工业锅炉安全自动控制系统的设计与开发

摘要

锅炉是现代工业中具有独特位置的热能动力设备，能够为工业的现代化发展带来巨大的热能动力和经济效益，工业锅炉安全管理中存在一些值得重视的问题，需要通过提高安全自动控制保护装置的可靠性等措施加以解决。锅炉的安全运行与严格的管理、安全自动控制保护装置的正确使用有密切的关系,既要做到管理周密严谨，又要做到安全自动控制保护装置完整可靠，才能确保锅炉安全。因此，我们决定采用自动控制技术、网络技术、通信技术、仪器仪表技术和数据库技术等多种技术方法，研制新型锅炉安全自动控制与远程监控设备，使系统兼具国内同类设备各主要功能，性能更安全、质量更可靠。
　　整个系统不是通过B/S/S方式设计，而是通过C/S/S方式设计，整个系统具有更高的安全性和实用性。本文的阐述也将重点放在数据采集系统、数据控制系统两个方面的硬件设计中。数据采集系统是以AT89S51单片机为核心，利用TLC2543串行A/D转换器构成的采样模块来实现数据采集。采集系统通过单片机系统对锅炉的运行状态，如压力、水位、温度等数据进行数据采集，通过将水位、压力传感器的开关量和温度传感器的模拟量转换为数字量，采集的结果通过串行通讯将数据发送到计算机中进行实时分析、处理和存储。计算机数据控制系统接收数据采集系统发送的数据，对数据进行计算、分析、处理和显示，并根据锅炉运行的状态控制响应的设备，以保证锅炉运行的安全性和节能。D/A转换用来将数字信号转换为模拟信号，主要通过该信号来控制外部的变频设备。并将采集结果通过RS232串行通讯和GPRS传输发送到计算机中。最终将计量结果存储到数据库中，用于将来对历史数据的查询、报表等。
　　本课题的研究将对新型锅炉安全自动控制与远程监控设备进行研制，极大提高锅炉运行质量的安全性。如果采用先进的计算机控制技术,可节省电能20％左右，这将对企业产生巨大的经济效益和带来巨大的社会效益。这就是本课题在理论研究或实际应用方面的意义和价值。

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第一章 绪论

1.1选题背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究目标与内容

1.4本文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 锅炉安全自动控制系统主要技术领域

2.1现代化的仪器仪表技术

2.2数字数据通讯技术

2.3GPRS无线通讯技术

2.4数据库访问技术

2.5 本章小结

第三章 锅炉安全自动控制系统需求分析

3.1功能需求

3.2变频控制

3.3远程监控

3.4数据通讯

3.5技术指标

3.6控制系统所需主要元器件

3.7 本章小结

第四章 锅炉安全自动控制系统设计

4.1系统设计目标

4.2系统功能与架构设计

4.3系统的组成

4.4系统设计环境

4.5 本章小结

第五章 数据采集与控制系统开发与实现

5.1数据采集系统设计

5.2数据控制系统结构设计

5.3锅炉系统控制算法实现

5.4串行通讯

5.5 本章小结

第六章 网络客户端监控系统设计

6.1网络监视系统网络信息处理流程

6.2建立客户端网络访问组件

6.3实现VC 组件的方法

6.4服务器端设计

6.5 本章小结

第七章 系统安全监控平台及安全性设计

7.1系统安全监控平台

7.2上位机与下位机数据通讯的安全性

7.3服务器的安全性

7.4客户端访问的安全性

7.5 本章小结

第八章 系统测试

8.1测试环境条件

8.2技术要求

8.3功能测试

8.4 测试结果与存在问题

8.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