燃油鍋爐電氣控制系統設計與制作畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 入時的初始化為K0，上面梯形圖表示由BFM30中讀出在“0”位置的特殊功能模塊的ID號，保存在主單元的D2中。比較該值以檢查模塊是否是FX2N4AD，如果是則M6變為ON。然后是程序的初始化，將H3330寫入FX2N4AD的BFM0，建立模擬輸入通道CH1。將20寫入BFM1，將CH1的平均采樣數設為20。然后FX2N4AD的操作狀態由BFM29中讀出，并作為FX2N主單元的位元件輸出。如果操作FX2N4AD沒有錯誤，則讀取BFM5的平均數據送D3，接著與算好的正常壓力值比較。如果鍋爐中壓力大于正常值，M211接通，伺服電機正轉；反之則M209接通，伺服電機反轉。上式中的K90的計算根據FX2N4AD的分辨率及模擬量輸入范圍可得： 2000* 電源欠壓、過壓及電機的過流保護的設計在本次畢業設計中，主要電機的過流，電源的欠壓、過壓保護的控制是采用FX2N的擴充模塊FX2N4AD轉換器來實現的。其過程為先將線路電壓或電流分別送入電壓變送器或電流變送器，經過降壓處理，再送入FX2N4AD轉換器中，對模擬信號進行數字化處理，用程序對電壓或電流的采樣值與設定值進行自動比較控制PLC的輸出。，PLC輸出，產生過壓保護，即過壓報警燈亮，過壓報警器響；，PLC輸出，產生欠壓保護，即欠壓報警燈亮，欠壓報警器響。同樣也設定電機額定電流的一個標準值，與參考值比較，同時產生聲光報警信號。三相交流電壓變送器是一種將交流電壓轉換成按比例輸出的與負載無關的直流電流或電壓的裝置，廣泛的應用在電力、石化、油田、冶金、自控等各個需要電量測量的行業。在這里選擇了PASU3交流電壓變送器。其型號用PASU3V6P5O4， U3代表的是三相交流電，V6代表輸入電壓范圍為0～500V，P5代表加AC220V電源，O4代表的是輸出范圍為0～5V。電流互感器它的工作原理和變壓器相似。它的特點是： (1)一次線圈串聯在電路中，并且匝數很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關；(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態下運行。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：KN=I1n/I2n因為一次線圈額定電流I1n己標準化，二次線圈額定電流I2n統一為5()安，所以電流互感器額定互感比亦已標準化。KN還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數比，即KN=N2/N1式中NN2為一、二線圈的匝數。電流互感器的作用就是用于測量比較大的電流。當電流超過一定數值時，電度表和其它測量儀表應經電流互感器接入電路，使測量儀表及工作人員避免與大電流回路直接接觸，從而保證儀表及人身的安全。在儀表制造方面也易做到標準化，且可利用互感器任意擴大測量范圍，儀表的準確度也容易提高。LA10Q電流互感器為半封閉式澆絕緣，10KV及以下線路中，供電流,電能功率測量以及繼電保護用。我選用額定電流為100/5的LA10Q型電流互感器，即它的匝數比為KN=N2/N1=1/20。我選擇LA10Q型電流互感器和D2 PTC1 AC電流變送器。表46為本設計所選的電流變送器型號參數:表46 電流變送器型號參數型號及規格D2 PTC1 AC電流變送器輔助供電電壓110/240 V AC,177。20% 24/48/110/220 V DC 177。20%耗電輸入值 I in0 1 A AC/05 A AC V in.DC輸出（單/雙）01mA,05mA,010mA,020mA, 420mA,05V,010V信號輸出NO單（可選擇雙輸出）響應時間小于500毫秒輸入/輸出隔離直流電溫度0oC至+55oC、過壓、過流保護的實現先將線路電壓或電流送入三相交流變送器，對電壓和電流進行轉換，根據上面的選擇輸入電壓范圍為0～500V，輸出電壓為0～5V。例如，設定電網的額定電壓為380V，根據要求，，所以過壓時電壓=380V=437V，欠壓時電壓=380=285V，經過三相交流變送器后，其=，=。