过热器升温后，通过主蒸汽管道送入汽轮机进行最终的生产运作。 燃 烧 器炉膛汽包过热器省煤器空气预热器炉墙水冷壁饱和蒸汽出口管道烟汽出口图 锅”的结构示意图 燃烧系统主要任务是使燃料在炉内良好燃烧，放出热量。它由炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器等组成。此外，锅炉本体还包括用来构成封闭炉膛和烟道的炉墙，以及用来支买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 撑设备的构架。 磨煤机送风机空 气预热器炉膛烟气管道烟囱引风机除尘器给煤机排 渣 管 道煤斗燃烧器图 炉”的结构示意图 炉的工作过程 煤矿传送带把燃煤送至煤斗 ,通过磨机磨煤后由空气管进入的热空气进行粗细分离，分离出不符合要求的粗煤被返回至煤磨机，合格的细煤粉存到煤粉仓库，按炉膛 燃烧的需求量送至炉膛，粗细分离产生的粉尘与一部分热空气被排粉机通过输送管道送至炉膛，经过燃烧器后参与炉膛的燃烧。 煤粉在炉膛内迅速燃烧后放出大量热，使炉膛的温度达到上千摄氏度或更高的温度。炉膛四周内壁布置着许多水冷壁，炉膛上方布置着过热器等受热面。过热器的作用是吸收炉膛内的热量，降低火焰温度，保护炉墙不被烧坏。此外为了防止熔化的煤灰黏在烟道等受热面上，烟气向上流动到达炉膛上面的出烟口时，烟气温度必须低于煤灰的熔点。 最后，燃烧产生的废气经除尘器、引风机等过滤大量飞灰后通过烟囱排入大气。 炉水位 控制方案设计 炉汽包水位控制要求 汽包水位在锅炉的运行过程中起着十分重要的作用，决定着锅炉的工作质量。汽包水位作为锅炉安全运行的前提条件，如果太低则会破坏锅炉的水循环，引发水冷壁管破裂和锅体干烧等现象，如果汽包受此影响损坏，还会引发爆炸；水位过高会使得汽水混合物无法正常分离，产生“带水”蒸汽，引起过热管壁结垢，而且这种不合格的水蒸汽不满足生产的要求，会使相关负载设备的传动叶片损坏。 整个给水系统控制最易出现也是最难解决的问题是锅炉的“虚假水位”，具体体现为：负荷突然大幅度增加时，水位迅速上 升，但随后又迅速地下降；负荷突然大幅度下降时，水位迅速下降，随后又迅速上升。 因此水位控制的主要目的在于有效的调节汽包处于规定范围，并且解决锅炉的虚假水位问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 炉汽包水位控制方案设计 对于汽包水位的控制一般有单冲量、双冲量和三冲量三种控制方案。 三级冲量控制系统与单冲量、双冲量控制系统有明显的优越性，虽然双冲量控制系统可以克服单冲量控制系统无法克服的“虚假水位”问题，但是它还是无法做到对调节阀的静态补偿和无法及时克服给水系统的干扰。 因此工业锅炉汽包水位控制一般都采用 三冲量控制的方式，即为在双冲量水位调节控制系统的基础上加入给水流量信号构成的三冲量控制系统：汽包水位为主冲量信号、给水流量为反馈信号、蒸汽流量为前馈信号。 蒸汽流量前馈主调节器汽包水位给定值给水电机副调节器 汽包给水流量变送器汽包水位变送器+- 冲量汽包水位控制方案图 炉燃烧控制方案设计 炉燃烧控制要求 工业锅炉是一个多输入输出、非线性的复杂控制对象，当某个参数变化时，其他的参数都会做出相应的改变，各个参数之间相互关系错综复杂，并且相互影响。 锅炉燃烧过程中的主要 控制任务是给煤控制、给风控制和炉膛负压控制。 实现燃料量控制调节蒸汽压力，送风量控制调节烟气含量以及引风量控制炉膛负压，并有效克服了彼此间的干扰，保证锅炉经济安全运行的同时又能使产生的蒸汽可以满足设备负荷的需求。 给煤量送风量引风量蒸汽压力蒸汽流量炉膛负压图 炉输入输出变量的关系示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 蒸汽压力控制方案设计 锅炉主蒸汽压力是整个燃烧控制系统的重要调节参数之一，引起蒸汽压力变化的因素有许多，给煤量、蒸汽流量是其中主要的两个原因。引起蒸汽压 力改变的干扰有两种：给煤量 M 的变化的干扰和蒸汽流量 D 变化的干扰。 如图 示，当给煤量 M 突然改变时，煤粉由加入到燃烧发出热量有一定延迟，液体吸热变为气体有需要一段时间，故在煤粉加入后的一段时间内，主蒸汽压力 会马上上升，而是经过一段时间才会开始上升。 如图 示，主蒸汽压力 蒸汽流量 D 增加后下降，此时如果给煤量 M 不再增加，不再提供热量，主蒸汽压力 会一直下降，直至增加给煤量 M 来产生热量，并与蒸汽流量 D 相互平衡后才能恢复锅炉的主蒸汽压力。 