基于PLC的锅炉汽包液位控制系统设计.doc

内蒙古科技大学过程控制课程设计论文

摘要
锅炉是钢铁、石油、化工、发电等工业过程中必不可少的重要动力设备，所产生的高压蒸汽既可作为驱动的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。例如电厂里的汽轮发电机，就是靠锅炉产生的一定温度和压力的过热蒸汽来推动的，化工厂里许多换热器的热源大多是锅炉提供的蒸汽。为适应生产的需要，锅炉的大小、型号也是各种各样。锅炉的大小是以锅炉每小时产生的蒸汽量来衡量的，小型锅炉每小时产几吨蒸汽，大的锅炉每小时能产200t以上的蒸汽，蒸汽压力有高、中、低之分。在应用类型上，可将锅炉分为动力锅炉和工业锅炉，其中工业锅炉又分为辅助锅炉、废热锅炉、快装锅炉、夹套锅炉等。锅炉的燃料也各不相同，有燃气型、燃油型、燃煤型和化学反应型等。
锅炉产生蒸汽的压力和温度是否稳定、锅炉运行是否安全，直接影响到生产能否正常进行，更关系到人员和设备的安全与否，因此，锅炉的过程控制十分重要。工业蒸汽锅炉是一个复杂的控制对象，为了保证锅炉能够提供合格的蒸汽，生产过程中的各工艺参数必须严格控制。在这些工艺参数中，锅炉汽包水位是一个非常重要的参数，水位的大小不仅是影响蒸汽质量的主要因素，而且将水位控制在一定的范围之内是保证锅炉安全运行的必要因素。

关键词：锅炉汽包；三冲量；PLC；PID；

目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l_Toc19063第一章锅炉的工艺流程描述 PAGEREF_Toc190633
HYPERLINK\l_Toc21347第二章锅炉汽包水位控制系统的设计 PAGEREF_Toc213476
HYPERLINK\l_Toc79722.1系统的硬件设计 PAGEREF_Toc79729
HYPERLINK\l_Toc10244(1)主控制器的设计 PAGEREF_Toc102449
HYPERLINK\l_Toc10731（2)检测电路的设计 PAGEREF_Toc107319
HYPERLINK\l_Toc27604（3）输出控制电路 PAGEREF_Toc2760410
HYPERLINK\l_Toc142502.2系统软件设计： PAGEREF_Toc1425011
HYPERLINK\l_Toc9764第三章PID调节规律的选择及参数整定 PAGEREF_Toc976413
HYPERLINK\l_Toc42793.1比例调节作用对系统性能的影响 PAGEREF_Toc427913
HYPERLINK\l_Toc274343.2积分调节作用对系统性能的影响 PAGEREF_Toc2743413
HYPERLINK\l_Toc63333.3微分调节作用对系统性能的影响 PAGEREF_Toc633314
HYPERLINK\l_Toc304503.4整定的基本方法 PAGEREF_Toc3045014
HYPERLINK\l_Toc3707（1）临界比例度法(闭环整定） PAGEREF_Toc370714
HYPERLINK\l_Toc15510（2）衰减曲线法(闭环整定） PAGEREF_Toc1551014
HYPERLINK\l_Toc29334（3）反应曲线法（动态特性参数法） PAGEREF_Toc2933414
HYPERLINK\l_Toc29778（4）现场实验整定法 PAGEREF_Toc2977814
HYPERLINK\l_Toc55943.5调节规律的确定原则 PAGEREF_Toc559415
HYPERLINK\l_Toc18234总结 PAGEREF_Toc1823416
HYPERLINK\l_Toc4766参考文献 PAGEREF_Toc476617
HYPERLINK\l_Toc28057附录: PAGEREF_Toc2805718


第一章锅炉的工艺流程描述
锅炉的工艺流程如图1.1所示。

图1.1锅炉工艺流程图
燃料和热空气按一定的比例混合后进入燃烧室燃烧，加热汽包内的水产生饱和蒸汽Ds，经过热器后形成一定温度的过热蒸汽D，再汇集到蒸汽总管PM，最后经过负荷设备调节阀供给负荷设备使用。燃料在燃烧时产生的烟气，其热量一部分将饱和蒸汽变成过热蒸汽，另一部分经省煤器对锅炉供水和空气进行预热，最后由引风机从烟囱排入大气。
锅炉的正常运行必须要保持物料（水）平衡和热量平衡。在物料平衡中负荷是汽包内水的蒸发量，被控变量是汽包的水位，操纵变量是锅