而電流變送器輸入電流范圍為0～5A，輸出電壓選0～5V。本設計中共用到五個電機，要求每個電機都要設計其過流保護，在這里我選擇一個電機作為代表設計它的過流保護，其他電機的過流保護可以用類似的方法設計。對引風機來說，根據要求，所以過電流I1==，經過三相交流互感器后I2=*5/100=,再經過交流變壓器變壓，這里選擇輸入為05A,輸出為05V的交流變送器。電壓變送時FX2N4AD模擬轉換器選擇2號通道，則程序初始化為H3303，其中前面的兩個3表示通道3和通道4關閉，中間一位0表示通道2通，最后一個3表示通道1關閉。且選擇的設定輸入范圍是10～ +10V。電流變送時FX2N4AD模擬轉換器選擇3號通道，則程序初始化為H3033，選擇的設定輸入范圍是10～ +10V。對輸入時的初始化為K0，對電源欠壓、過壓及引風機過流保護的程序如下：上面梯形圖表示由BFM30中讀出在“0”位置的特殊功能模塊的ID號，保存在主單元的D4中。比較該值以檢查模塊是否是FX2N4AD，如果是則M1變為ON。然后是程序的初始化，將H3003寫入FX2N4AD的BFM0，建立模擬輸入通道（CH2和CH3）。將4寫入BFM2和BFM3，將CH2，CH3的平均采樣數設為4。然后FX2N4AD的操作狀態由BFM29中讀出，并作為FX2N主單元的位元件輸出。如果操作FX2N4AD沒有錯誤，則讀取BFMBFM7的平均數據送D0、D1。然后與過壓、過流及欠壓值分別進行比較，根據結果輸出相應的報警信號。上式中的K570、K874和K884的計算根據FX2N4AD的分辨率及模擬量輸入范圍可得： 過壓時 ，即是K874 欠壓時 ，即是K570 過流時 ，即是K8845 系統的安裝與調試 系統模擬樣機的安裝 本設計包括一個模擬樣機的制作及安裝過程，即安裝主電路和PLC外圍接線電路。在選擇設備、設計整個系統的工作完成后，我就按照自己設計的系統主電路安裝鍋爐模擬樣機。在一個空的電氣柜里把鍋爐系統要用到的主電路設備及控制電路設備都安裝上。比如說主電路的刀開關、斷路器、接觸器等。鍋爐主要功能是用PLC來實現的，因此在電氣柜里還要把PLC及其A/D模塊裝上。因為設備有限，所以我只安裝了鍋爐主要電機中的兩個給水泵電機還有PLC及其A/D模塊。在安裝電氣柜之前，我首先要進行整體布置，即畫好安裝圖，設計好哪個設備應該裝在哪個位置，以免安裝時出現位置不夠或者太擁擠太凌亂的現象。安裝主電路時，要達到線路美觀的效果，所以我把所有引線都拉成直線或者彎成直角，再安裝線盒，把接線都放到線盒里面封起來，這樣看其來就沒有那么亂，同時因為接的線比較多，所以要把每根線都標好號碼，這樣接線時就不會弄亂，而且整個電氣柜看起來也比較美觀。在整個電氣柜的安裝過程中，我通過自己布線，安裝，不僅更深一步的掌握了電氣柜的安裝技巧，而且更重要的是整個安裝過程磨練了我的意志，增強了我的動手能力。以前除了做實驗，很少有機會自己動手安裝那么多電氣元件，現在經過這段時間的邊安裝邊學習，我想以后在工作中我將不再覺得安裝電氣元件是一件難事，這將給我的工作和生活都帶來很大的方便。 模擬樣機的調試在模擬樣機安裝完成后，首先要進行的是樣機的調試。在調試樣機之前，應先用搖表檢查電動機的定子，轉子以及外殼的絕緣情況是否良好。因為電動機需要的是380V的電壓，而搖表搖動時能發出500V的電壓，所以足夠電機的檢測用，因此選擇搖表來檢測電動機的絕緣情況。接著檢查主電路的接線，看其是否有短接現象。在電路接通前可以用萬用表來檢查斷路器和接觸器線圈以及電機接線處的接線柱間的電阻，看其是否為無窮大，如果不是則其接線就可能短路了。檢測完畢就可以調試樣機了。樣機的調試過程為先斷開斷路器，再合上刀開關，最后再合上斷路器，因為刀開關沒有滅弧能力，斷路器有很強的滅弧能力，可以在線路不正常時切斷線路，所以合上刀開關前必須確保電路是斷開的。同樣如果電路出現異常時，不能直接斷開刀開關，而要先斷開斷路器，否則可能會出現整個電路燒壞的危險。模擬樣機的調試還有一個重要環節。那就是PLC的調試。PLC的調試除了接線處的檢查外，主要是程序的調試。在程序的調試過程中，當有信號輸入時，相應的輸出端口沒信號輸出，但把該程序的時間繼電器換成另一個后，卻能正常輸出，這有可能是PLC的內部繼電器已損壞。