燃油鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)開(kāi)題報(bào)告（課堂PPT）

1、1遼寧石油化工大學(xué)遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告信息與控制工程學(xué)院信息與控制工程學(xué)院論文題目：論文題目： 燃油鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)燃油鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 齊明輝齊明輝 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：電氣電氣1005 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：1003040526 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 張?jiān)蚂o張?jiān)蚂o 2014年年 03月月15日日21題目的背景和意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源消費(fèi)日益增大，環(huán)境污染日益惡化;而人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)以及對(duì)改善環(huán)境的呼聲，促使政府加大力度以強(qiáng)制性政策來(lái)引導(dǎo)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向潔凈和節(jié)能型能源轉(zhuǎn)變。受以上因素的影響，燃油作為高效清潔

2、的能源，越來(lái)越受到企事業(yè)的青睞，污染嚴(yán)重的燃煤鍋爐亦加快了向燃油爐轉(zhuǎn)變的步伐，從而使燃油鍋爐得到了很大發(fā)展。 鑒于燃油鍋爐所用燃料的快速爆發(fā)性及負(fù)荷的多變性，燃油爐應(yīng)采用自動(dòng)控制。燃油鍋爐自動(dòng)控制的任務(wù)主要是維持鍋爐的水位、溫度、壓力、煙氣含氧量等物理參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)，并能自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷的變化，從而使鍋爐安全可靠經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 3燃燒器是燃油鍋爐的關(guān)鍵設(shè)備，國(guó)內(nèi)目前的鍋爐企業(yè)一般都引用進(jìn)口的燃燒器以及它們的控制系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)企業(yè)本身卻對(duì)這方面的技術(shù)研究較少。因此本課題的主要目的就是開(kāi)發(fā)一套安全可靠、性能優(yōu)越的燃油鍋爐的控制系統(tǒng)，采用PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制單元?？删幊绦蚩刂破鱌LC是目前最常用的

3、控制裝置，其最大的特點(diǎn)就是可靠性高、功能強(qiáng)大，它的高可靠性的設(shè)計(jì)非常適合在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下應(yīng)用。它不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯順序控制，而且還能完成少量模擬量的過(guò)程控制。此外，PLC編程簡(jiǎn)單，使用方便，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試的時(shí)間短。42題目研究現(xiàn)狀概述 鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程與其它事物一樣，也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由手動(dòng)到自動(dòng)的過(guò)程。60年代，鍋爐的控制還只是實(shí)行人工操作，鍋爐的燃燒完全是憑司爐工人的經(jīng)驗(yàn)，幾乎談不到自動(dòng)控制。而鍋爐設(shè)備采用手動(dòng)操作，則有如下缺點(diǎn)。(1)汽負(fù)荷中小波動(dòng)時(shí)，燃料量不隨負(fù)荷變化，造成蒸汽不穩(wěn)定，增加了燃料消耗。 (2)手動(dòng)誤差大;風(fēng)、燃料配比控制不能自調(diào)，熱效率低。到了70-80年代，

4、逐步出現(xiàn)了由常規(guī)檢測(cè)儀表和調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成的模擬控制系統(tǒng)，它具有可靠性高，成本低，易于操作和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在大、中、小工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，解決了不少自動(dòng)化方面的問(wèn)題。5用常規(guī)儀表控制，也有一定的局限性，主要表現(xiàn)在:(1)難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律。如最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、人工智能控制等。 (2)用常規(guī)儀表難于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)且操作管理水平低。 (3)改變控制方案比較困難。(4)一次性投資大，成本高。到了90年代，隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在工業(yè)鍋爐的自動(dòng)測(cè)試和控制方面的技術(shù)也日趨成熟。利用微機(jī)代替常規(guī)儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)鍋爐的控制己越來(lái)越多地被生產(chǎn)廠家采用。鍋爐采用微機(jī)控制不僅可實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行

5、的自動(dòng)調(diào)節(jié)，鍋爐運(yùn)行的安全性也大為提高。同時(shí)可以大大減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，而且可以使鍋爐熱效率最佳，節(jié)約燃料4%-5%。鍋爐采用微機(jī)控制系統(tǒng)一般有如下特點(diǎn): 6(1)計(jì)算機(jī)具有分時(shí)操作能力，可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多控。(2)計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力和存貯能力使它能夠根據(jù)工況變化，做出正確判斷，選擇最合理最有利的控制方案。(3)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種的控制算法。(4)高速性，高精度性。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人類(lèi)進(jìn)入了一個(gè)以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為特征的信息時(shí)代，檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)一起構(gòu)成現(xiàn)代信息的三大基礎(chǔ)。21世紀(jì)第一個(gè)10年的熱點(diǎn)是傳感、執(zhí)行與檢測(cè)。鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為傳感、執(zhí)行與檢測(cè)技術(shù)的

