电气自动化毕业论文

1、精选文库 安徽电气工程职业技术学院 毕业论文 目：梭式窑燃烧系统研究 部：自动化与信息工程部 业：电气自动化 名: 级：14电气 t=r. 号: 指导教师: 教师单位: 2016年12月28日 梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力 变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安 全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障 报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLG火焰控制器、工控机、 继电器等。按照预先设定的升温曲线，经 PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接 受PLC的信号，实现电磁阀

2、的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温 度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形 式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同时指 示有关设备的运行状态。 关键词：检测装置；控制系统；PLC继电器；流程图 -12 - 1、绪论 1.1题目背景及目的 1.2论文研究方法 1.3论文研究内容 2、系统简介 2.1空气管路 2.2燃气管路 2.3自动控制系统 2.3.1 自动控制器 2.3.2 燃烧器功率调节 2.3.3 压力控制系统 2.3.4 控制系统概述 2.4设备功能特点 2.5技术指标 10 3、硬件配置 10 4、软

3、件设计 12 4.1 系统图纸 12 4.2 下位机控制 21 4.3 上位机 43 4.4 通讯 44 5、毕业设计总结 49 6、参考文献 50 7、致谢 50 1绪论 梭式窑是一种以窑车做窑底的倒焰间歇式生产的热工设备，也称车底式倒焰 窑，因窑车从窑的一端进出也称抽屉窑，是国内近十年来发展迅速的窑型之一。 梭式窑被广泛地使用于艺术陶瓷、日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料及 金属热处理行业，要求设计各种性能及不同容积的梭式窑。设计温度 700-1800 C,有效容积1-180 ,并可选用氧化或还原烧成气氛；采用先进的可 编程窑炉控制系统为用户完成各种产品烧成曲线；梭式窑可采用柴油、煤气

4、、天 然气及液化石油气作为燃料。 1.1题目背景及目的 梭式窑的应用正日益广泛，它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。 首先是生 产安排非常灵活，每一窑都可以采用不同的烧成制度，烧制不同的产品，很适 合现在市场多变的要求；可以随时根据销售情况决定生产，可以生产连续窑不 易生产的大件、超大件产品，这些都是连续窑无法比拟的。但它也有许多缺点 能耗高就是其中关键一项。随着技术水平的提高，梭式窑的优点正得到充分的发 挥，而过去的缺点更日益成为历史。现在国外引进的梭式窑，其能耗指标比隧道 窑高不出多少，因此应用也日益广泛，甚至成为有些厂在小规模生产时的主要 设备。但相比较而言，国产梭式窑的性能还有点差距 ,

5、能耗当然也是其中之一。 九十年代初，我国引进了一条瑞士尼诺的梭式窑 ,该窑一定程度上代表了 早期梭式窑设计上的思路。窑底两边侧墙上共布置了 5支烧嘴，功率较大。五个 排烟口也分布在侧墙底部，风机排烟。烟气排出后经过热交换器加热助燃风，烟 气自身被冷却，再由风机排出。从实际应用效果来看，效果并不理想，除了温度 均匀性较差外，能耗也较高。同时由于换热效果不理想，烟气得不到充分冷却， 不得不用冷却水冷却后再经风机排空。 1996 年，天津美标公司从英国Bricesco 公司购买两座60m3梭式窑,应该 讲，该窑代表了当今梭式窑设计上的最新思路。在窑体的两侧墙分散布置了24 支烧嘴，采用了脉冲两侧燃烧

6、系统，分散式顶部自然排烟。从应用来看，温度均 匀性非常好，烧成周期可以缩短到14小时以下，能耗约在1600 1800kcarl?kg瓷。1997年上半年,该公司的所有产品都是用这两条梭式窑烧成, 质量非常稳定。该窑并没有采用任何余热利用措施，烟气烟囟直接排入大气，能 耗却已达到相当先进的水平。 我国的厂家自行设计制造的梭式窑大多倾向于采用余热回收利用设备，一般 用烟气通过热交换器加热助燃空气，但总体效果并不理想。相比较而言，从近两 年引进的卫生瓷生产用梭式窑来看，几乎都不采用余热利用设备，而是烟气直 接自然排出，但能耗却已大大降低。由此可见，余热利用设备的采用对卫生瓷用 梭式窑性能的影响值得我