當同一個輸入條件，卻在有些地方有輸出，而有些地方沒有輸出，比如同一個報警燈，在高水位時能亮，而低水位卻沒有反應，那問題可能是接的支路太多了，所以不必分開接，可以幾個輸入并接在一起，然后共用一個輸出。水泵電機的1泵和2泵應該是互鎖的，即當1泵工作時，2泵是停止的，只有當1泵出現故障停止工作了才自動起動2泵。還有壓力只有不正常時伺服電機才工作，否則不起動伺服電機。經過對程序的調試，已基本驗證了程序中設置的功能，并與實際要求相符合，達到設計的目的。整個系統調試完畢后，本設計中的要求都基本得到了實現，即整個系統基本實現了水位、壓力自動控制還有電源欠壓、過壓以及電機過流保護的功能。到此，我成功完成了本次畢業設計。6 結論鍋爐燃燒系統是一個復雜的動態過程，具有很強的非線性、緊耦合、大滯后、強干擾，傳統的控制方法很難使之達到理想的控制效果和較高的自動投運率。因此，對鍋爐應用先進控制使其安全經濟運行，達到節能和改善環境等目的，將具有深刻的意義。本設計中鍋爐控制系統將PLC引入控制方案，由于PLC具有控制能力強、操作方便靈活、可靠性高等特點，在工業生產自動化過程中，顯示出較大的優越性。它不僅可以取代傳統的繼電接觸控制系統，還可構成復雜的控制網絡。利用FX2N型對一臺燃油鍋爐的控制系統改造，實現了自動控制功能。從運行情況看，它操作簡單、運行穩定、故障少、安全性能好，改變了人工操作的麻煩，降低了勞動強度，提高了工作效率。另外由于我知識和能力有限，本論文尚有許多有待改進與提高的不足之處，希望老師批評指正。謝 辭在論文即將完成之際，我想向悉心指導我完成本設計的導師諸葛致老師和對本設計提出許多寶貴意見的朋友們表示衷心的感謝。在本設計完成的過程中，諸葛致老師給予了我諸多指導，不僅僅是在理論知識方面提出意見，而且在分析問題處理問題的思考方法方面給予了幫助，對于設計過程中所出現的謬誤和問題諸葛致老師也及時的批評指正，是我獲益匪淺。同時，感謝在我大學期間給與我幫助的所有老師，培養了我熱愛學習、勤學好問、創新探索的能力，讓我學到了不少的知識，使我受益非淺，還培養了我解決問題和處理問題的能力，為我在今后的工作和生活中打下了基礎。參考文獻[1] [M].北京：化學工業出版社,1994. [2] [M].北京:機械工業出版社,1985. [3] 盛炳乾,[M].北京:中國輕工業出版社,1996.[4] （PC）應用技術與實例[M].廣州:華南理工大學出版社,1997.[5] [M].1996. [6] 樊泉桂,[M].北京:中國電力出版社,2004.[7] 陳隆昌,閻治安,[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.[8] 齊從謙,[M].北京:機械工業出版社,.[9] 程周,毛臣健,[M].北京:電子工業出版社,2003.[10] 、應用、實驗[M].北京:中國輕工業出版社,.[11] 鄒金慧,黃宋魏,（PLC）原理及應用[M].北京:機械工業出版社,2001.[12] [M].合肥:合肥工業大學,2000.[13] [M].廣州:華南理工大學出版社,.[14] [M].北京:機械工業出版社,2001.[15] [M].北京:機械工業出版社,2005:190~195.[16] 容鑾恩,[M].北京:中國電力出版社,1997.[17] Beyer H G, Deb K. On Selfadaptive Features in Real Parameter Revolutionary Algorithms [J]. IEEE Trans. On Evolutionary Computation, 2001，5(3):250~270.[18] LIANGGUO JIAN，LIANGGUAN an. Identify the fault current sand in rush current of a transformer using the fuzzy degree of nearness. Proceedings of the CSEE,1998,18(5):310313.附 錄11 燃油鍋爐主電路電氣原理圖：附 錄2 燃油鍋爐控制電路PLC外圍接線圖：附 錄3 梯形圖附