图 煤量阶跃变化时，主 图 煤量阶跃变化时，主 蒸汽压力的反应曲线 蒸汽压力的反应曲线 如图 示，主蒸汽压力的控制系统是一个串级控制系统。主蒸汽压力调节器作为主调节器，给煤调节器为副调节器，主蒸汽压力调节器的输出与给煤量的给定预设值作为输出送至给煤量调节器，控制变频器调速，从而改变给给煤量。 主蒸汽压力调 节 器给煤量调节器给煤量变频器给煤机 炉膛给煤量变送器主蒸汽变送器- 值主蒸汽压 力图 蒸汽压力控制方案图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 风控制方案设计 送风调节的目标是维持系统风煤比处于规定范围以保证煤粉燃烧的经济性。但因为烟氧量主要由送风量决定，因为在控制时不能及时调节烟氧量，所以采用由烟气含氧量为主回路，送风量为副回路构成的串级控制，并结合比值控制调节送风量和给煤量，优化送风控制系统，保证烟氧量处于稳定值。 烟氧量（烟气含氧量），即过剩空气系数 。实际生产中通常以烟气含氧量或过剩空气系数表示供给空气量的大小。燃烧 过程中，如果 过小，煤粉无法完全燃烧，产生大量的一氧化碳，造成环境污染；反之，当 过大时，高温燃烧产生烟气会带走过多热量，产生大量 样引起环境污染。给煤量稳定时，燃烧效率 与风煤比的关系如图 示： 燃 烧 效 率 %/ NO x 、 量风煤比燃 烧 效 率NO x 含量量最高燃烧效率图 烧效率与风煤比关系示意图 对于送风量，烟气含氧量是衡量其是否合适的重要标准，以送风量为调节量，烟气含氧量为被调节量构成一个串级比值控制系 统，其控制系统结构方案如图 示。 烟氧量调节器送风量调节器送风量调节阀炉膛送风量变送器给煤量变送器烟氧量变送器给煤量烟氧量送风量烟氧量预设值图 风控制系统结构方案图 图 示的控制系统中，经过主蒸汽压力温度补偿的给煤量能良好的反应出外界负荷的变化，给煤量经过变送器转换后的信号在外界负荷变化时能够及时改变送风回路的负买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 荷，以确保整个燃烧过程都有合适的风煤比。 主调节器为烟氧量调节器，主调节器接受烟氧量与烟氧量定值信号；副调节器为送风量调节器，它接受给煤信号，并结合送风量反馈信号及烟氧量调 节器的输出作为输入信号，再将此信号送到副调节器，粗调回路的风煤比。主回路用来进行烟氧量校正调节，起细调作用。通过主副回路不断调节风煤比，以确保炉膛的最优燃烧率。 风控制方案设计 引风量控制系统的主要任务在于调节控制引风调节阀，确保引风量始终稳定在规定范围，由此维持炉膛负压的稳定 。一旦 炉膛内 燃烧 情况 发生变化，炉膛负压 就会立即发生波动， 因此 要使锅炉能正常运行就必须控制炉膛负压。 炉膛顶部的烟气压力 即为炉膛负压 。 锅炉运行时，炉膛负压若过低，不仅热量损失增加，使锅炉灭火等不利情况；炉膛负压若过高 ， 则 炉膛内的高温烟气甚至火焰就会外泄，产生巨大的安全隐患，又会 导致煤耗量的增加，加大锅炉的运行成本，增加企业负担。 如图 示，炉膛负压控制系统选择单回路控制系统。由于送风调节系统和引风调节系统的关联作用明显且联系复杂，因此转变送风系统的送风量为 前馈信号后，将其与引风量信号一起送入引风控制装置，形成一个快速补偿系统。 引风控制装置挡 板调节阀炉膛炉膛负压变送器+引风量调节器 值 炉膛负压图 风控制系统结构方案图 炉过热蒸汽温度控制方案设计 热蒸汽 温度控制方案要求 锅炉过热蒸汽温度控制系统的任务是维持过热器出口蒸汽温度在 规定 范围内，并 保证过热器管壁温度 始终处在安全值 。 过热蒸汽温度控制 一般采用 减温水流量调节法 来实现 。 减温器等相关设备结构简单，操作起来简便快捷，因此通过 减温水来调节过热器出口蒸汽温度 的办法 应用较 为广泛 。 在安装减温器时应尽可能 靠近蒸汽 的 出口， 确 保过热器 工作的 安全 。 热蒸汽减温器的安装设计 为了保护过热器、提高蒸汽温度调节的灵敏性，过热蒸汽温度控制系统都采用前后两个喷水减温器。第一个减温器安装在前屏过热 器后面，调节幅度和惰性都较大。因为末级的过热器热惯性小，第二个减温器安装在末级过热器前方，以便迅速调节出口蒸汽温度。 汽温控制一般采用两个调节器串联互相配合的工作模式，彼此协调，当一级减温器出买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 现扰动时，它立即进行调节，随后二级减温器对扰动再次调节。相较于单一控制系统来说，优势明显。 结 锅炉的控制系统主要在于汽包水位的控制和燃烧过程的控制，以及过热蒸汽的控制。