大型燃煤热油锅炉自动控温系统的研究

摘要

我国工业燃煤锅炉在各个行业应用广泛，虽然大部分都已经实现自动化控制，但仍有很多锅炉的自动控制水平较低。随着工业生产过程的发展，落后的控制方式已经不能满足企业的生产要求，而且大部分自控系统开发成本较高，因此开发出一套自动化程度较高且廉价的控制系统对中小型企业有着很大的实用价值。
　　本文从硬件设计和软件设计两方面详细介绍了燃煤热油锅炉自动控温系统。该系统采用PLC与触摸屏结合的方案作为自控系统的总设计方案。在硬件设计方案中，首先根据各分系统的控制需要完成对PLC、变频器、触摸屏等硬件设备的选型及安装;其次根据控制要求及逻辑顺序设计各控制柜的电路接线图并完成配线工作。在系统的软件设计方案中，首先根据控制理论及实践经验确定采用模糊自整定PID的方法来控制各变频器的输出并介绍了模糊控制器的设计;其次根据锅炉的运行要求及逻辑控制顺序完成PLC程序的编写;最后根据企业要求，为了让工人能够便捷地监控锅炉运行状态，利用EB8000软件开发了人机交互界面，实现了工人对锅炉状态的全面监控。
　　本文根据某企业的锅炉自动化控制项目，将上述控制系统成功应用其中并取得很好的控制效果及经济效益。该系统运行稳定，降低了人工劳动强度，减少了资源消耗量，节约了生产成本。经过一年的运行表明:该系统运行可靠，具有一定的推广价值。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 锅炉控制系统的发展历程

1．2．2 国内外发展现状

1．3 课题内容及意义

第2章 燃煤热油锅炉自动控温系统的总设计方案

2．1 燃煤热油锅炉的运行分析

2．1．1 燃煤热油锅炉的工作流程

2．1．2 系统简介

2．2 燃煤热油锅炉自控系统的控制目的

2．3 燃煤热油锅炉自控系统的控制要求

2．4 燃煤热油锅炉自控系统的方案选择

2．4．1 集散控制系统

2．4．2 PLC控制系统

2．4．3 现场总线控制系统

2．5 燃煤热油锅炉自动控制系统的方案确定

2．6 本章小结

第3章 自动控温系统的设计及算法研究

3．1 常规PID控制

3．1．1 单回路PID控制

3．1．2 串级PID控制

3．2 改进型PID控制

3．3 模糊控制

3．3．1 模糊控制理论的发展

3．3．2 模糊控制的工作原理

3．3．3 模糊控制的结构和特点

3．4 自动控温方案的确定

3．5 模糊自整定PID控制器的设计

3．5．1 精确量的模糊化

3．5．2 模糊规则与模糊推理

3．5．3 解模糊化

3．6 本章小结

第4章 PLC应用系统设计

4．1 PLC系统简介

4．1．1 PLC系统基本结构

4．1．2 PLC系统工作原理

4．1．3 PLC系统的应用

4．1．4 PLC系统的特点

4．2 PLC应用系统的硬件设计

4．2．1 PLC的选型

4．2．2 PLC功能模块的选取

4．2．3 变频器的选型

4．3 PLC系统电路设计

4．3．1 电源分配图设计

4．3．2 仪表设备接线图设计

4．3．3 控制电路设计

4．4 PLC应用系统的软件设计

4．4．1 CX-Programmer编程软件

4．4．2 系统程序编写

4．4．3 串口通讯协议

4．5 PLC应用系统试运行

4．6 本章小结

第5章 燃煤热油锅炉监控系统设计

5．1 监控系统方案的确定

5．1．1 触摸屏简介及选型

5．1．2 触摸屏界面结构设计

5．2 触摸屏设计过程

5．2．1 创建新文件

5．2．2 新建组态变量

5．2．3 主监控界面设计

5．3 监控系统现场运行

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