毕业论文-锅炉给水自动控制系统

1存档编号：电气工程及自动化专业课程设计任务书一、设计或实践题目：锅炉给水自动控制系统二、内容及要求：根据锅炉内水与蒸气之比来控制阀门开关的大小来控制给水量的多少进而达到锅炉内水汽平衡的状态。三、完成形式：图纸形式论文形式四、系（部）审核意见：指导教师：发题日期：年月日完成日期：年月日2前言二十一世纪是个科技迅速发展的时代，一切事物也都跟着科技发展而发展，这主要体现在自动化控制领域。近几十年来，自动控制技术发展的非常迅速，已经广泛地应用于农业生产、交通运输、国防建设及航天事业等许多领域中。所谓的自动控制是指：在无人直接参与下，利用控制器操纵被控对象，使被控制量自动地按预先定的规律运行，“自动”是相对于“人工操作”而言的，自动控制即可代替人工操作，减轻人的重复劳动，还可以实现人工达不到的速度和精度。“锅炉给水自动控制系统”就体现出了自动控制的优越性。3目录一、前言（第1页）二、原器件介绍（第3-10页）三、原理图（第11-12页）控制柜安装图端子布线图四、工作原理的分析五、总结（第13-14页）4一、原器件介绍1、KMS固定程序调节阀1）原理图（略）2）名称及功能a、报警灯（红色）指示由PID运算单元中的PVH，PVL或DEV（可由侧面的辅助开关进行选择）监视器所检测出的报警在两PID类的仪表中，对PID或PID2报警也可选择（由侧面开关进行）b、仪表异常指示灯（红色）当KMS异常且CPU停止工作时灯亮c、通讯指示灯当进行通讯时灯亮d、联锁灯（红色）和复位按纽当自诊断功能检测出A组异常状态之一时，该灯亮且仪表自动切换到联手动状态，当联锁信号输入时，仪表仪表也自动切换到联锁手动状态，但是此时联锁灯闪烁，当联锁信号变为OFF时，该灯持续亮着，在消除了异常的原因后，按RESET按纽该灯变暗。通电时（初始状态）仪表处于联锁手动状态。e、串级方式按纽和指示灯5按此按纽，仪表变为串级方式，且灯亮f、自动方式按纽和指示灯（红色）按此按纽仪表变为自动方式且灯亮，本机设定值可以改变。g、手动方式按纽和指示灯（红色）按此按纽仪表变为手动方式且灯亮，仪表输出可以由手动控制。h、SP设定按纽该按纽用于手动增加“”或减“”本机设定值。i、输出操作按纽用增加“”或用减“”可以手动加减模拟输出。j、PV/SP指针指示输出到PID运算单元的PV信号和SP信号k、输出指针指示电流输出值l、输出指针指示电流输出值m、记忆指针它指示正常运行时PV或SP的期望值。2、DFP/N配电器DFP型配电器主要功能是通过直流转换器为现场安装的两线制变运器提供一个隔离的电源。6工作原理：24VDC电源经过DC—AC—VC变换后，输出一个隔离稳定电压18.5~28.5VDC作为两线制变送器的配电电压，同时将两线制变送器输出的4~20mAC电源在其电阻R（50欧姆）上取得0.2~1.0VDC，从图a，b两点加入，作为MZ—01模块的输入信号再调制成交流并经电流互感输出从而实现现场信号与控制信号的隔离，输出处理是将互感器交流信号经整流滤波输出1~5VDC（4~20mADC）信号，馈送给下级受信仪表。输入信号：4~20mAD输出信号：1~50VDC（或4~20Madc）配电范围：18.5VDC~28.5VDC温度漂移：≤基本误差/10·C工作条件：环境温度0~50·C相对湿度：≤90%电源电压：24VDC±10%3、伺服放大器ZPE—04系列电子式伺服放大器是电动执行机构的控制单元仪表，它的基本功能是接受调节单元仪表的标准调节信号（4~20mA）和执行机构的位发反馈信号，输出三位开关式220v交流电，驱动伺服电机正转，反转或停止，连续调节阀位开度，实现各种自动调节。