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1、学 院届 毕 业 设 计 开 题 报 告系（部） 专业题 目 火电厂除灰阀门 PLC 控制系统的设计 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 日 期 2016 年 10 月 31 日新 疆 工 程 学 院 教 务 处 订 制 题目： 火电厂除灰阀门 PLC 控制系统的设计1、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）1.题目来源：本课题为火电厂除灰阀门 PLC 控制系统的设计，本课题来源于生产实践，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，火电厂除灰不仅是电力生产中必不可少的环节，而且对环境也有着影响。从降低生产成本提高经济效益为，提高可靠性，操控性为目的。经过查找资料，选定本题目
2、。2.应用性：火力发电厂以煤作为燃料，燃烧后会产生大量的煤灰，由于灰渣中含有大量有害物质，部分细小的灰渣会挥发在空气中，形成可吸入颗粒物，部分会溶解在水中，对环境及人的身体造成危害。因此，要集中处理，需要每隔一定时间进行一次排放。电厂的除灰系统通常是这样安排的：煤灰从锅炉进入灰斗，在灰斗中积累到一定量时，灰量检测的传感器发出一个信号给上位机。上位机发出控制信号打开除灰管道中的阀门，然后用强气流将煤灰从灰斗中吹出，沿除灰管道排放到指定地点，完毕后再关闭除灰阀门。 3.发展现状：除灰系统主要采用电气控制，但是传统的继电器控制方式本身有较大的缺点：继电器长期使用后容易老化，易受不稳定电流的冲击而产生
3、误动作；设备一旦固定后，修改就比较困难；在大规模生产中电气设备的利用率低，投入成本相对来说就比较高；多个生产单元的控制系统难以方便地联系起来，缺乏应付意外情况的能力和整体协调的功能。传统的除灰控制系统已经无法满足环保和自动化集中管理两个方面的要求，因此在控制方式上必须进行革新以适应现代化工业生产的需要。随着现代工业生产的自动化要求日益提高，集散控制系统所具备的独特优势使之得到了极为广泛的应用。目前在火电厂除灰系统这个领域二集散控制系统也开始逐渐地被重视起来，但是由于设备成本和生产条件等因素的制约，集散控制系统的特点未能得到充分的体现。虽然有些电厂在除灰系统中采用了集散控制系统，但由于除灰生产规
4、模较小，相对的系统构建成本过高，控制方式过于复杂，因此，集散控制系统在电厂的除灰系统中始终未能得到有效的应用。3.先进性：本次设计将从克服传统方式和集散控制系统在实际生产中产生的不适用问题入手，采用三菱系列 PLC 及 MCGS 设计火电厂除灰阀门的控制系统，以期在火电厂除灰生产中解决环保和生产自动化两方面的问题。与前两种控制方法相比而言 PLC 控制拥有成本较低，控制方式简单可靠等多方面优势。4.发展前景：干式除灰系统是火力发电厂生产流程中的一个重要环节。随着新环保法的实施，以及人们对环境质量要求越来越高。同采用湿法除灰方式相比而言，干式除灰能够节约水资源，缓解污染，并能实现对粉煤灰合理的科
5、学利用，因而近年来几乎所有新建的大型燃煤电厂都设置了干式除灰系统，未来火电厂除灰方式也将逐步由湿法除灰转变为干式除灰。而一个可靠性高，操作简单的操作系统有着良好的发展前景。2、设计方案（含设计主要内容、方法手段）1.主要内容：本设计是一个火电厂除灰阀门控制系统，拟选用 PLC 进行控制，并选用组态软件作为上位机监控系统。设计的主要内容如下:（1）分析资料，通过火电厂除灰流程确定所要控制项（2）进行 PLC 编程，并进行仿真（3）使用“MCGS”软件绘制组态图，并进行编程，仿真（4）对整个系统进行调试，仿真运行。1.分析原始资料，了解火电厂除灰流程，选择合适的元器件，确定初步方案。2.对方案进行
6、各方面比较，从可靠性，经济性，操控性多方面比较，对方案进行完善。3.按照选定方案对系统进行设计，并仿真。2.方法手段： 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求达到可靠、操作方便、运行灵活、经济，并且具有可扩展的方便性，方法及要求如下：1.对被控对象所处的环境所需的工艺特点进行详细分析， 除灰过程：通过传感器检测灰量给上位机，从而控制除灰阀门的开合，以及鼓风机进行吹灰。2.根据分析，对控制元件进行比较。因 PLC 具有可模块化设计，安装方式便捷，功能强大，响应速度高，系统可靠性高等优点，可满足设计的需求，故选择 PLC 对系统进行控制。3.上位机的选择，作为灰量监控端及控制信号的发出端
7、，拟选用用“MCGS”组态软件。4.根据控制要求，对 PLC 及组态软件进行编程，并进行仿真，以检查程序正确性。5.对整个系统进行仿真，调试。三、目标、主要特色及工作进度1.设计目标：设计出可以改善火电厂除灰车间工作环境并且可靠性高，经济性好的控制系统，实现通过对上位机的操控来控制 PLC 达到可远程监控并进行除灰操作的目的。2.工作进度：第 12 周 查阅专业。期刊，收集相关资料并进行分析。 第 3 周 根据设计要求选择合适的元器件。第 4 周 进行 PLC 编程，并进行调试仿真。第 56 周 使用“MCGS”软件进行组态绘制，编程，仿真。第 7 周 对整个系统进行调试仿真，查找是否有错误。
8、第 8 周 撰写论文，并由指导老师指出不足。第 9 周 对论文不足进行补充修改，整理打印。第 10 周 准备进行论文答辩。四、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1王明,宫秀云,偶国富,俞国庆.高温蝶阀密封结构的改进J.阀门.2000(04)2胡学芝,刘子香.可编程控制器的安装和维护J.机电一体化.2001(02)3郑萍,潘世永.一种高性价比的 PLC 与上位机的通信实现J.电子技术应用.2001(04)4郭邢军.衡水电厂 300MW 机组除灰系统技术改造与试验研究D.华北电力大学（河北）.20075张巍.PC/PLC 机电控制系统研究D.西北工业大学.20036刘友,庞战,
9、刘晓.国外火电除灰设计小结J.科技创新导报.2009(33)7李兴武,周银堂.对发电厂高浓度除灰用阀门的看法J.水利电力机械.1991(03)8 曹辉,等主编.组态软件技术及应用M.电子工业出版社.20129何佳.关于工控组态软件的功能与应用分析J.通讯世界.2015(23)10姜海,田春艳. MCGS 组态软件在 PLC 工作状态监控中的应用J.装备制造技术.2008(02)11林舜华.基于 PLC 技术的燃煤电厂除灰监控系统研究D.上海交通大学.200712田丽洁.基于 PLC 的火电厂除灰系统监测与控制研究D.华北电力大学（河北）.2006 指导教师： 年 月 日系（部）意见：教研室主任签名： 年 月 日
