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1、山东大学 毕业设计论文题 目：锅炉进水系统及输煤电气的PLC控制专 业： 机电一体化 学生姓名： 准考证号： 指导老师：_毕业设计论文时间：2021年 6月 30日 8月 10日 锅炉进水系统及输煤电气的PLC控制摘 要本论文基于OMRON公司的CPMIA PLC，设计了大型锅炉供暖输煤控制电气系统。各机械之间均设计平安的联锁保护控制功能：系统中的输煤电机启停是有严格控制顺序的，彼此间有相应的联锁互动关系，当启动某台输煤设备时，从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启动，最后才能使该台设备启动；当停止某台输煤设备或某台设备故障时，从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停车，最后才能使该
2、台设备停止。这样，就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量，防止了皮带上煤的堆积，也保护了皮带。PLC控制系统硬件设计布局合理，工作可靠，操作、维护方便，工作良好。用 PLC输煤程控系统，不但实现了设备运行的自动化管理和监控，提高了系统的可靠性和平安性，而且改善了工作环境，提高了企业经济效益和工作效率。因此PLC电气控制系统具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：锅炉； PLC电气控制系统； 在线控制煤流量“Abstract This paper takes OMRON CPM1A PLC as designing the some large boiler provide warm losi
3、ng the coal control electricity system.The system can work reliably with property of easy operation and maintenance. The safety locks protection control function:In the system of losing the coal electrical engineering have the strict control in moving and stopping, each other has the homologous lock
4、 interaction relation, being start some set to lose the coal equipments, from that equipments below process of end lose the coal equipments start heading up pursue class start, then can make finally that set equipments start;When the stop some set loses the coal equipments or some set equipmentses t
5、o break down, from that equipments up the source head of the process starts get down for the coal equipments to pursue the class to park the car, then can make that set equipments stop finally.Thus, guaranteed the normal movement that last coal deliver, avoid the leather belt up the pile up of coal,
6、 also protected the leather belt. Lose the coal distance to control the system with the PLC, not only carried out the automation management that equipments circulate and supervision, raise the credibility and safeties of the system, but also improved the work environment, raise the business enterpri
7、se economic performance and work efficiencies. therefore the system bears certain practical applying significance and popularizing value .Key words: Boiler； PLC Electrical Control System； On-line control of coal flow目 录摘 要1“Abstract2目 录3绪论5一 工艺要求6 1.1锅炉系统概况61.2输煤设备工艺要求81.3、输煤系统控制原理9二 控制器局部102.1控制方式论