仪表特点71）广泛采用集成电路元件，提高了系统的响应速度和工作稳定性。2）阀位超限保护及报警，阀位超出设定范围时放大器将发出灯光报警信号。3）系统综合故障诊断，处理及报警，发出报警。4）断电源报警，当放大器电源中断时，将发出闭和的报警触点信号。5）采用无触点过零交流开关输出，无噪音，无电磁火花干扰，寿命长。6）设计上充分考虑产品的可靠性及维修性，电路结构全模块化。工艺精良，可靠性高，维修简单。4、DFD—2100操作器1）技术指标a电源电压220V50HZb触点额定电流主回路≤3AAC信号回路≤50mADCc“中途限位”整定范围DFD—11/DFD——2100：上限为`输入电流的45%~95%。上限为输入电流的5%~55%。上下限位点的最小间隔约为15%d电流表知识精度：±2.5%8f环境温度：0~50℃相对湿度：≤85%2）.用途a.自动调节系统自动手动或自动自动工作状况的干扰动切换b.DFD—2100型操作器在自动工况时对执行单元“中途单位”。c.系统处于手动工况时，进行无操作d.表面板上的直流表对位置反馈电流的指示（阀位开度指示）5．执行器控制室输出轴++执行机构调节阀原理：当输入端有一个输入信号，此输入信号和执行机构的输入轴位伺服D型操作器电机位置发送器减速器9置反馈信号，在伺服放大器内进行综合比较，当输入信号和反馈信号的差值不等时，执行机构的输出轴就朝减小差值的方向移动，直到两个信号的差值小于电动机执行机构的死区时，执行机构的输出轴稳定在与输入信号相应位置上。三、原理图、电器柜布线图、端子接线图。如图纸部分四、原理分析正常情况下锅炉内的水汽各占50%，但是当其不再位50%时，为了不会导致干锅或爆炸事件的发生必须对给水量进行适当的调节，这就是通过主要办法之一：调节阀门开关的大小来调节。当汽水大与1：1时锅炉内汽水就会产生一个高度差△h，通过双室平衡器将此比值转化成一个压强值△P输出，△P经过差压变送器后输出一个直流电信号（0~20Madc）输入配电器，而配电器会在电源箱提供的24VDC作用下输出一个1~5VDC信号并将此送入调节器，经过一系列的转换，调节器将会输出一个4~20mADC信号送给伺服放大器，经过伺服放大器的转化与放大作用，将输出220VAC信号送给操作器，操作器再带动执行器将阀门开小减少水量进入。这样就会将锅炉的水、汽永远保持在有个平衡状态。五、总结通过几乎两个月的时间在成飞动力公司的毕业设计，让我真是受益匪浅啊！从来成飞那天起就听带对老师那样语重心常的说过：“同学们，来成飞实习是一次良好的锻炼机会，也许你们来成飞之有这么一次，10所以你们一定要抓住这次机会好好实习。”老师的话是这样说的，当然我们每个人心里也都清楚机会不容易啊！所以从一开始起，我就给自己做了良好的思想准备，一定要好好学习，争取多学点东西，争取一定有所收获。每天上下午的班我都要下厂区师傅那翻资料，并作一些必要的摘抄以防写毕业论文时要用到。在指导老师的带领下我也参观了锅炉房的控制情景，几乎都是自动控制及仪表显示，看着师傅娴熟地在电脑前操纵着各个环节，我心里好生羡慕。经过师傅的指导以及自己不断的查询资料和精心琢磨，最后设计论文的初稿终于有了大致的摸样，而且重要的是搞清楚了整个控制程序的原理，这便是以个很大的收获。我希望以后自己走上工作岗位也能与像他们这样同事一起努力。