6、一個(gè)應(yīng)用方面也必將跨入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化時(shí)代。而且，對(duì)于大規(guī)模鍋爐群控，檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的結(jié)合在一起，形成鍋爐控制系統(tǒng)的集成化管理、網(wǎng)絡(luò)化控制，這將是鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)展的又一個(gè)里程碑。 而在鍋爐控制理論方面，也有許多優(yōu)秀的控制理論相繼出現(xiàn)。最為典型的是PID控制，即比例、積分和微分控制。后來(lái)，模糊控制理論得到長(zhǎng)足發(fā)展，目前已經(jīng)很好地應(yīng)用在鍋爐控制系統(tǒng)上。 工業(yè)組態(tài)軟件的應(yīng)用使軟件功能性增強(qiáng)，內(nèi)容豐富，具有良好的人機(jī)界面，更加方便了操作人員 73題目要完成的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)鍋爐自動(dòng)控制的任務(wù)主要是維持鍋爐的水位、溫度、壓力等物理參數(shù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，并能自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷的變化，從而使

7、鍋爐安全可靠經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。設(shè)計(jì)采用PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制單元。在進(jìn)行實(shí)際調(diào)研和廣泛收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì):(1)燃油鍋爐電氣系統(tǒng)，并且設(shè)計(jì)了電機(jī)過(guò)流保護(hù)。(2)燃油鍋爐水位自動(dòng)控制系統(tǒng)并編寫(xiě)PLC控制程序。(3)設(shè)計(jì)燃燒控制系統(tǒng)編寫(xiě)PLC程序。(4)設(shè)計(jì)燃油鍋爐壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)水位到達(dá)低水位時(shí)產(chǎn)生聲光報(bào)警，危險(xiǎn)水位整個(gè)鍋爐停機(jī)。(5)對(duì)燃油鍋爐主回路進(jìn)行詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算，分析并選擇電動(dòng)機(jī)、斷路器、交流接觸器、繼電器、互感器、電纜線等主要電器的功率、型號(hào)、等級(jí)等具體數(shù)據(jù)。 (6)設(shè)計(jì)電源電壓欠壓保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)：當(dāng)電源電壓小于額定電壓的0.75倍時(shí)，電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生欠壓保護(hù)，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)

8、警信號(hào)；當(dāng)電源電壓大于額定電壓的1.15倍時(shí)，電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)壓保護(hù)，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。84進(jìn)度計(jì)劃第1周（3/39/3） 調(diào)研、查閱文獻(xiàn)第2周（10/316/3）閱讀文獻(xiàn)、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第3周（17/323/3）詳細(xì)了解燃油鍋爐各個(gè)部分組成及工作原理第4周（24/330/3）熟悉燃油鍋爐的工作過(guò)程第5周（31/36/4） 燃油鍋爐主要完成的任務(wù)第6周（7/413/4） 安全保障方案（欠壓過(guò)流過(guò)壓保護(hù)）第7周（14/420/4）對(duì)電氣主回路進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算選擇合適電氣設(shè)備第8周（21/427/4）設(shè)計(jì)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)編寫(xiě)PLC程序第9周（28/44/5） 設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)編寫(xiě)PLC程序第1

9、0周（5/511/5）設(shè)計(jì)燃燒控制系統(tǒng)編寫(xiě)PLC程序第11周（12/518/5）對(duì)整體進(jìn)行合理優(yōu)化第12周（19/525/5）初步完成整體設(shè)計(jì)第13周(26/51/6) 修改完善PLC程序第14周(2/68/6) 修改完善設(shè)計(jì)內(nèi)容第15周（9/615/6） 調(diào)試、修改PLC用戶程序第16周（16/622/6）撰寫(xiě)論文第17周（23/629/6）修改論文、打印、裝訂、準(zhǔn)備答辯95參考文獻(xiàn)1 于洪濤，燃油鍋爐系統(tǒng)節(jié)能方案設(shè)計(jì)與實(shí)施D,2013 2 蔡明坤，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器性能變動(dòng)和鍋爐經(jīng)濟(jì)性變化間關(guān)系探討J，鍋爐技術(shù)，20133 楊昆，工業(yè)鍋爐汽包水位系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)研究J.2005 4 張士銘趙曉鈴，可編程序控制器的原理與應(yīng)用.青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院2000 5 張建平，PLC在燃油鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.廣州航海高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2005, 6 王詡，祝和云，關(guān)于燃燒控制系統(tǒng)中蒸汽量“前饋”信號(hào)的討論.中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)2000(哈爾濱)學(xué)術(shù)會(huì)議，2000.11 7 張興文,康立新,丁大恒.冷凝式煙氣節(jié)能器應(yīng)用在燃?xì)忮仩t節(jié)能效果分析J.科學(xué)論壇,2012:21. 8 謝龍根,周仕明.燃油與燃