【毕业论文】基于plc的锅炉燃烧控制系统的设计与开发67791501word文档

进入本世纪以来，为了进步改善锅炉操作状况，降低能耗，确保安全运行，减少对大气污染，同时随着人工智能理论发展成熟，智能控制技术大规模应用，对新代锅炉计算机优化控制系统开发和应用已势在必行且条件成熟。

国内供热锅炉燃烧系统自动控制大多在燃油和燃气锅炉上实现，对于燃煤锅炉，在自动控制研究方面总是得不到满意效果，存在主要问题是滞后问题。

近几年变频技术在我国应用领域越来越广，锅炉控制国内外研究现状锅炉控制系统发展趋势本文所做工作第章系统方案设计锅炉控制研究简介总体设计思路方案比较方案方案方案论证与方案确定第章硬件设计用户系统框图锅炉系统理论分析变频调速基本原理变频调速在供暖锅炉中应用变频调速节能分析燃烧过程控制锅炉控制系统设计控制系统构成介绍第章软件设计系列简介编程语言简介编程语言国际标准复合数据类型与参数类型系统存储器中寄存器原理概述硬件组态与参数设置符号表逻辑块程序设计通信系统人机界面监控软件介绍监控系统设计锅炉监控界面设计第章结论成果创造性和先进性作用意义经济效益和社会意义推广应用范围和前景需要进步改进之处参考文献外文资料翻译外文翻译原文外文翻译译文致谢附录，附录程序清单，附录点数分配表附录物理参数比较表第章概述项目背景及课题研究意义工业锅炉是工业生产和集中供热过程中重要动力设备。

水暖锅炉在我国已有近百年历史，在过去很长段时间，我国水暖锅炉控制直都是人工手动控制。

随着我国人民生活水平稳步提高和城市化建设步伐加快，建筑业在国民经济中重要性日益凸显。

而对新型采暖设备需求量也呈全面迅猛增长态势。

虽然近年来，电热采暖地热采暖悄然进入寻常百姓家，但以水暖锅炉进行采暖仍是我国最为普遍使用冬季采暖方式。

工业锅炉能耗巨大，每年耗煤量超过上亿吨，占我国原煤产量三分之，提高其生产效率不仅具有可观经济效益，还有重要环保意义。

但是我国目前运行大多数锅炉系统控制水平不高，效率普遍低于国家标准，操作工人水平参差不齐，经常是凭感觉和经验去操作，长期使锅炉处在能耗高环境污染严重生产状态。

据有关资料显示，世界人口正陆续进入工业化阶段，全球性人口资源环境矛盾尖锐，使我国现代化面临严峻挑战，即使国际市场能够弥补中国资源不足，生态和环境破坏沉重代价也难以承受。

工业锅炉生产效率会受到诸多因素影响。

炉体本身生产状况是影响锅炉产热效率重要因素，但是国内很多供热单位锅炉炉龄较长生产状况远低于设计标准，要彻底更新换代，需要很大投资，这是大多数供热单位不能承受，也不符合我国现在基本国情。

然而锅炉设备是个复杂控制对象，作为个长期运行设备，其控制系统优劣也是影响锅炉生产效率重要因素。

应用计算机技术对锅炉生产过程相关环节进行自动化控制，能够有效地提高锅炉运行可靠性和生产效率。

实际表明，应用于吨时中压锅炉系列微机控制系统，经实测节煤率达以上。

工业锅炉耗煤产汽既是个能源转换过程，又是个生产过程，对于由多个锅炉控制站组成锅炉群系统，利用网络技术对整个生产过程进行集中监控管理，对生产数据进行记录统计分析，将统计分析各种数据及时发布给相关部门，如厂领导调度室工段室技术室等有着重要意义。

利用先进网络技术，构建个由现场控制层显示操作层和信息管理层组成集成自动化系统可以使企业生产和管理有机地结合起来。

通过现代信息化技术改造，提高整个供热单位管理水平，管控结合，奖优罚劣，充分调动工作人员责任心和积极性，通过加强管理提高生产水平，使整个锅炉系统生产过程处在可达最佳优化状态，可以有效地提高生产效率。

供暖锅炉控制国内外研究现状锅炉自动化控制从上世纪三四十年代就开始了，当时大都为单参数仪表控制，进入上世纪五十年代后，美国前苏联等国家都开始进行对锅炉操作和控制进步研究。

但由于当时科技发展局限性，对锅炉控制主要停留在使用汽动仪表包括汽动单元组合仪表和汽动基地式仪表阶段，而且大多数锅炉只是检测工艺参数，不进行自动控制。

到上世纪六十年代，在发达国家，锅炉控制主要以电动单元组合仪表相当于我国，仪表检测与控制，还是以检测报警为主，控制为辅助功能。

到了上世纪七十年代，随着计算机技术和自动控制技术理论发展，使得锅炉计算机控制成为可能。

尤其是近二十年来，随着先进控制理论和计算机技术飞速发展，加之计算机各种性能不断增强，价格大幅度下降，使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。

许多发达国家都相继开发出了锅炉计算机控制系统。

如今在国外，锅炉控制己基本实现了计算机自动控制，在控制方法上都采用了现代控制理论中最优控制多变量频域模糊控制等方法，因此，锅炉热效率很高锅炉运行平稳，而且减少了对环境污染。

