基于PLC控制的燃油锅炉加热燃烧过程自动控制设计.pdfVIP

目录

目录I

摘要II

1PLC的概述1

1.1可编程控制器的基本结构

1.2可编程控制器的工作原理

2锅炉控制系统概况7

2.1燃油锅炉结构示意图

2.2燃油锅炉工作原理

2.3控制要求

3总体方案的确定9

3.1PLC控制系统与继电器控制系统的比较

3.2PLC控制系统与微型计算机控制系统的比较

3.3控制系统总体框架设计

4PLC的选型及硬件电路的设计12

4.1I/O地址分配

4.2设计PLC的外部接线

4.3主控制电路的设计

4.4外部电路设计、器件选择

5软件的设计15

5.1程序设计流程图

5.2梯形图及基本逻辑指令编程

6燃油锅炉控制系统的抗干扰措施20

6.1硬件抗干扰措施

6.2软件抗干扰措施

7总结与展望23

致谢24

参考文献25

I

开封大学机电工程学院电气自动化技术专业毕业论文

摘要

锅炉是一次性能源煤炭石油天然气转换成二次能源蒸汽量的重要动力设备。据有关

数据统计，目前我国有各类工业锅炉约25万多台。每年耗煤量占全国产量的1/3，同时

还消耗大量的石油和天然气。工业锅炉是生产过程中重要的动力设备。在石油化工领域，

它的主要作用是向生产装置提供所需要的合格蒸汽，其控制质量的优劣不仅关系到锅炉

自身运行的效果，而且还将直接影响道相关装置生产过程的稳定性。现代燃油燃烧机多

为自动控制的燃烧机，一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等组成自

动控制系统。

燃油锅炉和建筑物自备发电机随着城市发展而越来越多地应用。以前使用燃煤锅炉

由于其在燃烧时产生大量的CO和粉尘污染环境而逐渐被淘汰，相对应的用燃油锅炉来

2

代替燃煤锅炉已被广泛用于宾馆、大型商场等建筑。由PLC组成的燃油锅炉控制系统

适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、

蒸汽压力、燃烧系统的参数检测、指示、报警、调节等进行控制。

目前，自动控制技术尤其是锅炉控制技术在国内外得到广泛的应用和要求。时滞效

应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控

制方式、PID控制方式、模糊控制方式等。本文将针对一种燃油锅炉控制方式进行学习，

并设计一个用三菱系列的可编程序控制器（ProgramLogicControl,PLC）对燃油锅炉控

制的项目。其控制过程主要是将采样的数据通过可编程序控制器预先编好的程序进行控

制，通过观测燃烧锅炉加热过程中的燃烧、水温、压力与水位等输出，实现对燃油锅炉

加热过程的自动控制。

本文介绍了一种利用PLC（FX）的燃油锅炉控制，并且叙述了燃油锅炉的基本原

理、PLC的基本原理、PLC的工程设计步骤。并由PLC来控制燃油锅炉的起动、停止、

出现异常情况时能暂停且异常情况消失后能自动按起燃顺序重新工作的；并且对硬件部

分和软件部分的设计做了详细的说明。

本设计可以对燃烧机燃烧火焰状况进行及时调节，既可以单调油门、还可以油门

联动，进行风、油比例调整。具有手动/自动控制功能，并能与计算机进行实时通信。适

用于各种工业锅炉。适用燃料为：柴油、重油、渣油及各种气体燃料，并可单燃油、单

燃气、油气混燃。

关键词：可编程序控制器燃油锅炉控制系统

II

开封大学机电工程学院电气自动化技术专业毕业论文

1PLC的概述

1.1可编程控制器的基本结构

PLC由中央处理单元、存储器、输入输出单元、电源、编程器五部分组成。其结构

框图如图1所示。

图1可编程控制器的基本结构图

1）中央处理单元（简称CPU）

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线

构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接