【热水供暖锅炉燃烧控制系统设计案例2600字】

热水供暖锅炉燃烧控制系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u16684热水供暖锅炉燃烧控制系统设计案例 193771.1可编程控制器 134941.1.1可编程控制器的工作原理 1283811.1.2西门子S7-200PLC 2130751.2变频器控制 214546变频器是利用半导体器件的通断功能将工频电源变换成其他频率的电能控制装置。变频器能够非常节能，因此在当下是非常普遍应用的。 2211501.2.1变频器的特点及工作原理 2239551.2.2MM440变频器参数设定 4264561.3元器件的选型 5284271.1.1鼓风机与引风机的选型 5148761.1.2传感器的选型 632479 71.1可编程控制器可编程控制器就是所谓的PLC，1985年国际电工委员会对PLC作了这样的定义：PLC是数字运算操作的电子系统，专门为工业工程的应用设计。采用了可编程序的存储器在内部存储并执行运算、定时等操作的指令，通过输入与输出来控制生产过程。PLC有诸多工业控制的独特优点，因此在工业自动化领域中尤为重要。其主要特点：编程简单易学；抗干扰能力强；重量轻，体积小；调试周期短；I/O接口模块多。1.1.1可编程控制器的工作原理PLC是计算机技术与继电器接触器控制电路相结合的产品，所以它对于控制对象有特别强的接口能力，但它本质上还是一台微型的计算机，所以它的特点相似于微型计算机：是以中央处理单元为核心，在编程的程序管理下运行。I/O部件来连接PLC与其控制对象的接口，同时需要专门的电源及功能模块。PLC的基本组成部件如图1.1所示。存储器ROM/RAM电源输入接口存储器ROM/RAM电源输入接口中央处理器CPUI/O扩展单元扩展接口外部设备接口输出接口PLC工作运行是从用户程序的0号存储地址开始，没有中断时，按照存储地址号递增方式顺序执行，直至END指令结束执行。再从头开始扫描执行，并一直重复运行，直至切换到STOP的工作状态。PLC对输入/输出信号是集中批处理。PLC的扫描工作方式：输入扫描、程序执行、输出刷新。1.1.2西门子S7-200PLCS7-200PLC的CPU是将集成电源、微处理器以及数字量I/O端口集成在小盒子中，形成功能强大的S7-200系列PLC，如图1.2所示。图1.2S7-200PLC外形西门子S7-200PLC的CPU是32位的。其工作方式：CPU的存储卡插槽的上部，有3个指示灯显示工作方式。绿色是表示运行状态；红色是表示停止状态；SF灯亮表示系统故障。本文用到了型号为CPUSR40的S7-200，模拟量模块型号是EMAE04，它有4模拟量输入通道，电源电压24VDC。1.2变频器控制变频器是利用半导体器件的通断功能将工频电源变换成其他频率的电能控制装置。变频器能够非常节能，因此在当下是非常普遍应用的。1.2.1变频器的特点及工作原理M3~逆变电路控制电路(频率设定)整流电路M3~逆变电路控制电路(频率设定)整流电路中间电路图1.3变频器硬件组成框图变频器的就是将固定的交流电源的频率和电压变成连续可调的频率和电压。当下经常使用的是交-直-交变频器，该电路主要包括四个部分：控制电路、整流电路、中间电路、逆变电路。其电路组成如图1.3所示。西门子MM440变频器的功率输出器件采用的是绝缘栅双极性晶体管（IGBT），运行可靠性高。CPU单元是MM440变频器的核心单元，按照所设定的参数，通过逻辑运算输出控制正弦波的信号，然后通过SPWM调制，放大输出正弦波交流电来驱动电动机运转。1.2.2MM440变频器参数设定本文主要用西门子MM440变频器三台，三相380~480V变频，功率范围可达到250KW，额定输入频率50HZ/60HZ。MM440变频器接线端子如图1.4所示。