锅炉车间输煤机控制系统设计.doc

过程控制系统课程设计题目:基于组态软件的锅炉车间输煤机组控制系统设计院系名称：电气工程学院专业班级：自动化1304学生姓名：付成龙学号：201323020414指导教师：张杰设计地点：31520设计时间：设计成绩：指导教师：本栏由指导教师根据大纲要求审核后填报成绩并签名。摘要随着我国经济的发展资源和环境矛盾同趋尖锐使我国的现代化建设面临严峻挑战。作为供热系统重要能源转换设备的燃煤锅炉能耗巨大占我国原煤产量的三分之一左右。然而我国目前很多自动运行的锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低工作效率和环境污染普遍低于国家标准因此实现锅炉的计算机自动控制具有重要的意义。本文基于西门子公司的S7-200PLC设计了锅炉输煤机组控制系统。该系统包括下位机控制和上位机控制两部分下位机控制系统采编用CPU224模块作为控制系统的核心。采用V4.0STEP7Micro/WIN程软件进行PLC程序设计；选用组态软件“组态王6.53”进行上位机监控画面设计。关键词：PLC输煤皮带传送组态王目录1引言12设计内容和要求13设计方案23.1设计信号说明33.2输煤机组运行过程34硬件电路设计44.1系统控制主电路图设计44.2电器元件的选择54.3I/O地址分配64.4PLC控制电路接线图75软件设计85.1顺序功能图85.2程序设计96系统组态设计106.1组态软件简介106.2定义设备变量116.3建立动画连接136.4配置运行系统15设计心得17参考文献18附录1：PLC梯形图程序19附录2：组态王应用程序命令语言271引言锅炉是工业生产或生活采暖的供热源按其供热的方式分为蒸汽和热水两种。前者主要用于发电、工业生产及间接供热；后者主要用于生活供暖和生活热水多用于集中供暖地区及宾馆、饭店等。从80年代石横工程[1]全套引进第一台300MW机组[1]到至今锅炉厂房控制系统、控制思路发生了很大的变化其设计逐渐成熟。由原来的继电器实现控制功能转化为用PLC实现控制功能。随着电力系统市场的开放减人增效越来越得到工厂包括各级领导的重视如何优化车间的控制已成为每个工程所必须面临的问题。所谓锅炉输煤系统是指从送煤开始一直到将合格的煤块送到原煤仓的整个工艺过程它包括以下几个主要环节：给煤生产线、选煤、皮带运输系统、破碎与提升、回收系统以及一些辅助生产环节。本设计中主要研究的是其中的输煤系统部分即煤块从给煤机传输到原煤仓的过程。2设计内容和要求本项目要求输煤机组主要由6台三相异步电动机M1～M6和一台磁选料器YA组成最终实现对锅炉的输煤机组的运行控制具备开车、停车的自动和手动控制功能需具备提醒、保护和紧急停车功能。此外要对供煤机组的运动过程实时监控在突发故障或意外情况是给予显示以便操作人员对系统故障能够及时排除此次设计基于以上控制目的。此外在操作台还将有一台触摸屏来监控电控系统运行的各个过程参数。输煤机组控制系统示意图如图2-1所示。图2-1输煤机组控制系统示意图锅炉车间输煤机组控制设计是根据工业锅炉供煤工艺要求进行设计的其在工业生产中的主要任务是：能够对电机进行启停手/自动紧急停车等基本控制要求。针对以上设计目标为了保证输煤系统的正常、可靠运行该系统应满足以下具体要求：（1）供煤时各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序即对各设备进行联锁控制；（2）各设备启动和停止过程中要合理设置时间间隔（延时）。启动停车延时统一设定为10s。启动延时是为保证无煤堆积以发生故障；停车延时是为保证停车时破碎机等为空载状态；（3）运行过程中某一台设备发生故障时应立即发出报警并自动停车其整个输煤设备也立即停车。此外在现场也有控制系统装置运行的按钮；（4）可在线选择启动备用设备。在特殊情况下可开启另一套备用设备由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式。3设计方案本控制系统是基于PLC控制的设计并且输煤系统的故障判断是建立在实时监控的基础上的。首先它的硬件部分属于电气控制软件部分是利用PLC的