力控组态软件水位控制系统正论文.docx
《力控组态软件水位控制系统正论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《力控组态软件水位控制系统正论文.docx(15页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、AbstractThis thesis mainly introduced the automatic monitoring system of dealing with the boiler water which integrates industrial control computer,MCGS configuration software,PLC and transducer as a wholeWith the control of the press 、the level of the level of the cold tank ,this kind of system Can
2、 implement such functions , collective man agement of data,automatic control,troubleshooting and so on,which guaranteed the continuous,steady and safe running of the boiler Keywords:MCGS Configuration Software, PLC Tranducer Data Collection and Control Proportional Plus Integral Plus Derivative(PID)
3、摘 要介绍了集工业控制计算机、MCGS组态软件、PLC(可编程控制器)、变频器于一体的自动监控系统在锅炉水处理中的应用与研究。此系统通过对锅炉水压力控制,锅炉水水位控制以及冷水箱水位控制,实现了数据的集中管理、自动控制、故障检测等多方面功能,为锅炉的连续、稳定、安全运行提供了保证。 关键词:MCGS组态软件,PLC,变频器,数据采集与控制,比例积分微分(PID)2 力控组态软件的介绍12.3 软水箱水位控制2.4 数据的采集与控制3监控系统硬件配置74.1MCGS组态软件 4.2 编程软件4.3通信 1 前言 计算机监控系统是采用集中监测、集中控制、集中显示、集中管理、集中保存的系统,融合了较
4、先进的自动化技术、计算机技术、通讯技术、故障诊断技术和软件技术,广泛应用在化工、供暖、机械、供水、水处理等多个领域,在工业生产中发挥越来越显著的作用。在满足锅炉连续、安全、稳定的前提下,本文介绍了集工业控制计算机、组态软件、PLC(可编程控制器)、变频器于一体的锅炉水处理自动监控系统。随着现代技术的不断提高,水处理技术在用水 过程中也得到了迅猛发展,目前已成为提高锅炉热 效率的关键。做好锅炉水处理,就要实现三个基本 要求:即防止蒸汽夹带、结垢、腐蚀。蒸汽夹带、结垢、腐蚀严格来说是很难绝对避免的,它们会相互影 响、相互作用,所以水处理时必须统一考虑。只有炉外处理和炉内处理有机结合,才能保证锅炉在
5、高质 量下运行。炉外处理的主要方法为树脂软化及热除氧气,一般以药剂实现。使用的药剂有五种:阻垢剂、淤渣 、分散剂、除氧剂、消泡剂和蒸汽系统保护剂。由于水处理工艺比较复杂,所以选用 自动监控系统进行集中监测、集中控制、集中显示、集中管理、集中保存 , 融合较先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术和软件技术。在满足锅炉连续、安全、稳定的前提下,用工业控制计算机、组态软件、PLC (可编程控制器)、变频器于一体的自动监控系统,实现对锅炉水处理的有效监控。 锅炉水处理自动监控系统包括:锅炉给水压力的控制、除氧水箱水位的控制,软水箱水位的控制和数据的采集与控制。锅炉水处理系统的工艺流程简图
6、如图1: 钠离子交换器冷凝水箱软水管软水箱除氧水箱软水泵锅炉给水泵软水冷凝水冷凝水泵图1 水处理工艺简图2.1锅炉给水压力的控制 锅炉给水压力的控制采用水泵变频恒压供水,通过安装在出水管网上的压力变送器,把管网压力信号变成420mA的标准信号送入PLC(可编程控制器),PLC通过PID程序运算后,输出转速信号送给变频器,由变频器控制水泵电机的转速,调节水泵的供水量,使供水管网上的压力保持在给定的压力值上。当用水量超过或少于运行泵的供水量时,通过PLC控制切换进行加泵或减泵,即根据用水量的多少由PLC控制工作泵的数量增减以及变频器对运行泵的转速调节,实现恒压供水的目的。变频恒压供水原理图如图2:
7、 PLC变频器水泵变频器信号水位信号压力变送器给定水压水压图2 变频恒压供水原理图恒压供水控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,进行优化控制泵组的调速运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入具有压力显示的PID调节器运算处理后,输出模拟信号给变频器,利用变频器的两个可编程的继电器输出口RO1,RO2,将信号传给PLC,从而PLC判断是否加泵还是切泵。用变频器来实现恒压供水,与用调节阀门来实
