文档介绍：中北大学
毕业设计开题报告
学生姓名:
王健
学号:
0905044243
学院、系:
信息与通信工程学院
专业:
电气工程及其自动化
设计题目:
基于PLC的燃油锅炉控制系统设计
指导教师:
李传大
2013年 3月 15日
毕业设计开题报告
,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:
文献综述
1 研究背景及意义
随着我国经济的迅速发展,能源短缺已成为制约我国工业发展的重要阻碍,社会各界都对此积极关注。锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业[11]。
锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽,既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源,又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源[4]。随着工业生产规模的不断扩大,生产设备的不断创新,作为全厂动力和热源的锅炉,办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全、稳定生产,锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。提高其生产效率不仅具有客观的经济效益,还有重要的环保意义。随着PLC技术的不断发展以及智能控制元件价格的降低,使得高智能控制和高可靠性的全智能化燃烧器的开发成为必然[8]。传统的生产工艺以人工点火方式为主,不仅生产条件差,劳动强度大,安全系数低,而且不能实时监测现场燃烧状况,更不能及时判断、处理异常现象。加上全球性的人口、资源、环境矛盾尖锐,使我国的现代化面临严峻的挑战,即使国际市场能够弥补中国资源的不足,生态和环境破坏的沉重代价也难以承受。随着经济的迅猛发展,自动化控制水平越来越高,用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高,为了提高锅炉的工作效率,较少对环境的污染问题,所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。
其优越性主要在于:首先,通过对锅炉燃烧过程进行有效控制,使燃烧在合理的空燃比条件下进行,可以提高燃烧效率。其次,锅炉控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面使运行参数在CRT上的集中监测,操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修改运行参数,这样能有效地减少工人的疲劳和失误,提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降,工业锅炉的微机控制必将得到更加广泛的应用。锅炉作为重要的动力设备,其控制的基本要求是供给合格的蒸汽,使锅炉蒸发量适应负荷的需要。为此,生产过程的各个主要参数必须严格控制。锅炉设备是一个多输入、多输出的复杂控制对象,这些输入变量与输出变量之间是相互关联的。。在集中供热锅炉房,PL
C主要用于输煤、驱动风机及进行比例积分微分PID(Proportional Integral Derivative)调节控制系统中[6]。当前国内许多地方的锅炉控制系统主要是采用分布式控制系统DCS(Distributed Control System) [5]。,。[1]。基于PLC在工业控制系统中的良好应用,本文将使用三菱FX2N型PLC用于燃油锅炉控制系统设计。
因此作为一名未来的电气自动化工程师,这个对于我们是一个机遇,也是一种挑战,我们有必要也有义务的设计出更加智能环保的高科技产品进一步提高人民的生活水平。
2 国内外研究现状
燃油锅炉在国外发达国家地区供暖锅炉的使用中非常普遍,美国的燃油燃气锅炉使用率达98%,日本的燃油燃气锅炉使用率达99%,俄罗斯60%[9]。这些发达国家和地区都在使用燃油燃气锅炉。之所以燃油燃气锅炉在发达国家的使用率会这么高,是因为考虑到环保与节能的效益,燃油燃气锅炉是最为环保的锅炉,污染低甚至零污染。
我国现在的锅炉中生活及生产用工业炉占有极大比例,主要以燃煤锅炉为主,而且用的大部分都是原煤,并且许多都没有加装除尘除硫装置[2],这些使用原煤燃烧的燃煤锅炉在燃烧过程中会产生大量的烟尘废气。而且我国现在锅炉燃烧器的自动化控制程度很低,锅炉系统控制水平不高,在实际运行过程中经常达不到设计的热效率,污染严重,并有很大的安全隐患[9]。现在不少地区