其中汽包的水位采用三冲量串级控制，提高了水位系统的稳定性；在燃烧控制中，关于给煤量、送风量、引风量的控制分别给出可行的控制方案，以确保对应 主蒸汽压力、烟氧量、炉膛负压都处于给定范围。最后对过热蒸汽的调节则保证了锅炉运行的稳定安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 3 锅炉控制系统设计 本次课题的控制系统中，参与运作的主要设备器件有电动机、变频器、调节变送器、调节阀、直流电源、 中电动机和变频器实现对各个控制环节的调节；变送器和调节阀对重要控制参数进行调节调整；直流电源为整个系统中的直流元器件供能； 为核心控制器最终实现锅炉的控制系统。 炉控制系统硬件设计 件型号选定 1. 电动机 在锅炉汽包水位控制系统和燃烧控制系统中，电动机是主要的动力设备。选择了合适的电动机才能保证供水准确、给煤适当，让锅炉运作更为稳定安全。 以常见工业锅炉的蒸发量为 35t/h，汽包压力 道直径为 50例，电机的正常工作功率大约为： 51 0 0 0 03600 2 . 53 . 1 45 0 0 0 0 0/103 5 0 0 022 （ 由估算结果可以选定 110三相异步电动机即可满足上产要求。由于主回路中必须接入变频器来对电机进行调 速控制，因此选定采用鼠笼式异步电动机，无需采用绕线式异步电机。 西玛特机电设备有限公司 生产的 列变频调速三相异步电动机 满足这次设计要求，适合型号为 细参数如下表 3 表 3牌参数 参数 对应内容 参数 对应内容 品牌： 型号： 额定功率： 额定转速： 西玛牌 1000（ 产品类型： 极数： 额定 电压： 产品认证： 三相异步电动机 8 极 380(V) . 变频器 变频器是实现变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的 软起动 、变频调速、提高运转精度、改变 功率因数 、过流 /过压 /过载保护等功能 4。 采用变频器调节来 取代风门、挡板、阀门的直接控制方案，实现给煤、给水、送风以及引风等被调参数的调节。变频器的调节范围广，且调整特性曲线光滑稳定，能实现连续的平稳调节，精度、可靠性、效率都更高，操作简单，绿色环保。 从电机的选型可以知道电动机工作在 50三相交流电时的功率约为 100于基频以下的交流异步电机工作时为恒转矩输出，此时电机的转速会小于额定转速，故电机的输出功率也会小于其额定功率，同时由于电机的转矩保持不变，因此工作电流和在 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 根据以上的分析和市场调查，可选择选择 司的 列的变频器。该变频器可以输入 3800/60相交流电，输出 380相交流电并通过控制信号控制其输出频率，其全功率范围是 够满足锅炉电机的功率要求。 3. 变送器 变送器 （ 就是把 传感器输出 的 信号转 化成能 被 控制设备接收的数字 信号的一种信号转化元件，它可以把 传感器 的 非电量 输入变 成电 流或电压 信号 ， 同时 将这些电信号放大后传送给控制和监测设备 。 大多实时监测信号都由 变送器 发出，但是 不同的 模拟量 信号 需要 相应 的传感器 结合对 应的变 送器 来产生 。 变送器 多种多样，常见的 工控变送器有压力变送器，流量变送器，电流变送器，电压变送器等 。 在自动化控制方面，变送器的作用是 举足轻重 的 。 变送器把非电量信号 转 化 成电 信号的同时，还能将其 放大 ，这就是变送器优于传感器的地方。 根据控制要求，采用 115 系列电容式变送器和 氧量变送器。它可将生产过程中的液体、气体、蒸汽、气体含氧量等介质的压力、差压、液位、流量、含量等参数的变化转换为中间变量，即差动电容变化 C，并把它们转换成 4直流电流输出信号送至各个有关单元进行显示或者调节控制。 4. 调节阀 调 节阀是整个控制回路的一个重要的组成部分，调节阀的使用是否合理与系统能否稳定安全运行及其控制正确无误息息相关。 根据传动能源的不同，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三类。其中液动和气动调节阀应用最为广泛，具有结构简单，动作迅速，性能可靠稳定，适用于防火防爆场合等特点。在此次设计中所使用到的给水量调节阀、送风量调节阀、引风量调节阀，电动调节阀与气动调节阀就能实现整个回路的控制调节作用。 根据本次设计的要求，选用 列电动阀。