工業(yè)鍋爐DDC控制設(shè)計(jì).doc

設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化1AbstractWethistimegraduatetodesignthelessonatinymachineforisindustryboilerDDCcontrolsystem,awholeboilerforasthingstandly,becauseofourcountryproducesthetechniquelevelreturnsthecomparisonfallsbehind,sotheourcountryburnstoprovidehottheburnableefficiencyofaboilerforusingstillverylow,andalsomaketheburnableinsufficiencyoftheburnableboiler,butresultintheairpollutionaggravates,sothisrequesturgentlyourboilertechniquegetstheexaltation.Alongwithsciencetechnicaldevelopcontinuouslypeoplestartmakinguseofeverykindofadvancedinstrumentconstitutingthecalculatorcontrolsystemwiththetechniquetothecontroloperationthatreplacetheartificialcomplicacy,directarithmeticfigurecontrolDDCsystem(DirectControl),justoneofthemDirectarithmeticfigurecontrolDDCsystem,itisanindustrytoproduceconvenientandthemostextensiveakindofsysteminsystemofcontrolofcalculatorapplicationform,inthistypeofcalculatorinthesystem,inadditiontothroughimportationpassagetoseveralindustriesprocessparameterproceedingcruisingtoreturntoexaminationtocollect,itreturnedtoreplacetheemulationregulatestheemulationinthesystemregulatesthespirit,atthesetregulateruleproceedtheintermediationcarriestocalculate,thenwillcarrytocalculateresultpassprocessoutputpassageoutputcombinefunctionincarryouttheorganization,torealizemanythepurposethatbacktrackregulate.Thisdesigntheburnablecontroloftheboileristoadoptsadoubleofcrossingtocontrolthesystem,Toingmaintainfitair,fuelspecificvalueasthemeans,frombutguaranteedthehigherandhotefficiencyTooistomakeuseofacontrolformeasuringsmokeoxygeninthewayoxygenwithdealspreadfeelsmachineatanytimemeasuredischargewithdeal,signalatcalculatorhandlesbehind,makeuseofastringclasscontrolsystemproceedregulateairwiththespirit,atthesametimehereitwejoiningancontrolsystem,atfuelingdischargewithcalculatoramoldfor,passingtheex-thesignaltothefuelingdischargeadvancingenteringcalculator,frombutpassingcalculatorgrosspiecebuttodischargethatregulatetheair,makeairmaintainedwiththespiritatmatchthedealbest.Weatbeginningthatdesignthebeginning,webrowsedafloodofrelateddata,proceedingthevisitinthethermodynamicenergycompany,havingamodel設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化2offirststeptothewholestructureoftheboilerandthecontrolformoftheboilers.Weareinchapter2thatdesignthesystemintroducesthebasicstructureoftheburnableboilerwithworkprocess.ControlthesystemofDDCsystemusforthesakeofthetinymachineofthefurtheremulationboilerthehardwareinchapter6inthereportchoosethetypeinside,alsoproceedingthechoicetothecontrolsystemapieceoftheboiler,spreadstofeelforexamplemachine,changetosendthemachine,controller,carryoutthemachine,changethemachine,andeverykindofmoldanetc.Becauseofmoderntechniquedevelopment,calculatorisinmodernproductionnowcountformuchfunction,samewealsomakeuseofthefunctionofthecalculatorsoftwareinthistimedesign,aprocessfordetailedlyintroducingindustryasoftwareGENIEsoftware.Wholereportisdividedintoeightpartstotally,thedescriptionthatproceededtothetinymachineDDCcontrolsystemoftheindustryboilermorecompletely設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化3摘要我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是工業(yè)鍋爐的微機(jī)DDC控制系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)狀，由于我國(guó)的整個(gè)鍋爐生產(chǎn)技術(shù)水平還比較落后，所以我國(guó)燃燒供熱所用的鍋爐的燃燒效率還相當(dāng)?shù)?，而且也使得鍋爐的燃燒不充分，而造成大氣污染加重，所以這就迫切要求我們的鍋爐技術(shù)得到提高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展人們開始利用各種先進(jìn)的儀器和技術(shù)組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)代替人工復(fù)雜的控制操作，直接數(shù)字控制DDC系統(tǒng)（DirectControl），便是其中之一。直接數(shù)字控制DDC系統(tǒng)，它是工業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中用的最廣泛的一種系統(tǒng)應(yīng)用形式，在這類系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，除了經(jīng)過(guò)輸入通道對(duì)多個(gè)工業(yè)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)采集外，它還代替了模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的模擬調(diào)節(jié)氣，按預(yù)定的調(diào)節(jié)規(guī)則進(jìn)行調(diào)解運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果通過(guò)過(guò)程輸出通道輸出并作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)多回路調(diào)節(jié)的目的。我們這次設(shè)計(jì)就是以雙交叉燃燒控制為基礎(chǔ)作的，利用前饋串級(jí)比值控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)工作過(guò)程加以嚴(yán)格控制，模擬實(shí)物進(jìn)行的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)鍋爐的燃燒控制是采用雙交叉控制系統(tǒng)，是以維持合適的空氣、燃料比值為手段，從而保證了較高的熱效率。也就是利用一個(gè)測(cè)煙道中的氧含量的傳感器（氧化鋯）隨時(shí)測(cè)的氧含量，信號(hào)在計(jì)算機(jī)處理后，利用一個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣和燃?xì)獾牧髁?，同時(shí)在這之間我們加入了一個(gè)前饋控制系統(tǒng)，即在燃料的流量和計(jì)算機(jī)之間，把燃料的流量通過(guò)前饋信號(hào)提前進(jìn)入計(jì)算機(jī)，從而通過(guò)計(jì)算機(jī)總的模塊的控制而去調(diào)節(jié)空氣的流量，使得空氣和燃?xì)庵g維持在最佳的搭配量。我們?cè)谠O(shè)計(jì)開始之初，我們翻閱了大量的相關(guān)資料，在熱力公司進(jìn)行了參觀，對(duì)鍋爐的整體構(gòu)造以及鍋爐的控制形式有了一個(gè)初步的模型。我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)的第二章中系統(tǒng)的介紹了燃燒鍋爐的基本構(gòu)造和工作過(guò)程。