8、证102.2PLC选型13三 执行器局部143.1输煤机的选择143.2破碎机的选择143.3皮带机的选择153.4熔断器、电缆截面积的选择153.5接触器选择193.6低位煤发生器，压力传感器19四 PLC控制设计20五 总结35六 结束语36参考文献：37附表：38致谢44绪 论大型锅炉输煤控制系统的主要任务就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以到达按时保质保量为机组原煤仓提供燃煤的目的。整个输煤控制系统是锅炉平安可靠运行十分重要的支持系统，它是保证机组稳发满发的重要条件。基于输煤控制系统在整个锅炉控制中心中的重要性，且煤场面积大、工作环境恶劣、人工作业通讯难以畅通，利用现代成熟技术PLC和现代总
9、线网络通讯实现其控制功能。可编程逻辑控制器PLC是八十年代开展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。在现代集散控制系统中，PLC已经成为一种重要的根本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。锅炉供暖输煤自控系统中用于联锁控制的程序设计，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对输煤线的几台设备进行控制，并实时监测设备的运行状态等情况。输煤系统设备多，工作环境恶劣。为保证系统运
10、行的平安性和可靠性，选用高可靠性的继电器、接触器等组件，通过优化设计，大大减少了接点数，从而减少了故障点，使设备的可靠性、平安性和可扩展性都大大提高，实现了系统平安可靠的运行。本系统有程序控制、联锁手动、解锁手动三种控制方式。在现场设备状态正常的情况下，程序控制为系统的最正确控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少。联锁手动方式是对要启动的流程中设备按逆煤流方向一对一的启动，按顺煤流方向一对一停车，设备的保护动作处理均同自动控制方式。解锁手动是在设备间解除了联锁关系的情况下，一对一启动设备，此方式绝不可带负载运行，因设备已经不存在联跳功能。考虑到设备带负载停机等因素，
11、流程启动时，只按逆煤流方向逐台启动，联锁手动方式下启动流程也须遵循此原那么。流程按顺煤流方向逐台停机，在故障停机情况下，各设备均立即联跳，故障解除后，可将停掉的设备以自动控制再次启动。紧急情况下，可操作上位机的急停按钮或同时按控制台右侧红色的急停按钮，它将使现场所有运行中的受控设备立即停机。一 工艺要求分类锅炉的燃料多分为煤和燃油，还有天然气等。按其蒸发能力大小可分为三类： 1 小型锅炉 蒸发量在10t/h及以下，多用于工业生产及采暖。主要是火箭或火箭管组合及小型水管式。2 中型锅炉 蒸发量为1075t/h，多用于发电厂。国内生产多为“II型。3 大型锅炉 蒸发量大于75t/h，多用于发电厂。
12、国内生产多为“II型。设备配置 共有六大系统：1点火系统。锅炉点火，保护及控制。2燃料配给系统。给煤机、碎粉煤机、煤仓及输煤皮带运输机，燃油汽输送泵。3燃煤系统。炉排电动，除渣机。4水循环系统。循环水泵往往是多台，且有备用。5补水系统。补水泵，往往为备用设置，以防断水。有时还有水处理系统的系列水泵，搅拌电动机。6送引风系统。送风机，引风机特点及考前须知 从控制角度有下述特点需引起重视：1 设备相互之间往往有一定时间限制的控制顺序。如点火时，给水泵先启动，然后除渣；引风机起动数秒后鼓风机启动；停炉时，先停鼓风和炉排，数秒后停引风和和除渣，最后停给水泵。2 设备间有联锁 如给煤机和运输机、碎煤机；
13、又如鼓风和引风机。3设备间有联动 如锅炉故障时，汽泡极低水位；蒸汽压力过高时，应自动停止排风、炉排，起停给水泵等。4一般锅炉属于二级负荷，无起动给水的蒸汽锅炉，以补水定压的高温热水锅炉的给水泵应保证可靠供电。5配电宜以锅炉机组为单元，放射式配电。蒸发量为6.5t/h及以下的锅炉宜设低配室。锅炉房内就地配电，起动设备宜用保护、防水，防尘型。6每台锅炉宜单独设置控制屏，宜由锅炉配套、宜设集控室，并将其置与室内。7线缆宜穿金属管及金属桥架，必须注意敷设时与高温设备的间距。8锅炉间、除氧间、水处理和风机间，顶层料仓等的检修照明，宜采用12V平安电压。对就地指示仪表，宜设局部照明。锅炉开展史及展望我国的
14、发电设备从50年代初自行建造6MW机组开始，经过40年左右的努力，电力工业取得了巨大的开展，我国火电装备已接近世界先进水平。其主要标志为：11992年底全国发电设备总装机容量达165GW，年发电量为7447亿KWh，其中火电占84。1993年底装机容量提高到178GW，年发电量达8150亿kWh，火电占82.3。而这些火电装备中，国产机组约占80。21991年到1993年，我国发电装备都以每年超过13GW的速度增长，成为世界上同期电力最快的国家。3“七五期间我国成套引进了美国西屋公司CEDE的300MW和600MW火电亚临界机组技术，考核机组均投产运行。第一台具有世界80年代中期水平的超临界6
15、00MW火电机组已于1992年7月在上海石洞口二厂投入运行。我国锅炉已从高压、超高压锅炉开展到亚临界和超临界压力大容量锅炉作为主力机组。但在技术经济指标上与国外进口机组相比，还有相当差距。特别是我国电力的平均供电供煤耗，从1990年的427g/(kWh)下降到1993年的419g/(kWh).因此，如何提高电站锅炉的性能和质量、提高设计制造和运行控制水平，是一项十分艰巨的任务。供暖锅炉输煤系统设计示意图如下：1、给煤间；2、1皮带；3、转运间；5、破碎机；6、除铁器；7、3皮带；8、受煤坑；9、给煤机，电磁铁门，堵煤振动器；10、受煤斗由于控制对象使用环境的特殊性和运行的长期连续性根据供煤系统要求，流程启动时，只按逆煤流方向逐台启动，联锁开车顺序：1皮带机破碎机除铁器3皮带机给煤机电磁铁门堵煤振动器。当系统停车时，流程按顺煤流方向逐台停机，联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按要求设
