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基于PLC的余热锅炉控制系统硬件设计


基于 PLC 的余热锅炉控制系统硬件设计 摘要 本文介绍了基于 plc 的余热锅炉控制系统的硬件设计。主 要包括 plc 控制系统、变频器控制电路、模拟量输入输出模块等。 该设计以可编程序控制器为核心,以其与变频器结合具有的优良控 制功能和丰富的运算能力代替常规的人工操作,降低了经营者的对 人力的要求而且在及时性、可靠性、自动化程度方面均具有常规系 统无法比拟的优点。 关键词 余

热锅炉;plc;变频器控制 中图分类号 tm571 (2011)47-0132-01 0 引言 随着世界能源日益枯竭,各国都越来越关注节约能源。节约能源 除采用高能效的新设备和新工艺外,采用余热锅炉回收各类余热源 也是一次能源利用率的重要手段。本设计通过 plc 实现余热锅炉的 各种控制调节功能,汽包水位控制系统采用的是二冲量给水控制系 统,它依据水位,同时参照蒸汽流量的变化控制给水阀,实现汽包 水位的动态平衡,该设计方案大大节约了余热锅炉供水系统的水耗 和电耗,同时也减少了余热锅炉供水系统的设备故障率,进一步完 善了余热锅炉控制系统的信号报警和事故连锁功能,保证了余热锅 炉安全、高效、经济的运行。 1 余热锅炉控制系统的设计要求 文献标识码 a 文章编号 1674-6708 余热锅炉是利用高温的烟气、工艺气、产品的余热,以产生蒸汽 的热交换备。 该控制系统的设计要求如下: 1)在中央控制室利用闭路电视系统和工业电视,实现对汽包水位 和汽包压力的远程监视; 2)对锅炉的运行状态采用 plc 控制系统进行监视和控制; 3)利用 plc 的基本单元完成各种动力设备运行状态(如水泵、风 机的启/停, 执行阀的开/关等) 的监视, 各种动力设备远方操作 (启 /停) ; 4)利用触摸屏完成各种控制参数的输入、锅炉运行状态和运行参 数(如压力、水位等)的显示; 5) a/d 转换模块实现对水位、压力、温度等模拟量信号的输出; 用 6)利用 d/a 转换模块实现水泵的控制。 2 控制系统的硬件设计 2.1 plc 控制系统设计 1)plc 的选型可编程控制器都是以微处理器为核心的结构,其功 能的实现不仅基于硬件的作用,更要靠软件的支持,实际上可编程 控制器就是一种新型的工业控制计算机。 本设计采用的是三菱 fx2n 可编程控制器。 可编程控制器中常用的 cpu 主要采用通用微处理器、单片机和双 极型位片式微处理器三种类型。 通用微处理器有 8080、8086、80286、80386 等;单片机有 8031、 8096 等;位片式微处理器的 am2900、am2903 等。fx2n 可编程控制 器使用的微处理器是 16 位的 8096 单片机。 可编程控制器配有两种存储器:系统存储器和用户存储器。系统 存储器是用来存放系统管理程序,用只读存储器实现,不能修改, 可以使用。 用户存储器是用来存放用户编制的控制程序, 一般用 ram 实现或固化到只读存储器中。 2)plc 扩展模块接口电路设计 作用:这个电路要求连接用户的输入输出设备以及控制器,将各 个输入进来的信号转变成 plc 标准电平供 plc 处理,然后将处理好 的信号转换成用户所要去的信号来带动外部负载。同时要求输入输 出接口要有很好的抗干扰能力和匹配能力。 plc 输入输出接口的类型包括模拟量输入输出接口、 开关量输入输 出接口(直流、交流及交直流) 。外围设备:编程器、打印机、演 示板等,应用编程器可以将用无所需要的程序或者所要修改的程序 进行输入,还可以应用编程器来监视 plc 的工作情况。用户输入输 出设备:用户

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