為了進(jìn)一步模擬鍋爐的微機(jī)控DDC制系統(tǒng)我們?cè)趫?bào)告中的第六章的硬件選型中，對(duì)鍋爐的控制系統(tǒng)所需的元件也進(jìn)行了選擇，比如傳感器，變送器，控制器，執(zhí)行器，變頻器，以及各種模塊等等。由于現(xiàn)代化的技術(shù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)中體現(xiàn)了非常重要的作用，同樣我們?cè)谶@次設(shè)計(jì)中也利用計(jì)算機(jī)軟件的作用，第八章詳細(xì)介紹了工業(yè)組態(tài)軟件GENIE軟件，及組態(tài)的過(guò)程。整個(gè)報(bào)告共分為八個(gè)部分，對(duì)工業(yè)鍋爐的微機(jī)DDC控制系統(tǒng)進(jìn)行了較全面的敘述。設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化4第一章緒論1.1引言鍋爐是人類供熱，取暖的主要來(lái)源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史，期間，從低級(jí)到高級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對(duì)鍋爐容量，參數(shù)要求的不斷提高，鍋爐形勢(shì)和鍋爐技術(shù)得到不斷迅速發(fā)展。隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明，18世紀(jì)末期，出現(xiàn)了公用的圓筒型蒸汽機(jī)。由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，蒸汽機(jī)在工業(yè)上的用途日益廣泛，不久就對(duì)鍋爐提出了擴(kuò)大容量和提高闡述的要求。于是在圓筒型鍋爐的基礎(chǔ)上，從增加受熱面積入手，對(duì)鍋爐驚醒了一系列的研究和技術(shù)改造，從而使鍋爐得到迅速的發(fā)展。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，鍋爐日益廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，成為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。在現(xiàn)代化的建設(shè)中，能源的需氣使非常大的，然而我國(guó)的能延齡用率極低，所以提高鍋爐的熱效率，有這極為重要的實(shí)際意義。此外，是鍋爐能以地制宜地有效地燃用地方燃料，并為滿足環(huán)境保護(hù)的要求而努力解決煙塵污染問(wèn)題，以提高操作管理水平，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證鍋爐額定運(yùn)行及運(yùn)行效率，安全可靠地供熱等課題。1.2本課題的提出與課題任務(wù)正是由于鍋爐應(yīng)用日益廣泛，所以我們這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題就定為設(shè)計(jì)一套完善的模擬鍋爐控制系統(tǒng)，即：工業(yè)鍋爐的微機(jī)DDC控制系統(tǒng)。1.實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐風(fēng)煤比，煙氣含氧量，爐膛壓力控制，達(dá)到安全生產(chǎn)，降低煤耗，提高效率的目的。2.要求參數(shù)在線修改。3.具有平衡無(wú)擾動(dòng)切換功能。4.具有主要設(shè)備動(dòng)態(tài)畫面顯示及報(bào)警功能。5.具有即時(shí)主要參數(shù)儀表顯示和歷史趨勢(shì)顯示。1.3鍋爐的發(fā)展鍋爐向兩個(gè)發(fā)展方向的過(guò)程和結(jié)構(gòu)形式演變。第一個(gè)方向，是鍋爐內(nèi)部增加受熱面，形成煙管鍋爐系列。起初現(xiàn)在鍋筒內(nèi)折射一個(gè)火，筒，也成爐膽，即單火筒鍋爐。煤在火筒內(nèi)燃燒放熱。后來(lái)增加了兩個(gè)火筒及雙火筒鍋爐。為了進(jìn)一步增大鍋爐容量，后來(lái)又發(fā)展到用小直徑的煙管取代火筒以增加受熱面，形成了煙管鍋爐和火筒煙管鍋爐組合鍋爐。其共同的特點(diǎn)是：煙氣在火筒或煙管內(nèi)流動(dòng)放熱，低溫工質(zhì)水，則在火筒式煙管外側(cè)吸熱，升溫和汽化。顯而易見，這類鍋爐的爐膛一般都較小。鍋爐四周又被作為輻射受熱面的筒壁所圍住，所以爐內(nèi)溫度較低，燃燒條件較差，難于燃用低質(zhì)煤。而且煙氣縱向沖刷設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化5壁面。串熱效率較差，排煙溫度較高，熱效率低。此外爐筒直徑大，既不易提高氣壓油增加鋼耗量，蒸發(fā)量也受到限制。對(duì)于煙管鍋爐，還存在結(jié)構(gòu)剛性大，煙管排列緊密使清理水垢困難和煙管內(nèi)容易堵灰等缺點(diǎn)。誠(chéng)然，這類鍋爐也有一定的優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，水的容積大，能較好適應(yīng)負(fù)荷的變化，水質(zhì)要求低等。因此有的結(jié)構(gòu)類型至今還被使用。第二個(gè)方向，實(shí)在鍋筒外部發(fā)展受熱面，形成水管鍋爐系列，大約到了19世紀(jì)中頁(yè)，鍋爐開始在爐筒外面在整設(shè)計(jì)各正經(jīng)較小的圓筒受熱面。