基于PLC的給煤機控制系統(tǒng)的設計

字數(shù):27683.頁數(shù):103  電氣自動化論文編號:ZD123     論文編號:ZD123 

目錄
引言   2
1 系統(tǒng)設計說明   3
1.1 系統(tǒng)概述   4
1.1.1 概述  4
1.1.2 系統(tǒng)工作原理   4
1.2 系統(tǒng)設計要求   5
1.2.1 系統(tǒng)功能要求     5
1.2.2 設計任務     6
1.3 給煤機控制系統(tǒng)設計方案的擬定  6
1.3.1 調速系統(tǒng)設計方案的擬定   6
1.3.2 控制系統(tǒng)設計方案的擬定  7
1.4 系統(tǒng)控制過程說明  8
1.4.1 系統(tǒng)工作方式  8
1.4.2 系統(tǒng)功能說明  8
2 控制系統(tǒng)硬件設計   11
2.1 系統(tǒng)基本組成   12
2.2 系統(tǒng)設計的重點和關鍵   12
2.3 重量檢測機構的說明   13
2.4 馬達轉速檢測機構的說明   14
2.4.1 檢測原理   14
2.4.2 齒輪測速傳感器的選擇   15
2.5 PLC各模塊的選型   15
2.5.1 CPU模塊的選型  16
2.5.2 電源模塊、底板和通信模塊的選型   16
2.5.3 I/O模塊的選型   17
2.6 變頻器的運用和選型   18
2.7 電氣控制系統(tǒng)的設計 如附錄C  20
2.8 系統(tǒng)配置及其它器件的選型   20
2.8.1 PLC控制系統(tǒng)配置   21
2.8.2 控制系統(tǒng)其它器件的選型  21
3 可編程終端（PT）的設計   22
3.1人機界面的介紹與選型   22 
3.2 人機界面畫面的設計  22
3.1.1 初始化畫面設計  24
3.1.2 運行參數(shù)顯示畫面設計   24
3.1.3 密碼設定畫面設計  24
3.1.4 參數(shù)設置操作畫面設計  26
3.1.5 校驗操作畫面設計   26
3.1.6 報警歷史畫面設計  26
4 控制系統(tǒng)的軟件設計   28
4.1 輸入/輸出點的確定及I/O地址分配  28
4.2 子程序功能的說明  30
4.3 程序中的計算處理方法   30
4.3.1 瞬時重量的計算（SBS 04  30
4.3.2 重量累積的計算  31
4.3.3 實際流量的計算（SBS 04  32
4.3.4 流量控制計算（SBS 05）   32
4.3.5 轉速控制計算（SBS 07）   32
4.3.6 轉速計算（SBS 01  32
4.3.7 速度計算（SBS 01  33
4.3.8 給煤率計算  33
4.3.9 電機轉速與變頻器輸出頻率對照計算   34
4.3.10 給煤機馬達電流計算   35
4.4 系統(tǒng)控制程序設計  36
4.4.1 CX-Programmer編程軟件介紹  36
4.4.2 控制流程圖  38
4.4.3 控制系統(tǒng)程序  38
5 系統(tǒng)參數(shù)的設置  40
5.1 變頻器參數(shù)的設置  40
5.2 系統(tǒng)參數(shù)的設置  41
6 技術經(jīng)濟分析  42
7 結論   43 
致謝   44
參考文獻   45
附錄A 譯文  46
附錄B 外文文獻  51
附錄C 給煤機控制系統(tǒng)主電路圖   58
附錄D 給煤機控制系統(tǒng)控制程序  59

引言
隨著電網(wǎng)的不斷擴大和單機容量的不斷增加，電廠機組的安全經(jīng)濟運行變得更加重要。給煤機是電廠鍋爐系統(tǒng)中的一個極為重要的組成部分，在火力發(fā)電廠的磨煤制粉系統(tǒng)中，它與磨煤機設備配合，實現(xiàn)把煤連續(xù)、均勻地供給磨煤機，然后供給鍋爐燃燒系統(tǒng)，控制鍋爐壓力，保證鍋爐生產(chǎn)能力及其安全，是鍋爐燃燒系統(tǒng)的重要輔助設備。目前，300MW及以上的大機組的鍋爐正在大量采用直吹式制粉系統(tǒng)，即一臺磨煤機配備一臺給煤機，磨煤機磨出的煤粉直接吹入鍋爐燃燒器內燃燒，磨煤機與燃燒器中間沒有煤粉倉。這樣，鍋爐的給煤量就完全由給煤機決定，因此，給煤機控制系統(tǒng)的控制精度是否準確、控制邏輯是否正確和保護功能是否可靠，將直接影響給煤機的運行，進而影響整個火力發(fā)電機組的安全和經(jīng)濟運行。現(xiàn)在，國外大量采用電子稱重式鍋爐給煤機微機控制系統(tǒng)，國內許多新建與引進整套設備的電廠也開始應用該控制方案。電子稱重式給煤機包括給煤機控制器、皮帶輸送及張緊驅動機構、電子稱重設備及標定機構、各種傳感器設備及清掃機構等。其中給煤機控制器可以實現(xiàn)在運行過程中對燃煤進行精確計量，并根據(jù)中央控制室要求以及人工設定值和燃燒控制系統(tǒng)的反饋信息控制給煤率，自動調整皮帶的行進速度以調節(jié)給煤量，使送入鍋爐的燃煤與所需燃料相匹配，從而達到理想的經(jīng)濟效益及管理效果，因此它不僅是性能良好的調節(jié)裝置，也是可靠的煤耗計量裝置[1]。
目前，大部分火力發(fā)電廠的給煤機控制系統(tǒng)采用基于單片機的控制器控制給煤，取得了較好的控制效果。但采用單片機控制軟件編程復雜，對操作人員要求較高，積木式搭建的硬件可靠性較低，而且價格較貴。本設計采用模塊化PLC 控制給煤系統(tǒng)，不僅簡單方便而且可靠性大大提高。PLC是一種專門用于工業(yè)環(huán)境過程控制的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是集自動控制、計算機網(wǎng)絡、通信等功能于一體的自動化裝置，可靠性高、抗干擾能力強、功能完善，具有編程簡單、體積小、重量輕等特點。同時，利用變頻器的各種功能，方便實現(xiàn)了設備的復雜運行方式，輔之以PLC的控制，使控制回路簡單化，可以提高設備運行的安全性和可靠性，延長維修周期。對于節(jié)約能源和提高經(jīng)濟效益及保證安全方面有重大意義。