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1、装订线基于PLC锅炉动力控制设计摘 要随着工业自动化程度的提高和锅炉工艺水平的日益完善，工业锅炉自动化控制从简单地DDZ-系统仪表、计算机控制系统发展到目前所采用的触摸屏+PLC显示控制系统。对于日常生活中供热供水的燃煤锅炉房，普遍采用PLC（可编程控制器）来控制锅炉运行所需的各种动力设备。本文采用先进的PLC控制技术，针对民用锅炉房中燃煤锅炉的引风机、一次风机、二次风机、给水泵电机、补水泵电机、给煤电机、炉排电机等动力设备设计出一套合理而实用的控制方案，能够实现各种电机的顺序启停以及动力设备的故障报警和保护功能，最大限度的降低锅炉房的安全隐患和经济损失；同时本文还对对锅炉房的供配电照明工程进
2、行了详尽的规划设计。本设计还采用三菱PLC仿真软件对动力部分的控制方案进行模拟，有效地提高了控制程序的可靠性和完整性。关键词：锅炉动力控制，PLC，供配电照明ABSTRACTWith the improvement in the level of industrial automation and the level of the boiler process improvement, industrial automation and the control of the boiler simply from DDZ- system instrumentation, computer con
3、trol system developed to touch -screen + PLC Control System currently. As daily water supply for coal-fired heating boiler room, PLC (programmable logic controller) is commonly used to control a variety of power equipment required in boiler running.In this paper, advanced PLC control technology is u
4、sed in control of the suction fan, a fan and second fan, the pump motor, pump motor up to the coal machine of coal-fired boiler in the boiler room, the design of electric power equipment such as a set of reasonable control and practical proposals that can achieve the order of start and stop all kind
5、s of electrical power equipment, as well as fault alarm and protection functions, the reduction in the boiler room of the security risks and economic losses at the least; At the same time, this article is also about a boiler room for lighting distribution project planning and designing. The simulati
6、on designing of power control part is realized by the simulation software of Mitsubishi PLC .it could improve the reliability and integrity of control procedure.KEY WORDS: power control of boilers,PLC,power distribution and lighting目 录摘 要1ABSTRACT2目 录3第一章 锅炉控制的概念和发展前景61.1锅炉控制的基本概念61.2锅炉控制技术的现状与发展61.
7、3本设计采用的控制方案81.3.1 PLC的基本概念81.3.2 PLC控制的优势9第二章 锅炉动力设计的内容和原始资料说明102.1 SHL型锅炉的结构分析102.2锅炉动力设备的分析介绍102.2.1引风机102.2.2 一、二次风机122.2.3 给、补水泵142.2.4 炉排链条和给煤机152.3锅炉控制中保护的对象172.3.1 汽包172.3.2 汽包水位172.3.3 汽包水位上下限192.3.4 蒸汽压力保护19第三章 锅炉的分类结构及锅炉工作的工艺过程213.1锅炉的分类213.2锅炉的结构223.2.1 炉膛223.2.2 锅筒223.2.3过热器233.2.4省煤气243
