基于Profibus-FMS的锅炉监控系统设计(2)
2.1.2可编程控制器的组成和工作原理 - 7 -
2.1.3可编程控制器的分类及特点 - 8 -
2.2组态软件的基础 - 8 -
2.2.1组态的定义 - 9 -
2.2.2 Vincc软件的介绍 - 9 -
2.2.3 Vincc软件仿真的基本方法 - 10 -
第三章 PLC控制系统的硬件设计 - 11 -
3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 - 11 -
3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 - 11 -
3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 - 12 -
3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 - 12 -
3.2 PLC的选型和硬件配置 - 14 -
3.2.1 PLC型号的选择 - 14 -
3.2.2 S7-200 CPU的选择 - 14 -
3.3 系统整体设计方案和电气连接图 - 15 -
3.4.1 控制系统数学模型的建立 - 16 -
3.4.2 PID控制及参数整定 - 17 -
第四章 PLC控制系统的软件设计 - 20 -
4.1 PLC程序设计的方法 - 20 -
4.2 编程软件STEP7--MICRO/WIN 概述 - 20 -
4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 - 21 -
4.2.2 计算机与PLC的通信 - 21 -
4.3 程序设计 - 22 -
4.3.1 程序设计思路 - 22 -
4.3.2 PID指令向导 - 23 -
4.3.3 控制程序及分析 - 28 -
第五章 组态画面的设计 - 37 -
5.1 组态变量的建立及设备连接 - 37 -
5.1.1 新建项目 - 37 -
5.2 创建组态画面 - 41 -
5.2.1 新建主画面 - 42 -
5.2.2 新建PID参数设定窗口 - 44 -
5.2.3 新建数据报表 - 45 -
5.2.4 新建实时曲线 - 45 -
5.2.5 新建历史曲线 - 46 -
5.2.6 新建报警窗口 - 47 -
第吹冰章 系统测试 - 49 -
6.1启动WINCC - 49 -
6.2 实时曲线观察 - 49 -
6.3 分析历史趋势曲线 - 50 -
6.4 查看数据报表 - 53 -
6.5 系统稳定性测试 - 54 -
结束语 - 56 -
参考文献 - 56 -
致 谢 - 58 -
第一章 绪论
一．课题研究的目的和意义
锅炉是发电厂中最普遍的动力设备之一,它的功能是把燃料中的贮能,通过燃烧转化成热能,以蒸汽或热水的形式输向各种设备。目前,我国现有很多工业锅炉,其中大部分自动控制水平很低,尤其国内大多数工业锅炉都是人工控制的,或简单的仪表单回路调节系统。这种系统由于燃料浪费很大,燃烧不彻底、排烟氧含量偏高、排烟热损失大等问题,直接造成了锅炉热效率低下和大量能源的浪费,同时也给环境带来很大的污染。 随着热工技术的快速发展,对锅炉热效率和运行稳定性的要求越来越高,其运行控制水平要求也越来越高。在我国大部分发电和炼化等行业,仍大多采用传统控制模式,不能完全满足锅炉高效和平稳运行的要求。因此,运用先进的锅炉控制技术,不但能够保证装置的安全运行,而且还能保证装置的能耗、物耗和环保指标达标。
锅炉作为一个设备总体,有许多被控制量与控制量,扰动因数也很多,并且许多参数之间明显地存在着复杂不明的耦合关系。对于锅炉这个需要复杂的自动控制系统的设备,出于其内部的能量转换过程变化的因素过于复杂,采用常规的方式去进行控制,是难以达到理想的控制效果。因此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。控制系统可对锅炉运行过程中的各种工艺参数实时采集，通过程序进行运算和控制，实现自动控制，达到对锅炉自动燃烧，提高热效率。下位机是发电厂锅炉控制系统的重要部分，为了减轻工作人员的劳动强度，减轻恶劣环境对现场工作人员身体的危害，提高工作效率和安全运行水平，所以我们采用下位机对其进行控制，使其可以自动完成启动，停止，故障报警、故障停机等功能，从而起到节约成本、保护现场工作人员的作用。 下位机监控系统可以大大提高锅炉系统安全性，一旦发生故障，下位机监控系统将根据做监测到的参数进行故障诊断即使在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐的应急措施进行处理。