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摘要：本次设计采用三冲量控制方案来进行控制，蒸汽流量前馈与水位－流量串级系统组成的复合控制系统。利用RSLogix5000软件进行梯形图编程来实现控制算法，用组态软件对监控界面设计，控制器与组态软件通过RSLinx连接，可以进行实时监控，实现了对锅炉水位控制的参数设定，对锅炉水位进行严苛控制，使其文持在规定范围内，提高锅炉工作的安全性和可靠性，有效地减少工作人员的疲劳和失误。21277
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关键词：汽包水位；三冲量控制；PLC
The Boiler Water Level Control System Design based on Rockwell PLC
ABSTRACT：This design adopts three impulse control scheme to control, steam flow feedforward and water - flow cascade system consisting of a composite control system. Using RSLogix5000 software to control ladder diagram programming to implement the algorithm, using configuration software to monitor interface design, PLC and configuration software, via RSLinx connection can be real-time monitoring, implementation of boiler water level control parameters setting, to strict control of boiler water level, keep it within the prescribed scope, improve the safety and reliability of boiler works, effectively reduce the staff of fatigue and failure.
Keywords: Steam drum water level ；Three impulse control ；PLC
目录
1.绪论 1
1.1 课题的研究目的和意义 1
1.2 课题的发展 2
1.3 本设计的研究现状和主要工作 3
2.控制方案和控制算法 5
2.1 控制方案设计 5
2.2 控制算法 7
3.硬件选型 9
3.1 水位传感器选型 9
3.2 流量传感器选型 9
3.3 控制阀的选型 11
3.4 电机的选型 12
3.5 变频器的选型 14
3.6 PLC的选型 14
4.软件设计 16
4.1组态 RSLinx 通讯 16
4.2 RSLogix5000 编程 18
5.监控界面设计 25
6.结论 31
致谢 33
参考文献 34
1.绪论
1.1 课题的研究目的和意义
锅炉是众多工业部门必不可少的重要动力设备，是工业生产中的不可缺少的常用设备。对锅炉生产如果操作不规范合理，管理不妥善，处理不妥当，往往会引起各种或大或小的事故，轻则停炉影响生产，重则造成爆炸，造成人员伤亡，损坏厂房、设备等，后果十分严重。因此，锅炉的操作安全问题是一项必须引起高度重视的非常重要的问题。工业锅炉中最常会发生的事故有：锅炉内缺水，锅炉内超压，锅炉内满水，炉管爆破，汽水共腾，二次燃烧，炉膛爆破，锅炉灭火等等。这些事故中以锅炉缺水事故所占比例最高。这些事故中的大部分原因是由于锅炉内的水位控制不当引起的，可见锅炉水位控制在锅炉的设备控制系统中的重要性。
锅炉的种类有很多种，但它们的工作原理基本相同：将燃料的化学能转化为内能，用热能加热锅内的水产生一定气温气压的过热蒸汽。锅炉由锅和炉两部分组成，“锅”是汽水系统，吸收燃料的热量使水加热成为过热蒸汽，“炉”是燃烧系统，使燃料充分燃烧，放出热量。“锅”和“炉”这两个部分会同时工作，当水进入到锅炉，开始在汽水系统中吸收受热面的热量，逐渐地水会被加热成为过热的蒸汽，被引出从而应用；另一方面在炉内，燃料燃烧后产生的高温烟气加热了受热面之后由烟囱排除，锅和炉这两者是密不可分的整体设备。
锅炉水位是一个重要的被控变量，对锅炉水位控制的任务是，跟踪锅炉的蒸发量并文持水位在工业条件允许的范围内。要保证锅炉的安全生产运行必须要文持锅炉水位在规定范围内，锅炉正常生产运行的主要指标之一就是文持锅炉水位在规定范围内。如果锅炉汽包水位过高，则会降低汽包内汽水分离的效果，汽包出口的蒸汽将带水变多，使汽轮机产生水冲击，引起风机叶片折断等事故，同时将使蒸汽的盐含量变高，使过热蒸汽品质降低，过热管壁上的结垢增加。如果锅炉汽包水位过低，则会造成水的快速蒸发，破坏汽水的自然循环，烧坏局部的水冷管壁，严重时将会造成爆炸事故。因此，锅炉水位一定要严加控制。水位控制是锅炉运行中的一项十分重要的工作，其控制的好坏直接影响了锅炉能否正常运行。