7、们作一个综合性评价。 1.2论文研究方法 通过文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题，再根据 功能分析法，将设备的功能特点、硬件配置、软件设计进行分析。 1.3论文研究内容 由燃气燃烧器、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃 气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下 稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组 成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC火焰控制器、工控机、继电器等。 按照预先设定的升温曲线，经 PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接受 PLC 的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火

8、以及开关时间。当检测温度与 设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形 式将炉区所有可控设备显示在一张图上，并将有关热工参数显示在流程图上，同 时指示有关设备的运行状态。 2、系统简介 由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计（买方提供）、压力变送 器（买方提供）、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保 系统在安全、合理的情况下稳定运行。 2.1 :空气管路 空气管路配助燃风机一台，经管道送到燃烧器，管路中安装压力开关。在空气 压力欠压时，紧急关闭天然气切断阀，切断气源并报警。待故障排除后，由人 工在控制室重新启动，确保生产安全。风机参

9、数为：压力8.3KPA-7.3KPA，流 量 1200-1500m3/Hr 2.2 :燃气管道 燃气管道在管路上设有手动球阀、 高/低压力开关、燃气电磁阀，在燃气欠压 /超压、风机故障、停风等不能正常使用的情况下，安全关闭切断阀，切断气 源并报警。待故障排除后，由人工在控制室重新启动，确保生产安全。 2.3 :自动控制系统 自动控制系统由温度控制系统、 燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统 等组成。 2.3.1 :可以根据炉膛温度，调节烧嘴的燃烧能力。 2.3.2 :燃烧控制系统 当设备准备就绪后，开启助燃风机，助燃风由风机出口，进入燃烧系统 空气管腔并通过调节阀组送入燃烧器；打开天然气进

10、气阀门，天然气由稳压 调压阀调压至工作压力，如果压力超过设定上限，排空阀打开，使管路实现 排空泻压（根据贵司需要是否增加），如果系统没有异常报警，则打开安全 切断阀、燃气通过调解阀组送入燃烧器，燃烧开始； 2.3.3 :燃烧器功率调节 按照预先设定的升温曲线，经 PLC运算，输出信号送给电磁阀，电磁阀接 受PLC的信号，实现电磁阀的开关，控制燃烧器的大小火以及开关时间。当 检测温度与设定温度偏离时，PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度 升温曲线1: 室温-160 C,在160C保温30min 160 C -290 C,在 290C 度保温 20min 290 C -350 C,在 350

11、C 度保温 60min 350 C -416 C,在 416C 度保温 60min 416 C -1450 C,在 1450r 度保温 120min 升温曲线2: 室温-416 C,在416C保温30min 416 r -800 r, 50 r /h 升温 800 r -1450 r, 120r /h 升温，保温 120min 升温速率: 800 r以下，10-100 r /H 800 r 以上，50-150 r /H 2.3.4 :压力控制系统 风压：压力开关，欠压报警，联琐保护。 燃气压力：压力开关，超压报警，欠压紧急切断报警，联琐保护。 2.3.5 :控制系统概述 控制系统包括电源开关、

12、报警装置、PLG火焰控制器、工控机、继电器等 控制系统能实现以下功能: 燃烧器的自动启动/停止 燃烧器故障自动停止并锁定 可以实现本地/远程控制 控制箱实现报警及复位功能 可以实现温度的调节功能 工控机界面显示: bS KtliF -Mei 阳 TBL wti 畑釧QQ 空气低压;1叩 .E M0.2 障复位 M2OD K o 23 温度曲a的*：M7.C -A R ) so.o T O IS M4.0 T O 空气低压报警指示灯 燃气低压报警指示灯 燃气高压报警指示灯 急停指示灯 i网络C I Alwaps anSMa.0 空气低压血 1 IP I1 h II 当所有状态正常时准备就绪（ 燃

13、耳低压B气嵩压皿? ;xx M12.0) 急停心口准脣就绪制12D I助雄罔机I Mize豹燃氐机言动:IDL4 时沅!诜揉:1上4 Rf喋凤机壬诵忙5富弄哽菇M2O5 乱桁55：25 ltfl：OD.t 远程助鑑味雇DL4就iG园呈胡忆4 II ”1 助燃庇H：Qtu 1 / T37 IN TON 5- PT ICOrrt 准备就绪，进行远程或就地启动助燃风机。 冋塔S I安空阀 73? 蚩洒鯛帕E祈也擁曲狞全阀丟闭训了远窗连SW2O7专金t胸繭仙斤 no INicN 安全切断湍Q0芍 助燃风机启动后且准备就绪，进行远程或就地启动安全切断阀。 I网S 9 I 1马!棗控制 E删場壺火：I1D

