基于PLC控制的电热锅炉毕业设计论文.doc

南华大学船山学院毕业设计（论文） 第 PAGE 45页，共33页 电热锅炉是把电能转化为热能，把水加热至有压力的热水或蒸汽（饱和蒸汽）的一种电力设备。电热锅炉无需炉膛、烟道和烟囱，同样无需储存燃料的空间，很大程度上减少了常规燃煤锅炉使用产生的污染。电热锅炉具有低污染，低噪声，体积小，安装使用便利，自动化程度高，安全可靠，热效率高达98%以上等特点，电热属于一种绿色环保产品。一些国家在20世纪70年代后期到80年代初期就已经开始研究设计电热锅炉。中国在80年代中期，开始设计电热锅炉产品，到了90年代中期，许多公司将电热锅炉用来采暖、中央空调和热水供应。 1 绪论 1.1电热锅炉的介绍 在当今社会，电加热锅炉的使用领域已经越来越广泛了。它的经济性，安全性和较高的自动化程度越来越受到人们的认同。可是电加热锅炉的性能优劣充分的反映了电热锅炉的质量好坏。电加热锅炉已逐渐进入人民的生活，成为洗浴，供热等场所的首选设备。目前电热锅炉的控制系统多采用以微处理器为核心的PLC控制技术，既提高产品的自动化程度又增加了锅炉的控制精度。现在使用的大部分电加热锅炉控制系统的设计还不完善，因此需要设计一种全新的、自动化程度较高的电加热锅炉控制系统来代替和完善以前的控制系统。现在工业生产所使用的控制器大多数是用继电器、接触器为主的控制装置。使用继电器电路组成的控制系统出现的误操作较多，其可靠性不好。而该设计所使用的是以PLC来取代原有的控制系统。控制系统的要求：补水泵和循环泵交替使用，互为备用；缺相报警，水泵停止运行；循环泵主/备用泵能手动选择。 1.2 电热锅炉的分类 电热锅炉就是以电为能量来加热的锅炉，即使用清洁的电能转化为热能，从而把常温水加热为高温度热水或具有压力蒸汽的热能电气设备。电热锅炉分为两大类：LDR(WDR)电热蒸汽锅炉和CLDZ(CWDZ)电热热水锅炉及KS-D电开水锅炉。其中电开水锅炉又分为KS-D电开水锅炉和XKS-D电蓄热开水锅炉。 电开水锅炉 配置微电脑控制器、陶瓷电热管，采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头全自动工作，连续大量供应饮用开水，广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆 、酒店等企事业单位使用。 电蓄热开水锅炉 配置微电脑控制器、陶瓷电热管，采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头利用夜间（低谷电）时间全自动工作，可以在白天（用电高峰期）大量供应饮用开水，广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆 、酒店等企事业单位使用。 电热蒸汽锅炉 将水加热产生蒸汽的 电锅炉，又名电热蒸汽发生器。按结构分为立式和卧式两种锅炉。 按产生的蒸汽压力分为低压、中压、高压三种规格锅 炉。0.4MPa及以下工作压力的电热锅炉称为低压电 锅炉，主要用于生活供热。0.7~1 MPa的电热燕汽锅 炉称为中压电锅炉，可供生活、生产用汽。1.6 MPa以 上的电热蒸汽锅炉称为高压电锅炉，现多用于试验室。 由于承压指标不同，在使用选型方面要注惫区分。中国生产的定型电热蒸汽锅炉的最大出力为Zt/h，最高工 作压力为1.6 MPa. 电热热水锅炉将水加热提供热水的电锅炉。 电热热水锅炉 在结构上也分立式和卧式两种。随着锅炉 功率的增加，电热热水锅炉有双头和单头之分。加热电功率在360 kw及以下的卧式电热热水锅炉，大多做成单头，加热电功率大于360 kw的电热热水锅炉，一 般做成双头电锅炉。热水温度小于95℃的电热热水锅 炉，常用于供应开水或洗浴的场所。 1.3电热锅炉的主要部件 电热锅炉的主要部件有：加热管、控制器、水泵等。 2 可编程控制器（PLC）简介 2.1 PLC的基本概念 可编程控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图2.1所示： 图2.1 可编程控制器控制系统示意图 （1）中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是可编程控制器的控制中枢。它按照可编程控制器系统程序具备的功能收取并储存从编程器输入的程序和数据；检验电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，还可以诊断用户程序中出现的的语法错误。当可编程控制器工作时，最开始它以扫描的方式接收使用场所各输入设备的状态和数据，并各自存入I/O映象区，接着从用户程序储存器里逐条读取用户的程序，对命令进行解释后再按照指令规定的算数运算或执行逻辑结果输入数据寄存器内或I/O映象区。直到所有的用户程序执行结束之后，循环运行，直到运行停止。 （2）存储器 可编程控制器常用的存储器类型 RAM这是一种读/写存储器(随机存储器)，速度快，用锂电池供电。 EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）可擦除只读储存器。具有断电保持功能 EEPROM(Electrical Erasable P