文档介绍：本科生毕业论文(设计)开题报告
题目名称
基于PLC的水暖锅炉控制系统改造设计
学生姓名
专业
应用电子技术教育
学号
指导教师姓名
所学专业
机电一体化
职称
完成期限
一、选题的目的意义
目前供暖锅炉大都采用人工监控,一方面浪费人力;另一方面在出现事故隐患时,操作人员难以及时发现,很容易造成运行中设备的事故。以往供暖锅炉系统中带有循环泵、补水泵等水泵类的设备,通常是根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏,还加速了阀体的磨损,严重时损坏设备而影响生产。目前,风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。
该设计对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行微机系统设计时,对锅炉水位、锅炉压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置,这是必不可少的,以免锅炉发生重大事故。
二、国内外研究现状
在供暖系统中,锅炉房供暖所占比例很大,,锅炉供暖占84%,热力供暖占120%,其他供暖占4%。在今后相当长的时间内,集中热力供暖是发展趋势,但无法取代锅炉供暖的主流地位。锅炉是消耗能源、产生大气污染、事关生产与生活和安全的重要设备,它在国民经济整个能源消耗中占有相当大的比重。目前我国供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主,燃用的主要是中、低质煤,而且锅炉房管理水平不高,一直沿用间断运行方式,锅炉技术含量低,锅炉的自动化控制技术落后,造成了严重的能源浪费和环境污染。据统计,我国目前拥有工业锅炉50万台,每年消耗的燃煤占全国原煤产量的三分之一,约4亿吨。锅炉每年排放烟尘约620万吨,SO:约510万吨,此外还有大量的N02等有害气体,成为我国大气煤烟型污染的主要来源之一,尤其是燃煤排放的CO:气体所引起的温室效应,早己引起国际关注。
八十年代初发展起来的变频调速技术,正是顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个全新的节能电机时代。从80年代初通用变频器问世以来,经过近20年,通用变频器更新换代了五次:第一代是80年代初模拟式通用变频器,第二代是80年代中期数字式通用变频器;第三代是90年代初智能型通用变频器;第四代是90年代中期的多功能型通用变频器,最近研制上市第五代集中通用变频器。目前国外变频调速技术发展较快,性能也非常好,在各行各业中得到了广泛的应用,如日本富士、瑞典ABB、德国西门子等变频调速系统应用领域非常广泛。国内变频调速技术发展较慢,产品性能较差,很难满足连续化工生产的需求,而且无法实现闭环自动控制。因此国内使用单位主要以进口为主,很少使用国内生产的产品。对风机类机器的控制以前多采用继电器-接触器控制,故障率高,可靠性低,而近年来随着控制技术的不断发展,利用PLC代替继电器-接触器则大大的改善了控制系统的性能,目前,PLC系统已朝向人机界面更加友好,网络通讯能力大大加强,开放性和互操作性大大发展,处理功能进一步增强,与以太网的融合的方向发展。
三、主要研究内容