在国内，由于经济技术条件限制，中小企业锅炉设备水平直比较落后，大多数中小型锅炉水平基本上停留在手动和简单仪表操作水平。

年代中后期，随着先进控制技术引入我国锅炉控制，锅炉计算机控制得到了很大发展。

至年代，锅炉自动化控制己成为个热门领域，利用单片机可编程序控制器工业计算机以及引进国外控制设备开发各种控制系统，己逐渐用于对原有锅炉技术改造中，并向与新建炉体配套方向发展，许多新控制方法，诸如最优控制自适应控制模糊控制神经网络控制专家控制等自动控制最新成果也在锅炉自动控制中得到了尝试和应用但由于控制技术单，或控制算法建模往往不能反映真实锅炉燃烧状况，导致在工程实践中并不怎么成功，不能产生很好经济效益，挫伤了用户在工业锅炉上用计算机进行控制积极性。

进入本世纪以来，为了进步改善锅炉操作状况，降低能耗，确保安全运行，减少对大气污染，同时随着人工智能理论发展成熟，智能控制技术大规模应用，对新代锅炉计算机优化控制系统开发和应用已势在必行且条件成熟。

国内供热锅炉燃烧系统自动控制大多在燃油和燃气锅炉上实现，对于燃煤锅炉，在自动控制研究方面总是得不到满意效果，存在主要问题是滞后问题。

近几年变频技术在我国应用领域越来越广，曹学长直认真辅导和耐心解答，奉献了自己不少业余时间，在此表示衷心感谢，另外，感谢跟我同组其他同学，在设计过程中，他们给我提到了很多有创意思想和建议，在此也向他们表示感谢，这不仅锻炼了我完成工程设计能力，而且更多学到了工作和生活态度，这切都将使我受益终身。

在此，深深感谢我家人对我支持，他们虽然不能给我太多大道理，但是他们用他们独特方式，他们兢兢业业，他们慈爱眼光，他们默默无闻，教诲了我人生真谛，让我茁壮成长。

在次感谢他们对我支持和帮助，感谢电信学院为我们提供实验和设计平台，感谢电信学院在本次毕业设计中投入大量财力和物力，最后感谢在百忙之中抽出时间参加我毕业设计答辩教授高工和老师，附录点数分配表地址含义数据类型备注除尘电机运转触点数字除尘保护数字除渣运行数字除渣保护数字鼓风运行数字鼓风保护数字引风运行数字引风保护数字炉排运行数字炉排保护数字循环泵运行数字循环泵故障数字循环泵运行数字循环泵故障数字补水泵运行数字补水泵故障数字补水泵运行数字补水泵故障数字上煤机正传数字上煤机反转数字上煤机故障数字出水温度模拟回水温度模拟室内温度模拟室外温度模拟出水压力模拟回水压力模拟炉排电机转速模拟鼓风给定模拟引风给定模拟炉排给定模拟循环泵给定模拟附录物理参数比较表相关物理参数表室外温度循环泵频率鼓风机频率引风机频率供水温度回水温度锅炉控制国内外研究现状锅炉控制系统发展趋势本文所做工作第章系统方案设计锅炉控制研究简介总体设计思路方案比较方案方案方案论证与方案确定第章硬件设计用户系统框图锅炉系统理论分析变频调速基本原理变频调速在供暖锅炉中应用变频调速节能分析燃烧过程控制锅炉控制系统设计控制系统构成介绍第章软件设计系列简介编程语言简介编程语言国际标准复合数据类型与参数类型系统存储器中寄存器原理概述硬件组态与参数设置符号表逻辑块程序设计通信系统人机界面监控软件介绍监控系统设计锅炉监控界面设计第章结论成果创造性和先进性作用意义经济摘要随着社会经济飞速发展，城市建设规模不断扩大，以及人们生活水平不断提高，对城市生活供暖用户数量和供暖质量提出了原来越高要求。

结合现状，本论文供暖锅炉监控系统，设计了套基于和变频调速技术供暖锅炉控制系统。

该控制系统以台工业控制机作为上位机，以西门子可编程控制机为下位机，系统通过变频器控制电机启动，运行和调速。

上位机监控采用设计，主要完成系统操作界面设计，实现系统启停控制，参数设定，报警联动，历史数据查询等功能。

下位机控制程序采用西门子公司编程软件设计，主要完成模拟量信号处理，温度和压力信号控制等功能，并接受上位机控制指令以完成风机启停控制，参数设定，循环泵控制和其余电动机控制。

本文设计变频控制系统实现了锅炉燃烧过程自动控制，系统运行稳定可靠。

采用锅炉计算机控制和变频控制不仅可大大节约能源，促进环保，而且可以提高生产自动化水平，具有显著经济效益和社会效益。

关键字锅炉控制变频调速组态软件目录摘要第章概述项目背景及课题研究意义供暖锅炉控制国内外研究现状锅炉控制系统发展趋势本文所做工作第章系统方案设计锅炉控制研究简介总体设计思路方案比较方案方案方案论证与方案确定第章硬件设计用户系统框图锅炉系统理论分析变频调速基本原理变频调速在供暖锅炉中应用变频调速节能分析燃烧过程控制锅炉控制系统设计控制系统构成介绍第章软件设计系列简介编程语言简介编程语言国际标准复合数据类型与参数类型系统存储器中寄存器原理概述硬件组态与参数设置符号表逻辑块程序设计通信系统人机界面监控软件介绍监控系统设计锅炉监控界面设计第章结论成果创造性和先进性作用意义经济效益和社会意义推广应用范