8、.2.5 锅炉空气预热器253.2.6 水冷壁263.3锅炉的工作过程273.3.1 燃料的燃烧过程283.3.2 烟气向工质（水、汽、导热油等）的传热过程283.3.3 水的汽化过程293.3.4 炉内过程293.3.5 锅内过程30第四章 锅炉动力控制部分系统方案的选定324.1锅炉动力部分的控制要求324.2锅炉控制要求解析324.2.1 锅炉点火时动力部分的运行控制324.2.2 锅炉停炉时的动力部分的停止控制334.2.3 各电机启动控制334.2.4 给水泵工作过程分析344.2.5 补水泵工作过程分析344.2.6 汽包水位极限报警354.2.7 炉膛蒸汽过压报警354.3其它锅
9、炉控制系统的比较364.3.1 锅炉汽包水位控制系统364.3.2 锅炉燃烧过程控制系统374.3.3 过热蒸汽温度控制系统374.3.4 除氧器控制系统384.4锅炉动力控制方案的确定384.4.1 锅炉控制方案384.4.2 锅炉动力控制方案39第五章 锅炉动力控制主电路原理图的设计分析405.1动力部分主电路的组成405.2动力部分主电路的原理415.2.1 降压启动方式425.2.2 断路器在主电路的作用425.2.3 接触器在主电路中的作用435.2.4 热继电器在主电路中的作用445.2.5 主电路中PE线的作用44第六章 三菱FX2N系列PLC硬件设计思路466.1三菱PLC系列
10、简介466.2三菱PLC的优点476.3三菱PLC的软元件组成486.3.1 输入输出继电器486.3.2 辅助继电器486.3.3 定时器496.4.3 计数器496.4三菱FX2N系列PLC的选择及原理接线设计506.4.1 PLC的选择506.4.2 PLC的原理接线设计思路526.5三菱FX2N-64的PLC的I/O分配表55第七章 三菱FX2N系列PLC梯形图的设计577.1三菱FX2N系列指令577.2梯形图分段分析587.2.1 引风机控制梯形图587.2.2 一次风机控制梯形图607.2.3 煤电机、炉排电机、二次风机控制梯形图617.2.4 给水泵及各种故障报警控制梯形图63
11、7.2.5 补水泵控制梯形图67第八章 锅炉房供配电及照明系统工程设计718.1锅炉房供电系统设计718.1.1 供电系统设计概述718.1.2 供电系统高低压方案简述718.2锅炉房动力系统配电说明738.2.1 负荷量统计738.2.2 动力配电原则及方案实施748.3.3 动力导线的选择748.3.4 动力配电箱的选择758.3锅炉房照明系统设计768.3.1锅炉房照明要求规范768.3.2 锅炉房照明设计说明778.3.3 灯具选型778.3.4 照明配电箱和导线的选择78第九章 锅炉动力控制的元件选型及控制柜的设计799.1电气柜面板布置说明799.1.1 电气控制柜的选择799.1
12、.2 面板布置设计考量809.1.3 指示灯和按钮的选择809.2电气控制柜内布置819.2.1 内部布置方案819.2.2 低压断路器的选择839.2.3 接触器选择849.2.4 热继电器选择859.2.5 PLC的安装方式869.2.6 端子排的选择879.3电气柜安装接线设计889.4其它设备选型89结束语91致谢92参考文献93附录94附表一 元件明细一览表94附表二 梯形图指令表95附图 程序梯形图98第一章 锅炉控制的概念和发展前景1.1锅炉控制的基本概念工业锅炉自动化是工业锅炉进步的重要标志，目前我国工业锅炉的薄弱环节是自动化水平低,缺少必要的检测仪表，司炉工凭借经验观察，影响
13、工作安全，实际运行效率较低。据统计全国工业锅炉超过40万台，由于热效率低，而消耗的标准煤近2000多万吨。工业锅炉的控制要强调可靠性和实用性，首位是锅炉控制系统的可靠性。本课题针对燃煤锅炉动力部分的控制设计，要想提高其可靠性，就应该考虑执行机构和控制柜元件的优选，以及控制理论算法和抗干扰的设计。工业锅炉自动化控制从简单地DDZ-系统仪表、计算机控制系统发展到目前所采用的触摸屏+PLC显示控制系统。触摸屏（人机画面菜单操作系统）+PLC显示控制技术是近几年流行于工业控制中的一种新技术。 工业锅炉自动控制水平的高低，直接通过锅炉运行的热效率高低来反映，保持了控制锅炉运行的统一性，克服了人为因素的差
14、别给锅炉运行带来的影响。在工业控制中，PLC主要负责数据采集、控制运算和控制输出。PLC可以直接接收标准的过程量，如420mA电流、15V电压、热电偶、热电阻等模拟信号，还可以接收开关接点等数字信号。而又工业PC机组成的系统，要实现以上的功能接口，则需要内部插件和外部信号转换卡，这样就会使系统的中间环节增多，可靠性降低。1.2锅炉控制技术的现状与发展目前，人们对环境保护的意识越来越高，改变供暖的燃料品种，燃烧清洁燃料，是降低空气污染的有效措施。近几年来，我国城市燃气结构发生很大变化，陕北天然气已经进入京津，渤海天然气已经上岸，尤其西气东输工程的实施，更为燃气锅炉的应用起到了推动作用。 现在，一般燃气锅炉的设计效率均能达到90%左右，但在实际运行中，由于外界环境温度不断变化，需要的供热量也因而变化，如果不调整燃气量，往往会造成供 热量不足或过量，造成能源浪费。在这样一种背景下，有必要对燃气锅炉的燃气供应进行实时调节，提高能源利用率。目前，世界各国都存
