控制方面的课程设计..doc

南 京 理 工 大 学 能 源 与 动 力 工 程 学 院 基于工业以太网过热器汽温监测系统设计 姓名 ：李宝星 班级 学号 ：0908180223 指导教师：王 军 同组成员： 刘高亮 0908180228 2013年1月 过热器汽温监测系统设计 摘要：主要介绍基于工业以太网对过热器汽温监测系统的硬件进行选型和对过热器汽温的实时监控软件进行编辑以及对软件的运行结果进行介绍。硬件设计主要介绍了镍铬-铜镍热电偶hr-wrer-13，温度变送器MCT80AC，PCI数据采集卡PCI8757，集线器FAST FH08这几个模块的型号和参数。软件设计通过编程完成本地及远程端程序，实现远程和现场的同步监测和历史数据调用等功能。 关键词：过热器汽温；硬件设计 ；实时监测；远程控制 设计背景概述 过热器是锅炉的重要部件，其作用是在锅炉中将一定压力下的饱和水蒸汽加热成相应压力下的过热蒸汽。其性能如寿命等与温度有着密不可分的关系，电站中的与锅炉相关的整个系统由于受到外界环境或内在的影响，各个部件内的温度不可能保持恒定不变的，但是与锅炉相关的各个部件在设计以及过热器安装还之后，设计工况不仅有流速，功率等，更重要的还有一个设计好的温度界限。对于过热器来说，尤其是当温度超过温度界限并且累积到一定次数后，容易产生爆管事故。对整个系统的运行产生影响，严重的甚至会影响整个电站的运行，对电站产生影响。故再过热气的运行过程中，对过热器的温度进行实时监控十分重要，可以保证整个系统的正常运行。 锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，称为蒸汽过热器。大部分工业锅炉不装设过热器，因为许多工业生产流程和生活设施只需要饱和蒸汽。在电站、机车和船用锅炉中，为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率，一般都装有过热器。采用过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素，对电站锅炉来说,4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540～570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的（甚至可达650℃）。 现代电站锅炉的过热器是在高温、高压条件下工作的部件，过热蒸汽温度是锅炉给水通道中温度最高的地方。如果过热蒸汽温度过高, 则过热器容易损坏, 也会使用汽负荷设备内部引起过度的热膨胀, 严重影响运行的安全，过热蒸汽温度偏低, 则设备的热效率降低以及影响汽轮机的安全运行。因此, 必须对过热蒸汽温度加以实时监测控制。 硬件系统设计 所需设备 温度传感器（热电偶）、温度变送器、数据采集卡、服务器、集线器 硬件设计主要包括系统的总体组网设计、原理图设计、硬件的选型及其介绍三部分构成。 （1）、组网图 （2）、原理图 （3）、硬件选型 （1）热电偶 热电偶是一种感温元件，是一种仪表。它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路。 输入类型：K、E、S、B、T、J等型热电偶； 输入阻抗：≥20KΩ 冷端温度补偿：-15～+75℃ 输出电流：4～20mA 输出回路供电：12～30VDC 最小工作电压：12VDC 标准精度：±0.2% （2）温度传感器的对应型号的参数： 类型 温度范围（℃） 最小量程（℃） 绝对误差 基本误差 K 0~1300 120 ±1℃ ±0.2% E 0~1000 80 ±1℃ ±0.2% S 0~1600 580 ±3℃ ±0.2% B 400~1800 1000 ±3℃ ±0.2% R 0~1600 850 ±3℃ ±0.2% T -200~400 120 ±1℃ ±0.2% N 0~1200 180 ±3℃ ±0.2% W 0~2300 340 ±3℃ ±0.2% J 0~1200 100 ±3℃ ±0.2% 型号：MCT80AC 参数：输入：热电偶：k、e、j、b、s、t。 热电阻：pt100、cu50、cu100 输出：4-20mA、0-10mA、0-5V等 精度：0.5% 供电电源：24VC±10% 负载电阻：三线制0-10mA：0-1500Ω；二线制4-20mA：0-600Ω 工作温度：-20℃～70℃ 工作湿度：≤95%RH 温漂：± 0.05%/℃、± 0.025%/℃、± 0.01%/℃ 热电偶冷补范围：0～60℃ 外形尺寸：Φ44×18mm? 安装孔间距36mm 防护等级：IP65 （3）PIC数据采集卡 4个模拟输入通道，AC/DC耦合，软件可选50Ω输入阻抗/高输入阻抗，每通道软件分别可选，全输入电压范围20mVp-p~