后來(lái)，進(jìn)一步發(fā)展增加圓筒數(shù)目減小效圓筒直徑以至于鋼管取代圓筒的做法，有利于蒸汽參數(shù)的提高和傳熱的改善。最后終于出現(xiàn)了水管鍋爐。它的特點(diǎn)使煙氣在管外沖刷流動(dòng)而放出熱量，氣體在管內(nèi)流動(dòng)而吸熱和蒸發(fā)。水管鍋爐的出現(xiàn)，是鍋爐發(fā)展的一大飛躍，它擺脫了火筒，煙管鍋爐受熱筒尺寸的制約，無(wú)論在燃燃燒條件，傳熱效果和受熱面的布置等方面都得到了根本性的改善，為提高鍋爐的容量，參數(shù)和熱效率創(chuàng)造了良好的條件，金屬耗量也大為下降。水管鍋爐的發(fā)展趨勢(shì):水管鍋爐，整連箱橫水管鍋爐，分連箱橫水管鍋爐，直水管鍋爐，三鍋筒彎水管鍋爐，雙鍋筒彎水管鍋爐,單鍋筒水管鍋爐，直流鍋筒?？v觀鍋爐的發(fā)展歷史，真正走上現(xiàn)代化的道路也不過(guò)是四，五十年的時(shí)間，隨著工業(yè)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化鍋爐整朝著大容量，高參數(shù)的方向發(fā)展。1.4鍋爐微機(jī)DDC控制的意義以及目的鍋爐式鍋名經(jīng)濟(jì)中重要的供熱設(shè)備。電力，機(jī)械，冶金，化工，紡織，造紙，食品等工業(yè)和民用采暖都需要鍋爐供給大量的蒸汽。各種工業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)與規(guī)模不同，工業(yè)和民用采暖的規(guī)模大小也不一樣，因此所需的鍋爐容量，蒸汽參數(shù)，結(jié)構(gòu)，性能方面也不相同。鍋爐式供熱之源，鍋爐機(jī)器設(shè)備的任務(wù)在于安全，可靠，有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水和蒸汽。通常，我們把用于動(dòng)力，發(fā)電方面的鍋爐稱之為動(dòng)力鍋爐，把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐成為供熱鍋爐，又稱工業(yè)鍋爐。為了提高熱及效率，動(dòng)力鍋爐向著高壓，高溫和大容量方向發(fā)展。而供熱鍋爐，除了生產(chǎn)工藝有特殊要求外，所生產(chǎn)的熱水均不需要鍋高溫的壓力和溫度，容量也無(wú)需很大。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，鍋爐設(shè)備日益廣泛的用于工業(yè)的各個(gè)部門，成為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。從量大，面廣這一角度來(lái)說(shuō)，除電力以外的各行業(yè)中，主要運(yùn)行的始終是小型低壓鍋爐。在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)中能源的增長(zhǎng)大大落后于生產(chǎn)的增長(zhǎng)。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)日趨進(jìn)步的今天，國(guó)家要求工農(nóng)業(yè)每年總產(chǎn)值翻兩番，但能源只能翻一番，這就要求通過(guò)節(jié)能措施，以提高能源的有效利用，有效的彌補(bǔ)設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化6能源供應(yīng)方面的缺口，這是一迫切的任務(wù)。顯然，面對(duì)量大，面廣的供熱鍋爐，如何挖掘潛力，提高它的熱效率，有著極為重要的實(shí)際意義。此外，是鍋爐能因地制宜的有效地燃用地方燃料，并為滿足環(huán)境保護(hù)的要求而努力解決煙塵污染問(wèn)題，以提高操作管理水平，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證鍋爐額定輸出及運(yùn)行效率，安全可靠的供熱等課題，所以我們利用微機(jī)控制，設(shè)計(jì)出一整套比較合理的鍋爐運(yùn)行設(shè)備。通過(guò)加熱爐熱效率控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，是燃料流量與空氣流量調(diào)節(jié)回路參照各自對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)流量，在允許范圍內(nèi)變化，達(dá)到動(dòng)態(tài)時(shí)，能維持燃料流量與空氣流量恰當(dāng)?shù)年P(guān)系，從而提高燃燒效率、節(jié)省燃料、起到節(jié)能、環(huán)保作用。設(shè)計(jì)題目：工業(yè)鍋爐微機(jī)DDC控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣自動(dòng)化7第二章鍋爐的基本構(gòu)造及工作原理要設(shè)計(jì)一套完整的，性能良好的工業(yè)燃燒鍋爐，首先我們就必須了解一般燃燒鍋爐的基本構(gòu)造和燃燒過(guò)程。2.1鍋爐的基本構(gòu)造鍋爐是一種產(chǎn)生蒸汽的熱交換設(shè)備。它通過(guò)煤、油或天然汽等燃料的燃燒過(guò)程釋放出化學(xué)能，并通過(guò)傳熱過(guò)程把能量傳遞給水，把水變成蒸氣或熱水，蒸汽或熱水直