8、现恒压供水相比较,节能效果十分显著。系统的优点是启动平稳,启动电流可限制在额定电流以内,从而避免了启动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等使用寿命;可以消除启动和停机时的水锤效应.2.2除氧水箱水位的控制 除氧水箱水位的控制采用水泵变频与工频供水,通过安装在除氧水箱上的差压变送器,把水箱水位信号转变成420mA的标准信号送入PLC,PLC通过PID程序运算后,得出输出信号给变频器,由变频器控制电机的转速,调节水箱给水量,使除氧水箱的水位保持在给定的水位上。给除氧水箱供水还包括冷凝水箱水位的控制,当冷凝水箱水位高时,启动冷凝水泵,当冷凝水箱水位低时,停止冷凝水泵,防止冷凝
9、水箱出现溢流现象,减少水源浪费。根据除氧水箱水位的高低,由PLC控制软水泵和冷凝水泵数量及变频器对软水泵的转速调节,实现恒水位供水。恒水位变频控制原理图如图3: 电机PID调节器变频器除氧水箱差压变送器给定值除氧水箱水位图3 恒水位变频控制原理系统采用一台变频器拖动2台电动机的起动、运行与调速,其中两台大机(75kW)和两台小机(55kW)分别采用循环使用的方式运行。PLC上接工控计算机,水位传感器采样水池水位信号,变频器输出电机频率信号,这两个信号反馈给PLC的模糊模块,PLC根据这两个信号经模糊运算,发出指令,对水泵电机进行工频和变频之间的切换。PLC上接工控计算机,上位机装有监控软件,对
10、恒水位供水系统进行监测控制。系统工作过程:根据现场生产的实际情况,一般只需开动一台大泵和一台小泵,就能满足生产需要,小机工频运行作恒速泵使用,大机变频运行作变量泵;因此可以采用一大一小搭配的分组方式进行设计,即把1#水泵电机(50kW)和2#水泵电机(75kW)为一组。分析自动控制系统的机组的工作过程,可分为以下三个工作状态:1#电机变频起动;1#电机工频运行,2#电机变频运行;2#电机单独变频运行。 一般情况下,水泵电机都处于这三种工作状态之中,当源水的水位发生变化时,管网压力也就随之变化,三种工作状态就要发生相应转换,因此这三种工作状态对应着三个切换过程。(1) 切换过程1#电机变频起动,
11、频率达到50Hz,1#电机切换到工频运行,2#电机变频运行。系统开始工作时,水池水位低于设定水位下限hl,按下相应的按钮,选择机组运行,在PLC可编程控制器控制下,1#电机先接至变频器输出端,接着接通变频器FWD端,变频器对拖动1#泵的电动机采用软起动,1#电机起动,运行一段时间后,随着运行频率的增加,当变频器输出频率增至工频f0(即50Hz),可编程控制器发出指令,接通变频器BX端,变频器FWD端断开, 1#电机自变频器输出端断开, 1#电机切换至工频运行。1#电机工频运行后, 1#泵工作在工频状态。接着,2#电机接至变频器输出端,接通变频器FWD端,变频器BX端断开,2#电机开始软起动,运
12、行一段时间后,2#水泵电机工作在变频状态。从而实现1#水泵由变频切换至工频电网运行,2#水泵接入变频器并启动运行,在系统调节下变频器输出频率不断增加,直到水池水位达到设定值为止。(2)切换过程由1#电机工频运行,2#电机变频运行转变为2#电机单独变频运行状态。当水压增加时,2#水泵电机在变频器作用下,变频器输出频率下降,电机转速下降,水泵输出流量减少,当变频器输出频率下降到指定值fmin,电机转速下降到指定值,水管水压高于设定水压上限Ph时(2#电机f=fmin,PPh),在PLC可编程控制器控制下,1#水泵电机从工频断开,2#水泵继续在变频器拖动下变频运行。(3)切换过程 由2#电机变频运行
13、转变为2#电机变频停止,1#电机变频运行状态。当水量再次增加时,2#电动机工作在调速运行状态,当变频器输出频率增至工频f0(即50Hz),水池水位低于设定水位上限H时,接通变频器BX端,变频器FWD端断开,2#电机自变频器输出端断开; 1#电机接至变频器输出端;接通变频器FWD端,与此同时变频器BX端断开,1#电机开始软起动。控制系统又回到初始工作状态,开始新一轮循环。 在PLC程序设计中,必须认真考虑这三个切换过程,才能保证系统在一个工作周期内实现正常切换与运行。 1#和2#机组工作过程流程图4所示。2.3软水箱水位的控制 软水箱水位的控制采用电磁阀控制,通过安装在软水水箱上的差压变送器,把
14、水箱水位信号变成420mA的标准信号送入PLC,PLC通过PID运算后输出控制信号,当软水水位低时,增加电磁阀开度,当软水水位高时,可减少电磁阀开度。恒水位电磁阀控制原理图如图5: 2.4数据的采集与控制 对锅炉水处理系统数据的采集与处理采用计算机数据在线采集和自动控制系统,一般包括自动检测、自动保护和自动控制等方面的内容。例如自动控制系开始1#变频启动1#变频运行1#电机工频运行f=50HZ?1#工频和2#交换1#工频停机,2#变频运行2#工频运行,1#变频运行2#电机ffmin,压力ppk2#电机ffmin,压力ppkNYYNNY图4 机组工作流程图电磁阀PID调节器伺服放大器软水水箱差压
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 组态 软件 水位 控制系统 论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。