基于PLC的锅炉自动输煤系统设计说明书——45页

**学院

专科毕业设计（论文）

题    目  基于PLC的锅炉自动输煤系统

 学生姓名   

专业班级   

学    号           

所 在 系  电气工程系

指导教师  **老师          

完成时间        年  月   日   

基于PLC的锅炉自动输煤系统

摘  要

    燃煤输送是锅炉运行的一个重要环节，如何保证设备运行的可靠性、减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益，成为一个值得研究的课题. 可编程控制器（PLC）是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性高、性能价格比高等优点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。

本文基于OMRON公司的CPMIA  PLC，设计了某锅炉供暖输煤控制电气系统。各机械之间均设计安全的联锁保护控制功能：系统中的输煤电机启停是有严格控制顺序的，彼此间有相应的联锁互动关系，当启动某台输煤设备时，从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启动，最后才能使该台设备启动；当停止某台输煤设备或某台设备故障时，从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停车，最后才能使该台设备停止。这样，就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量，避免了皮带上煤的堆积，也保护了皮带。PLC控制系统硬件设计布局合理，工作可靠，操作、维护方便，工作良好。用 PLC输煤程控系统，不但实现了设备运行的自动化管理和监控，提高了系统的可靠性和安全性，而且改善了工作环境，提高了企业经济效益和工作效率。因此PLC电气控制系统具有一定的工程应用和推广价值。

关键词：锅炉； PLC电气控制系统； 在线控制煤流量

Based On PLC,Boiler Automatic Conveying System

                            “Abstract”

  It is an important link that on-line control of coal flow, how guarantee the credibility that equipments circulate and reduce to operate the personnel and support the personnel the labor strength, raise the economic performance, become a deserve research of topic. Programmable Logic Controller(PLC) is a kind of universal industrial control apparatus which is developed rapidly and used widely in recent years, taking microprocessor as its core , integrating microcomputer technology ,automation technology and communication technology. It is applied very diffusely in varied field of industrial control with the characteristics such as all-around functions. Flexible application, well reliability, high ratio of capability and price and maintenance and so on, having become a robust tool to realize automation.

This paper takes OMRON CPM1A PLC as designing the some large boiler provide warm losing the coal control electricity system.The system can work reliably with property of easy operation and maintenance. The safety locks protection control function:In the system of losing the coal electrical engineering  have the strict control in moving and stopping, each other has the homologous  lock interaction relation, being start some set to lose the coal equipments, from that equipments below process of end lose the coal equipments start heading up pursue class start, then can make finally that set equipments start;When the stop some set loses the coal equipments or some set equipmentses to break down, from that equipments up the source head of the process starts get down for the coal equipments to pursue the class to park the car, then can make that set equipments stop finally.Thus, guaranteed the normal movement that last coal deliver, avoid the leather belt up the pile up of coal, also protected the leather belt. Lose the coal distance to control the system with the PLC, not only carried out the automation management that equipments circulate and supervision, raise the credibility and safeties of the system, but also improved the work environment, raise the business enterprise economic performance and work efficiencies. therefore the system bears certain practical applying significance and popularizing value .

Key words:  Boiler； PLC Electrical Control System； On-line control of coal flow

目   录

绪论.....................................................................................................5

第1章  概述.................................................................... ................7

1.1锅炉系统概况.................................................................................. 7

1.2输煤系统工艺简介...............................................................10

1.3控制原理...........................................................................11

第二章 方案论证..................................................................12

2.1继电器控制

2.2 PLC控制

第三章 各器件的选择.......................................................16 

3.1输煤机的选择......................................................16   

3.2破碎机的选择.................................................................17

3.3皮带机的选择...................................................................18

3.4熔断器、电缆截面的选择................................................18

3.5接触器的选择.....................................................................22

3.6低位煤发生器，压力传感器..............................................23

第四章 PLC控制设计............................................................24

4.1 主电路的设计

4.2 PLC的I/O分配表及接线图

4.3 梯形图的设计

5  系统的常见故障及处理办法

第五章 总结.......................................................................38

第六章 结束语.................................................................39

致谢

参考文献............................................................................39

附录........................................................................................40

绪  论

锅炉是工业生产或生活采暖的供热源，按其供热的方式分为蒸汽和热水两种。前者主要用于发电、工业生产及间接供热；后者主要用于生活供暖和生活热水，多用于集中供暖地区及宾馆、饭店。从80年代石横工程全套引进第一台300MW机组到至今，锅炉厂房控制系统、控制思路发生了很大的变化，其设计己基本成熟。由原来的继电器实现控制功能转化为用PLC实现控制功能。随着电力系统市场的开放，减人增效越来越得到工厂包括各级领导的重视，如何优化车间的控制已成为每个工程所必须面临的问题。

大型锅炉输煤控制系统的主要任务就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以达到按时保质保量为机组（原煤仓）提供燃煤的目的。整个输煤控制系统是锅炉安全可靠运行十分重要的支持系统，它是保证机组稳发满发的重要条件。基于输煤控制系统在整个锅炉控制中心中的重要性，且煤场面积大、工作环境恶劣、人工作业通讯难以畅通，利用现代成熟技术PLC和现代总线网络通讯实现其控制功能。

可编程逻辑控制器（PLC）是八十年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。

在现代集散控制系统中，PLC已经成为一种重要的基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。在笔者参与开发的某锅炉供暖输煤自控系统中用于联锁控制的程序设计，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对输煤线的8台设备进行控制，并实时监测设备的运行状态等情况。输煤系统设备多，工作环境恶劣。为保证系统运行的安全性和可靠性，选用高可靠性的继电器、接触器等组件，通过优化设计，大大减少了接点数，从而减少了故障点，使设备的可靠性、安全性和可扩展性都大大提高，实现了系统安全可靠的运行。

本系统有程序控制、联锁手动、解锁手动三种控制方式。在现场设备状态正常的情况下，程序控制为系统的最佳控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少。联锁手动方式是对要启动的流程中设备按逆煤流方向一对一的启动，按顺煤流方向一对一停车，设备的保护动作处理均同自动控制方式。解锁手动是在设备间解除了联锁关系的情况下，一对一启动设备，此方式绝不可带负载运行，因设备已经不存在联跳功能。考虑到设备带负载停机等因素，流程启动时，只按逆煤流方向逐台启动，联锁手动方式下启动流程也须遵循此原则。流程按顺煤流方向逐台停机，在故障停机情况下，各设备均立即联跳，故障解除后，可将停掉的设备以自动控制再次启动。紧急情况下，可操作上位机的急停按钮或同时按控制台右侧红色的急停按钮，它将使现场所有运行中的受控设备立即停机。

…………