14、麒远起迭择灯J就地1号去Him 叵程1号卸W11 号点乂控 Ml E C) 10Q ri3 一三右旳空 LJe 129 iKTON 让LIti$ H4O M t 3 / 安全切断阀启动后，可以进行远程或就地启动 1号点火，点火持续2秒。 nus 一号运行指仁 就址1号关別“ 号世行指池仁g程谒关舫j T43 M I H4.0 H IN TON 10- PT 100 rn T43 H4.5 S 1号就 地关闭 1号远 程关闭 I 兽 * 翳 :-: I曙关if T3e 二号运行指：31.3煎地冯黄和11.3 T I1 H-rH 二号运行Jr：Q1.3近程2養恫21.3 M4.1 IN TON t

15、 10- fl 10BI ms T44 T44 M4.1 R ) M4.1 S 安全切断阀 启动后，可以 进行远程或 就地启动2 号点火，点火 持续2秒。 2号就地关闭 2号远程关闭 计时1秒 1秒后复位 安全切断阀 R 口 I丹waf捌J 启动后，可 IK匚性也思点乂it为LiiHii亿12 4 fltrti尺矣M.iiE 送0.记111 INICM 秒。 网络14 有火】 M42 Tje PTIPUfciL 以进行远程 或就地启动 3号点火, 点火持续2 3号就地关闭 3号远程关闭 三号运行指;QT4远程羯总惟1万 II1 P M4.2 T45 iS foil 计时1秒 inPT100ms

16、 1秒后复位 安全切断阀 745 M42 R 启动后，可以 m 15 I年忙別 T：.酋押阳”甫片|*忧塢芳打1汁 颇鬧严-刚 Ti：点农位呵11 进行远程或 就地启动4 4号就地关闭 T*2 ifj 丽 31CM 号点火，点火 持续2秒 谓-|屯 W4.3 S ) 四寻童订皓tiab訓丸惜壬闭:们.了 I 11 / I_ _I P 4号远程关闭 MlJ T Mt 屈roM 计时1秒 ICIPIIOLik 1秒后复位 网塔H 号运行指示灯 I运行指示 Ak.ay3_On:SHO.O拾ffli号运行;12.0 号运行指:加.2 检测绢运行;12,1二号运行指 T IC ） 二号运行指示灯 三号运

17、行指示灯 四号运行指示灯 榆a4号运行0号运行指二Q 1.5 二 IC ） 检测塢运行;122三号话疔指二Q 1.4 IIC ） 空气压力转换转换成显示值（单位Kpa） 燃气压力转换转换成显示值（单位Kpa） 燃气流量转换转换成显示值（单位Kpa） 处理VD1180（32位热电偶5温度值）存到VW1408（16位） 冋络22 rpiDoi 热电偶5 On:SMO 0 熱电1禹501190 1IE FIDCUN IT EN RV_IOutput 11门1 300.0 PID 过程 FVW14CISMO.O 复 M7.7 设定PID调节目标为上面计算值 记录大于1450 C状态，记录1450C值

18、S1.3 G 匚 RT) 激活S1.3 ecre) 结束S1.2 复位M8.0 用M31.6显示升温曲线完成 S0,5 S1.3 升温曲绒#侧315升温曲线螂內刃启 升温曲线2子程序结束回到主程序 SD0 H 1tt自性9朿- 0 ftK服沪*台拾=脏甕20*自迁瑕茗自Kltrs宇|1前*帼a -二-士 IA j 7)选择是否需要CRC呆护，如选择了 此功能，则CP243-1在每次系统重启 时，就校验S7-200中的组态信息看是 否被修改，如被改过，则停止启动, 并重新设置IP地址。 “保持活动间隔”即是上步中的探测 通信状态的时间间隔。 (8)选定CP243-1组态信息的存放地 址，此地址区

