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阳城电厂自动加氨控制系统的设计改造

作　者: 李岭
导　师: 张英梅
学　校: 太原理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 自动加氨监控系统 PLC 组态王软件变频控制数据采集
分类号: TP29-A7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 25次
引　用: 1次
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内容摘要

加氨系统是电厂汽水加药系统的主要设备之一,是防止给水对金属腐蚀的最实用的方法,目前对热力系统水质调解处理时,一般把给水的pH值调节在8.8～9.3的范围内,因此其正常运转对保证汽水品质及安全生产具有重要意义。随着科学技术的发展,对加氨系统的要求也越来越高,建立现代化计算机监测和管理系统迫在眉睫。在对阳城国际发电有限责任公司自动加氨系统进行调研,对工业控制计算机可编程序控制器及组态王监控软件基本性能、特点进行充分分析和研究的基础上,本文以系统分析的方法,对传感器、系统控制信号的选择以及变频器作了较详细的介绍,构建了自动加氨监控系统框架,提出了以“组态王”为监控软件,可编程序控制器(PLC)采用西门子S7-200系列作为下位机的自动加氨控制系统方案。监控系统的下位机部分,以S7-200为基础,对PLC的组成、原理、特点及功能进行了说明。根据现场实际监控情况的需求,提供了合理的CPU型号及适当的扩展模块选择方式并对程序进行功能设计说明,系统是将各传感器送来的信号经过I/O模块送入CPU进行处理,输出信号通过继电器实现各功能控制,进而完成溶液箱的自动切换、自动搅拌、自动补药、以及加氨泵的变频控制。还就对控制系统软硬件产生干扰的因素进行了分析,提出了相应的抗干扰措施并在系统设计的过程中加以运用。监控系统的上位机部分,以Windows 98/NT/2000操作系统为运行平台,采用组态王软件对系统进行组态并采用串口通讯方式,实现了PLC与远程I/O连接,利用“组态王”系统所提供的强大的网络功能技术,实现了与PLC及其它数据库之间的通讯联系。系统具有信号采集、趋势分析、报警分析、辅助功能和帮助系统等功能,初步实现了阳城国际发电有限责任公司自动加氨系统的液位、流量、给水电导率等信号采集,对监控系统的数据进行趋势分析、动态控制并能实施报警功能,基本满足了用户的需求。本系统具有良好的重用性、可扩充性和可维护性,为加氨系统自动化的实施提供了借鉴,是PLC技术与组态王技术在自动加氨系统监控方面的一个结合,相信这一技术会在自动加药领域得到进一步推广。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 锅炉给水加氨的必要性  9-11
  1.2 当前现状  11-12
  1.3 国内外研究动态  12-14
  1.4 课题主要内容及意义  14-16
    1.4.1 课题主要内容  14-15
    1.4.2 课题主要意义  15-16
第二章自动加氨系统概述  16-29
  2.1 自动加氨系统组成  16-19
    2.1.1 氨溶液箱  18
    2.1.2 加氨管道  18
    2.1.3 加氨泵  18-19
    2.1.4 加氨控制柜  19
  2.2 自动加氨控制原理  19-20
  2.3 变频器  20-28
    2.3.1 显示  20-22
    2.3.2 控制接线  22-23
    2.3.3 控制输入输出  23-24
    2.3.4 8200 系列变频器参数设定  24-25
    2.3.5 变频控制中的抗干扰  25-28
  2.4 小结  28-29
第三章自动加氨控制系统设计  29-38
  3.1 概述  29
  3.2 控制系统的设计  29-30
    3.2.1 控制系统的设计原则  29-30
    3.2.2 控制系统的设计  30
    3.2.3 自动加氨系统改造过程  30
  3.3 仪表与传感器的选型  30-32
    3.3.1 电导率表的选型  31
    3.3.2 液位传感器的选型  31-32
  3.4 控制信号的选择  32-35
    3.4.1 给水pH 值  32-34
    3.4.2 给水电导率的测量及电导率与pH 值的关系  34-35
    3.4.3 给水流量与加氨控制的关系  35
    3.4.4 给水流量、给水电导率相结合的控制方式  35
  3.5 控制电源设计  35-37
  3.6 小结  37-38
第四章可编程控制器SIMATIC S7 - 200 在加氨控制系统中的应用  38-58
  4.1 概述  38
  4.2 PLC 的基本组成、各部分的作用以及特点  38-41
    4.2.1 PLC 的基本组成  38
    4.2.2 PLC 各部分的作用  38-40
    4.2.3 PLC 的主要特点  40-41
  4.3 控制系统实现  41-53
    4.3.1 Siemens 57-200 系列PLC 特性  41-43
    4.3.2 PLC 硬件选型  43
    4.3.3 PLC 程序的分析与设计  43-49
    4.3.4 加氨程序功能设计  49-53
  4.4 系统抗干扰措施  53-56
    4.4.1 硬件抗干扰  54-55
    4.4.2 软件抗干扰  55-56
  4.5 小结  56-58
第五章自动加氨控制系统软件实现  58-74
  5.1 组态王软件简介  58-66
    5.1.1 组态王的组成  58-60
    5.1.2 组态王的功能  60-64
    5.1.3 应用程序制作过程  64-66
  5.2 监控系统画面设计  66-73
    5.2.1 工艺流程  66-67
    5.2.2 实时曲线  67-68
    5.2.3 历史曲线  68-69
    5.2.4 PID 控制  69-70
    5.2.5 报警一览  70-73
    5.2.6 SIMATIC PLC 与组态王通讯  73
  5.3 小结  73-74
第六章现场试验调试  74-78
  6.1 现场调试及应用分析  74-76
    6.1.1 给水流量变化调整试验  74-75
    6.1.2 手自动情况  75-76
  6.2 投用系统后的效果  76-77
  6.3 试验总结  77-78
总结与展望  78-80
  总结  78
  展望  78-80
参考文献  80-84
致谢  84-85
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  85

阳城电厂自动加氨控制系统的设计改造

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