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1、西安航空职业技术学院 毕业设计论文西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 4吨锅炉自动控制 所属系部： 航空工程及自动化指导老师： 职 称： 讲师 学生姓名： 班级、学号: 041027-19专 业： 机电一体化西安航空职业技术学院制2007年5 月8日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 4吨锅炉自动控制任务与要求： 根据给出的6台电机参数设计锅炉的温度、水位自动控制过程，绘制电气控制图和PLC梯形图，并按规格编写说明书。时间： 2007 年 3 月 1日 至 2007 年 5 月 8 日 共 8 周所属系部： 航空工程及自动化学生姓名： 郭生辉 学 号：041
2、027-19专业： 机电一体化指导单位或教研室： 机电一体化调研室指导教师： 梁洪洁 职 称： 讲师西安航空职业技术学院制2007年 5 月 8 日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。前 言在生产过程中，科学研究和其它领域中，电气控制技术的应用都是十分广泛的。在机械设备的控制中，电气控制亦比其它的控制方法使用的更为普遍。随着科学技术日新月异的发展，特别是大规模的集成电路的问世和微处理机的应用，出现了可编程控制器（PLC），使电气控制技术进入了一个崭新的阶段。本论文的总目标是让读
3、者了解、掌握电气控制和在锅炉自动控制中的原理和应用，改变人们潜意识里锅炉就是又黑又脏的印象，全新的认识自动化锅炉。让人们对自动控制有更多的了解，的在科学技术高速发展的今天，不会被社会淘汰，始终做在社会的最前端。本论文在编写上力求突出针对性，使用性和先进性，叙述方法简单明了、主次分明、详略得当，尽可能体现出说明书的特点，让读者轻松理解。本书在编写过程中的到了学校老师的指导并提供大量的资料，在此表示衷心的感谢。由于编者的水平有限，加之时间仓促，书中疏漏或不妥支出，恳请读者批评指正。摘 要本论文主要阐述了4吨锅炉的工作原理和自动控制，分别设计出电气控制原理图及PLC控制梯形图。详细讲述了整个设计的过
4、程，在讲述中穿插了一些图表帮助理解让读者了解锅炉的电气控制和可编程控制原理,有本论文先介绍锅炉设计的构思，接着根据已知参数选取元器件绘制电气控制原理图并对有详细的讲解，再把电气原理图转化为PLC的梯形图，包括对可编程控制器的选取。尽量使设计简单能节省材料，节约能源，还考虑环保等因素。关键词 工作原理 电气控制 PLC控制AbstractThe present paper mainly elaborated 4 tons boilers principles of work and the automatic control, separately design the electricity
5、control scheme and PLC controls the trapezoidal chart. Indetail narrated entire design process, alternated some graph help under standing in the narration to let the reader understand the boiler the electrical control and the programmable control principle, had the present paper first to introduce t
6、he boiler designed the idea, was meeting the basis known parameter selection primary device plane lectri city control scheme and to has the detailed explanation, then the electric appliance schematic diagram transformation was the PLC trapezoidal chart, including to programmable controller selection
7、. Causes to design Jan as far as possible to save the material, saves the energy, but also considers factor and so on environment alprotection.Keywords: principle , electrical control , PLC control 目 录前言 摘要 1 锅炉的电气控制原理11.1 技术要求11.2 锅炉工作原理11.3 元件选取21.3.1 电动机.21.3.2 电路元件.21.3.3 传感器.31.4 电气原理图31.4.1 主电
8、路31.4.2 控制电路62 锅炉PLC控制.82.1 PLC简介8 2.2 锅炉PLC控制的特点92.3 PLC选择与梯形图 10结束语.12谢辞.13参考文献.141 电气控制原理1.1技术要求1 本设备共六台电动机，各电动机均有指示灯（6.3 V）2 除上煤机正反转外，其他电机均为单向运行，炉排电机为三角/星形双速电机。3 锅炉水位可自动控制（手动、自动）（1） 水位自动控制，正常水位指示（2） 高低水位要显示，并有报警、消音装置4 锅炉中的水能自动保温5 用PLC实现6 电机容量：鼓风机 3KW，4极。 出渣机 2.2KW，4极。炉排电机 三角/星形 0.8/1.5KW，4/2极。上煤
9、机 1.1KW，4极；0.8KW，4极。 水泵电机7.5KW，4极 。1.2锅炉工作原理1上煤机 上煤机用到两台电机，分别为水平和竖直方向上的送煤，水平送煤电机把煤从煤堆运到锅炉下，把煤倒入竖直送煤的煤斗中，再由竖直方向的煤斗把煤运到锅炉的煤斗里，完成上煤过程。两台电动机的正反转完成上煤的往复运动，使其自动运行用形成开关控制，由于水平运煤耗时长，所以用水平运行的作为上煤的总控制。卸煤过程可用延时继电器控制时间，给一定的时间完成卸煤。2. 炉排电机 炉排电机为为三角/星形双速电机，可通过高低速调整炉膛中的火位，节约燃料。炉排是由很多紧密连接的铁链条构成的类似传送带，电机控制传送的速度。3. 鼓风
10、机，出渣机 在炉排的铁链条中有很多的小孔，鼓风机吹出风由小孔进入炉膛。炉膛出来的炉渣先会落入水槽中侵湿，避免灰尘污染。出渣机类似炉排，通过链式传送带把炉渣排出。4水位控制 水的补给由水泵上水，水位到达上水位的显示和水泵的控制是由电极原理控制的。在水箱底部装有一个负电极0，在水箱的上极限、上限、下限、下极限分别装有4个正电极5、4、3、2，在下极限下方装有一个正电极1，锅炉中的水作为连通正负电极的导体。随着水位的上升，高位的接通使低位断开。当水位低于下限时电机工作，当水位过限时电机停止工作。当水位低于下极限或高于上极限都会出现报警。报警的发生是电极控制的自动部分出现了故障，所以为避免自动环节发生
11、故障导致事故，同时还要安装手动装置。每个正电极和负极接通都有对应的一盏灯来显示水位。5. 自动保温锅炉中的水温不能没有限制，温度过高可能会出现危险事故，温度也不能太低，温度低水不开。风决定着煤燃烧的快慢，所以对温度进行控制，可以通过鼓风机的来实现。一百度做为上限，当温度到达一百度鼓风机停止运行，当温度低于一百度一定时鼓风机启动。用温度传感器来控制鼓风机。1.3 元件选取1.3.1 电动机根据要求中各电机的功率和极数，可查Y系列三相异步电动机型号规格表，得到电机型号和参数如表1-1所示。表1-1Y系列三相异步电动机型号规格名称型号额定功率转速电流效率功率因数鼓风机Y100L2-33KW1430r
12、/min6.82A82.5%0.81出渣机Y100L1-42.2KW1430 r/min5.03A81%0.82上煤机Y90S-41.1KW1400 r/min2.75A78%0.78上煤机Y802-40.8KW1430 r/min2.01A74.5%0.76炉排电机Y90L-41.5KW1400 r/min3.65A79%0.79水泵电机Y132M-47.5KW1440 r/min15.4A87%0.851.3.2. 电路元件1、熔断器选用根据电动机的电流通过公式：I=I0（1.52.5）计算熔断器的电流。(1) 鼓风机的电动机熔体额定电流：Ifu=（1.52.5）Ie =2.56.82=17.05(A) .(1.1)(2) 上煤机2的电动机熔体额定电流：Ifu=（1.52.5）Ie =2.52.75 =6.855(A) .(1