19、在用户程序中不可再用。 上-r I- (IZ 组态信息。 (9)至此，S7-200服务器端的以太 网通信已经组态完毕，如下图，给出 了组态后的信息。点击“完成”保存 (10)在程序调用子程序“ ETH0_CTF” ETH0_CTR为初始化和控制子程序，在开始时执行以太网模块检查。应当在每次扫描 开始调用该子程序，且每个模块仅限使用一次该子程序。每次CPU更改为RUN运行) 时，该指令命令CP243-1以太网模块检查V组态数据区是否存在新配置。如果配置不 同或CRC保护被禁用，贝U用新配置重设模块。 当以太网模块准备从其他指令接收命令时，CP_Ready置 1。Ch_Ready的每一位对应 一个

20、指定，显示该通道的连接状态。例如，当通道0建立连接后，位0置1。Error STEP /-Mkro/WIN -项艮 1 - 1MATK_ LADJ 區文葩旧=吉过 PLC 运贰也二Ct 育-1血 ！期也 三=1 I，2 应 B X I - i雪J昭2 (3 的 tt aFl I 22A HFI ；1 q特寻吉 L E JU：yi寒丟 I直直致癖 :5 FSijEl _ M = 如謬尹燈 黒岌3捲.遇_ 一me 二i 一三血 _ r fll =1 3 I 口 |卜卧眉园瞬金H黑竝 Q 卜TH nt 1 1 建澤 4 0H 1 BiIOlI im imour QP_FteaV UT BOOL E4

21、3-1昂民停甘ih常 LV/l C.A5J|* Dunr McntJ ( i l S i t - / - dI lO- 11 I !? I iT I 14 I IS I le I 1? I ID I 1 - I a 唸龙冏揚块1用T应銅冗(?御删疇用* ass的任序中仅f?囲一它-匸E!坛母前27节百招宅为qE7 口悒刃Hi對如曙Fi|电和 逗按叫乍討审奇5：札grF厂5 c程 rPF： in-n户巩槪：imwrii戸2 (错误)包含模块通信状态。5.2 MCGS设备窗口设置 (1)在设备窗口下添加(西门子 S7200_CP243以太网) -二-r r ，斗 =攔a|_= I b： I -才忖

22、勺 J-twac 说X应甘CElKlt J 加_ PE目苓U| 白说音在me It 曲罰 也刊 旨二GKS P-歸- l*AU冲 h科 d迥石诂rtS屮 IH liJ 恵 U hW ihJiniJ mUnfl H AfILL lU 1.1 NV s f irt 1I fr Wd I HAdC I iseSa UEfFI nn?57BXM：FZ4lbtHUttttS 希 阳音诵诃1 谭5呈 1 E P5Qrwl F偿対ft 3 貝诗aOHD.l 曲曲 4 只 QIIHII.? ftiS ). 3 nQIMia.4 pi*ajs r Ri?OiriA 1 AitQIIHl.t ) 只祢DwHir

23、F读AH IV p神Q(ni. EWrtfi 11 PQilWl.l p债佃 17 口蛙皿闖 口迹尅fi 1 q CinAruii 宅 , 常引匡只I (2)设置本地IP地址192.168.1.2 远端 IP 地址 192.168.1.1 (3)增加设备通道 (4) 建立好实时数据库，链接 设备通道。 迫道 河应数据对象 通道类塑 周期T ，序遽连接1 0 1 摊仄连蚩 1 就址匹#王控制 只 1100 0?.- 1= 2 寻哼谕出 只 QOOOO 1 ffl眸诈犒 空汽低圧 IGonnn 1 rB-hV W1 皴r低压 只 iooooo 1 虛护遽頑1 5 貝谟 QDIIDII 1 , 11

24、- E 朗畫风机控制 1 = 1 J一川 7 宝全阀控起 貝祎mono 1 0 点人控制51出1 只 100000 1 3 点:控制衔出2 (riQOOOO 1 10 点:戈控制愉出3 牙读doom 1 上 LlJJ 丄 踰A DO 星本属性ill道连接1设爸调试 数保上理 I H H H H H H H I| 此便完成了通讯的设置。 5、毕业设计总结 通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料 的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己 在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。 毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，

25、他既是对学校所学知 识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端, 毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决 问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业 毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业 设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大 概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对 前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 通过这次毕业设计使我 明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东 西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这 次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程， 在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综