图1.4MM440变频器端子示意图MM440变频器的参数设定：变频器参数的设定是改变电动机的频率，使得电动机的转速能够控制，当DIN1与变频器的24V电源端连接时对应一个频率，也就是选择固定频率1，设定为25HZ，当DIN1与DIN2同时与变频器的24V电源端接通是对应另一个频率，选择固定频率1和固定频率2，频率为固定频率1+固定频率2，固定频率2设定为35HZ。与鼓风机连接的变频器的相应参数见表1.1。表1.1MM440变频器参数设定序号变频器参数出厂值设定值说明1P0304230380电动机额定电压2P03051.865电动机额定电流3P03070.7530电动机额定功率4P031050.0050.00电动机额定频率5P031101430电动机额定转速6P100023固定频率设定7P108000电动机最小频率8P108250.0060.00电动机最大频率9P070022选择命令10P10010.0025固定频率111P10025.0035固定频率21.3元器件的选型1.1.1鼓风机与引风机的选型1.G4-73离心鼓风机相关参数及额定电流计算本设计需要一台G4-73离心鼓风机，选择9D机号，它的转速1450r/min，鼓风流量23003~44128m3/h,全压为1775~2668Pa，电机功率为30~37kw。30kw鼓风机额定电流：i2.Y4-73离心引风机相关参数及额定电流计算本设计需要一台Y4-73离心引风机，选择机型为12D，其转速1450r/min，引凤流量为54526~104600m3/h,全压为1961~2949Pa，电机功率为90~110kw。100kw引风机额定电流：i1.yct-355-4炉排电动机，电机功率55kw。55kw炉排电动机额定电流：i1.1.2传感器的选型1.PTY802差压压力传感器表1.2PTY802差压压力传感器的主要参数名称说明量程0~1KPa~1MPa精度0.5~1Fs输出信号4~20mA0~10V电源电压24DCV密封等级IP65绝缘电阻大于2000KW介质温度-20~85℃负载电阻电流输出型：大于800W电压输出型：大于50KWPTY802差压压力传感器是全套一体化设计的不锈钢材质外壳以及输出标准模拟信号，它的芯片主要采用比较特殊的进口材料。稳定性能比较高的压力传感器，通过可靠性能比较好的放大电路。以及它的温度补偿性能够更稳定、更可靠。外壳采取了不锈钢封焊的结构，以及具有较好的防潮能力和优良的介质兼容性能。其差压压力变送器采用了工业比较先进的高精度、稳定性能高的传感器，配有了ASIS系统性能良好集成电子放大电路，可以承受数千次的冲击。性能良好的压力传感器，工业生产拥有严格的校验，以及完善的组件装配工艺，从而提高了优异工业产品品质。该系列压力传感器对锅炉炉膛内气压压力的测量是相对比较适合。PTY802差压压力传感器的主要参数如表1.2。2.氧化锆传感器氧气检测探头主要是通过氧化锆陶瓷敏感元件来检测各种环境中的含氧量。氧化锆含氧浓度差电池主要应用于实际的测量，需要解决的关键问题是将氧化锆的检测接触头，感应的正负电极以及将所需要测量的气体与参考空气进行比较严格的分离的问题，氧化锆传感器可以实现工业过程中锅炉燃烧的状态，但是由于锅炉内部温度极高，对于氧化锆的使用不合理，因此要通过间接的方式进行测量锅炉燃烧的程度，也就是将氧化铬传感器安装在排烟管道里，通过测量烟中的含氧量，从而间接测量出锅炉内部的含氧量。WDG1210直插式氧量传感器的主要参数如表1.3表1.3WDG1210直插式氧量传感器的主要参数名称说明测量范围0~10%到0~25%体积氧气精度满量程的±1%输出信号4~20mA，0~10V电压范围100~240VAC±10%功率250W电流等级峰值4A响应时间满量程90%，5秒以内材料探头材料：RA330合金钢机壳材料：铝合金1.PT100温度传感器许多的电阻式温度传感器是以铂(Pt)作的电阻式温度检测器，它最为稳定、耐酸碱、不会变质、相对线性等诸多优点。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。PT100温度传感器也是一种以铂(Pt)作的电阻式温度传感器，它属于正电阻系数，