原创《工业锅炉的自动化控制系统》
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施梁
摘 要：随着大气污染的治理,我国工业锅炉自动化程度越来越提升,但是仍然处于能耗高、浪费大生产状态.为响应国家高效节能的指导方针,提倡开发集成度高,节能、自动化的控制系统使用.论文分析得出,通过运用计算机与嵌入式自动化技术,针对工业锅炉的压力、温度、液位、流量等进行实时监控,达到自动控制的目的,从而保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度.
关键词：工业锅炉；压力；温度
一、研究背景
伴随着我国现代化步伐的逐步扩大,能源需求的持续上升,但能源利用率却止步不前.我国工业供热设备主要以锅炉为主,包括电力企业,机械和冶金企业,化工和纺织等工业企业.所需的锅炉容量,结构、性能等参数不尽相同,但是在控制方面大致相同,锅炉设备的任务在于安全和可靠,但为了能提高锅炉的热量和效率, 工业锅炉向着容量大、 高压, 高温的趋势方向[1] . 因此,锅炉微机控制的研究近年来取得了突飞猛进,可采用先进的控制算法, 优化技术指标、 提高经济效益和社会效益、 提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用.
二、工业锅炉的自动化控制系统研究总体设计
工业锅炉的自动化控制系统研究总体设计框图如图1所示,在工业锅炉上将装有温度、压力、液位传感器,同时将风机上装有转速传感器,传感器在选择上将选择无线传感器,减少布线麻烦,将传感器安置完成后,初始化后将反映锅炉运行状态的信号采集并传送到A/D模块,进行模数转换,转换后的数据送到主控器, 主控器将选择传统的PLC控制, 型号采用西门子的200型,数据处理快速,稳定,而且控制接口多,主控器PLC通过数据处理后,根据输入信号的设定的上限和下限对进水系统和排风等系统进行控制,一旦信号出现异常,控制系统中的报警系统将被启动,发出报警信号,同时开启多种电动机启动.在控制泵电动机或者鼓风机电动机等大功率电器设计上采用了驱动电路,利用小电流驱动大电流进行驱动,同时,也起到保护电路的作用,并实施存储数据到U盘,同时,温度、气压、液位等数值直接的在大屏上显示出来[2] .
三、温度控制系统
由于工业锅炉的运行环境比较恶劣,因此,工业锅炉内的温度会受到一定干扰,故对工业锅炉的温度加以控制是非常有必要的.影响工业锅炉的温度主要因素是给煤量与空煤比,次要因素则是给水量、蒸发量以及引风量等因素,本文设计时采用反馈比值的方式完成温度控制[3] .
四、压力控制系统
同样,压力在工业锅炉自动化控制系统中比较关键,锅炉内压力如果偏低,就会降低蒸汽质量,如果压力过高,则会出现安全隐患,有可能导致爆炸.故必须保证锅炉的压力处于安全范围内,本文再设计压力控制系统的时候兼容了温控系统对压力的影响[4] .通过自动控制系统将压力控制在安全压力范围内,若当压力超出某以压力上限的设定值时,控制系统将迅速打开安全阀,使工业锅炉压力迅速降低,直至降到安全范围内后又迅速关闭安全阀.
五、液位控制系统
液位控制则是对工业锅炉内的汽包液位进行控制,一旦液位偏高,则可会影响蒸汽质量,更可以出现水满溢出安全事故,但如果汽包液位过低即水少的情况出现,锅炉很有可能会被烧坏,甚至导致爆炸等安全事故[5] .影响液位的主要有给水量和蒸发量两个因素,蒸发量越大,液位越低,而给水量越大则液位越高,反之则反.
六、结语
工业锅炉自动化控制系统的实现具有现实意义,工业锅炉能够安全的运行,减少事故的发生的同时大大解放了劳动强度,同时更好的保障人身安全.自动化控制的存储功能,可记录工业锅炉的运行状态,为更好的改进算法提供了重要的数据保障.
自动化控制论文参考资料：
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