plc鍋爐pid的控制研究分析論文

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1、PLC鍋爐PID的控制研究分析畢業(yè)論文目　錄前　言1第1章供暖鍋爐改造設(shè)計思路21.1供暖鍋爐改造設(shè)計要求21.2鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)21.3整體方案選擇3第2章變頻調(diào)速在供暖鍋爐控制中的應(yīng)用42.1變頻調(diào)速基本原理42.2變頻調(diào)速在供暖鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用5第3章鍋爐控制系統(tǒng)總體設(shè)計63.1系統(tǒng)功能分析63.2總體設(shè)計思路63.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7第4章系統(tǒng)硬件設(shè)計84.1可編程控制器PLC的選型84.2PLC配置94.2.1PLC的開關(guān)量輸入、輸出點(diǎn)94.2.2PLC的模擬量輸入、輸出點(diǎn)114.3I/O接線114.4變頻器配置114.4.1變頻器輸入輸出接口114.5傳感器與

2、變送器134.5.1壓力變送器工作原理134.5.2壓力變送器選型134.5.3溫度傳感器選型13第5章系統(tǒng)構(gòu)成165.1補(bǔ)水泵控制系統(tǒng)165.1.1補(bǔ)水泵系統(tǒng)方案圖165.2循環(huán)泵控制系統(tǒng)18385.3鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)19第6章PID控制原理206.1PID算法的實(shí)現(xiàn)20第7章程序設(shè)計247.1主程序設(shè)計247.2子程序設(shè)計24結(jié)論33謝辭34參考文獻(xiàn)35外文資料翻譯3738第1章供暖鍋爐改造設(shè)計思路1.1供暖鍋爐改造設(shè)計要求(1)PLC容量和性能要與任務(wù)適應(yīng)，PLC滿足實(shí)時控制的要求;(2)確定所需PLC傳感器變頻器的型號、PLC接線圖和梯形圖;(3)要有PL

3、C的I/O接口地址分配表(4)具有手動/自動轉(zhuǎn)換、在線監(jiān)控及在現(xiàn)場調(diào)試、驅(qū)動電機(jī)過熱保護(hù);1.2鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鍋爐控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、補(bǔ)水箱、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等部分組成。補(bǔ)水箱內(nèi)的水由兩路提供。一路是來自用戶網(wǎng)通過熱交換形成的冷凝水。一路是來自自來水管的自來水。當(dāng)回水不足以維持供熱所需的水時。啟動補(bǔ)水泵，用補(bǔ)水箱內(nèi)的水，加入到鍋爐。圖1-1總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.3整體方案選擇以往供暖鍋爐系統(tǒng)中帶有循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等水泵類的設(shè)備，通常是根據(jù)不同的生產(chǎn)需求往往采用調(diào)整閥、回流閥、截止閥等節(jié)流設(shè)備進(jìn)行流量、壓力、水位等信號的控制。38這樣，不僅造成

4、大量的能源浪費(fèi)，管路、閥門等密封性能的破壞，還加速了閥體的磨損，嚴(yán)重時損壞設(shè)備而影響生產(chǎn)。目前，風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備多數(shù)采用異步電動機(jī)直接驅(qū)動的方式運(yùn)行，存在啟動電流大、機(jī)械沖擊、電氣保護(hù)特性差等缺點(diǎn)。不僅影響設(shè)備使用壽命，而且當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)機(jī)械故障時不能瞬間動作保護(hù)設(shè)備，時常出現(xiàn)泵損壞同時電機(jī)也被燒毀的現(xiàn)象。對于如何供暖鍋爐的基本功能和它存在的缺陷等問題提出兩種改造方案。第一種就是利用單片機(jī)進(jìn)行控制中心的，但是由于單片機(jī)工作狀態(tài)的不穩(wěn)定性，抗干擾能力比較差。所以不在此處選用。第二種就是用可編程控制器PLC進(jìn)行改造，把原來的繼電接觸式電控系統(tǒng)改造為PLC控制。不僅可以消除

5、掉它原來存在的所有缺陷，而且增加了故障檢修功能，可以在發(fā)生故障的部位進(jìn)行報警。第二個方案用可編程控制器PLC對原來的繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，改造后可以減少強(qiáng)電元?dú)饧?shù)目，而且增加了一些故障自診斷功能。提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性，安全性。使電氣控制系統(tǒng)的工作更加靈活，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動的工藝條件。因此我們選擇第二種方案。38第2章變頻調(diào)速在供暖鍋爐控制中的應(yīng)用2.1變頻調(diào)速基本原理目前，隨著大規(guī)模集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為一項成熟的交流調(diào)速技術(shù)。變頻調(diào)速器作為該技術(shù)的主要應(yīng)用產(chǎn)品經(jīng)過幾代技術(shù)更新，己日趨完善，能夠適應(yīng)較為惡

6、劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，目能提供較為完善的控制功能，能滿足各種生產(chǎn)設(shè)備異步電動機(jī)調(diào)速的要求。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系水泵多配用交流異步電機(jī)拖動，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時，既可節(jié)約能量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：(1)式中，——異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速r/min；——異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速r/min；——電動機(jī)的磁極對數(shù)；——電源頻率，電動機(jī)定子電壓頻率；——轉(zhuǎn)速差；(2)由公式可見改變電動機(jī)極對數(shù)P、改變轉(zhuǎn)速差S及改變電源頻率f都可以改變轉(zhuǎn)速。通過改變電動機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直

7、-交電源變換技術(shù)，集電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)壓的電路有兩種：交-直-交變頻器，交-交變頻器見圖2。上面是交-直-交變頻器，下面是交-交變頻器。38圖2-1變頻器種類(1)交-直-交變頻器它是由三個環(huán)節(jié)組成：可控硅整流電路，其作用是將電壓、定頻率的交流電路變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流電；可控硅逆變電路，其作用是將整流電路輸出的直流電變換為頻率可調(diào)的交流電；濾波環(huán)節(jié)，它在整流電路和逆變電路之間，一般是利用無電源電容或電抗器對整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。(2)交-交變頻器它是由兩組反并聯(lián)的整流電路組成，直接將電網(wǎng)的交流電通過變頻電路同時調(diào)節(jié)電

8、壓和頻率，變成電壓和頻率