它能够有效调节给煤量与空气的流量，在其对数流量 特性控制下，当阀体小开度时，调节阀的放大系数小，控制比较稳定；当大开度时，其放大系数增大，控制效果更明显更灵敏。 5. 开关电源 锅炉控制系统中，除了需要接入三相交流电以外，一些控制器件的电源为 如 控制部件就需要在 才能正常工作，为此控制回路中要接入一个开关电源来为其提供稳定的 24V 直流电。 本次控制系统设计选用施耐德开关电源 采用脉冲宽度调制（ 式，由于没有没有工频变压器，工作温度低、体积更小、重量更轻；功率晶体管工作在开关状态 下，使得晶体管的能耗很小，转化效率高，其转化效率比线性电源高处一倍以上，内部自带短路、过载、过压等基本保护措施。 具体产品规格如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 表 3细参数 参数 相关内容 参数 相关 品牌： 型号： 调制方式： 晶体管连接方式： 类型： 耐德 冲宽度调制 ( 半桥式 C 电源 输入电压： 输出电流： 输出电压： 输出功率： 工作效率： 220V 4V 100W 100% 6. 次设计采用的是西门子公司的 核心控制器。 于模块式 要由机架、 块、信号（ I/O）模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程计算机组成，通过 块或通信模块借口， 连接到通信网络，可以与计算机、其他 其他设备进行通信与控制 3。 西门子 极高的性价比在国际国内市场占有很大的份额，在我国的各工控行业得到了广泛的应用，其自身的功能指令灵活多变，基本适用于所有控制场合，而且具有强大的扩展空间，可以解决一系列工业领域的控制难 题。 炉控制系统硬件设计 从 电源 接 头引入 380V 电源为 锅炉控制 系统供电， 为了保证设备的安全和不被瞬时过大的电流损坏，必须接入 过流保护装置 确保 电流过大时能够及时断电 。当电气 设备在 自身出现故障时 会使回路电 流 过大， 此时 熔断器动作，及时切断回路， 保证供电回路和电动机的安全 。 由于控制系统内的直流元件 需要直流电压才能 运行 ，因此还需要一个整流装置 将接出的 220V 交流电压进行整流稳压，输出直流 电源给 直流 元器件，保证器件的稳定运行 。 对于变频器的接线， 因此首先应该将变频器的 电源 端 与 380V 交 流电源相连，利用 而控制电机的启停与转速的快慢，实现对参数的 调节。 根据上述的分析，控制系统的硬件接线如图 示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 2 2 0 V 0V 1 2 D C 2 4 L 2 L 3 - 3 0 0P L D I 1D I 2D I 3D I 4A B S 5 1 0L 1 L 2 L 3 炉控制系统硬件接线图 炉系统软件设计 由电气接线图确定本课题的锅炉控制系统中所需的输入输出量的点数，并根据所需的输入输出点数确定所需的扩展模块。 （ 1）在给水控制上，采用电动机控制给水，并准备故障备用电机一台。其 I/O 点需求配置如下表 3示： 表 3水系统 I/O 点配置表 序号 控制内容 类型 数量 对应值输入 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 给水电机 ( )启动 给水电机 ( )运行 给水电机 ( )停止 给水电机 ( )故障时急停 给水调节阀开启 出水调节阀开启 汽包水位 给水流量 汽包高水位上限 汽包高水位上限 汽包低水位上限 汽包低水位上限 给水流量调节 给水流量调节 O I O I I I O 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 按钮 电动机 按钮 热继电器 /熔断器 按钮 按钮 水位变送器 流量传感器 设定值 设定值 设定值 设定值 给水调节阀 给水调节阀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （ 2） 燃烧控制系统方面，通过变频器的调速来控制给煤电机的启停及给煤量，炉排电机也由电机结合变频器控制调节，保证经济节能的运作。 其 I/O 点需求配置如下表 3： 表 3水系统 I/O 点配置表 序号 控制内容 类型 数量 对应值输入 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 给煤电机启动 给煤电机运行 给煤电机停止 给煤电机 故障时急停 炉排电机启动 炉排电机运行 炉排电机停止 炉排电机故障时急停 给煤量 炉排运