毕业设计---电热锅炉供热控制系统设计

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1、 XXXX 技术学院技术学院 机电信息分院机电信息分院 毕毕 业业 设设 计计 电热锅炉供热控制系统设计电热锅炉供热控制系统设计 学生学号： XXXX 学生姓名： XX 导师姓名： XX 班 级 XXXX 专业名称 XXXX 提交日期 2020XXXX 年年XXXX 月月XXXX 日日 答辩日期 2020XXXX 年年 XXXX 月月 XXXX 日日 20XX 年 XX 月 XXXXX 技术学院机电息工程系毕业设计 摘摘 要要 现在人们的环保意识不断的在提高， 为了能节能使用电热锅炉供热的人越来越多了， 它的经济性、 安全性及较高的自动化程度也已被认同。电热锅炉已成为工业及民用供热、热水和洗浴

2、等使用场所的 首选设备，它具有无污染、热效率高、无燃料运输和储备烦琐等诸多优点。现在使用的绝大多数电热 锅炉控制系统的设计还不完善，所以需要一种新的、高性能的电热锅炉控制系统来取代原来的控制系 统，帮助完善原有的控制系统。现在生产线控制的大多数是用继电器、接触器为主的控制装置。使用 继电器电路构成的控制系统不断出现问题，其可靠性很差而本文采用的是 PLC 来替代原有的控制系 统。PLC 控制系统能大大减小控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造的周期缩短。同时还维护 也改变得容易起来。更重要的是其可靠性很高。 关键字：PLC 电热锅炉 供热系统 XXXX 学院 3 目目 录录 一、引言 . 4

3、 二、设计任务分析 . 4 2.1 任务分析内容 4 2.2 任务分析要求 5 2.2.1 对锅炉控制的基本要求 5 2.2.2 对系统控制的要求 . 5 三、技术方案初选 . 5 3.1 使用设备及器件初选 . 5 3.2 控制系统方案的初选 . 5 四、技术方案的详细设计 6 4.1PLC 选型 . 6 4.2 控制系统的 I/O 点及地址分配 6 4.3 电气控制系统原理图 . 7 4.3.1 主电路图 . 7 4.3.2 控制电路图 . 9 4.3.3PLC 的外接线图 . 9 五、总结评价 10 致谢 .11 参考文献 11 附录： 12 电热锅炉供热控制系统设计 4 一、引言一、引

4、言 电热锅炉已成为工业及民用供热、热水和洗浴等使用场所的首选设备，它具有无污染、热效率高、 无燃料运输和储备烦琐等诸多优点。现在大多数电热锅炉控制系统的设计还不完善，所以非常需要一 种高性能的电热锅炉控制系统来取代原来的控制系统。控制系统的要求：补水泵交替运行，互为备用； 所以水泵均具有过载、短路、缺相保护功能；缺相报警，水泵停止运行；故障停机后，手动复位；循 环泵主/备用泵可选择，具有定时控制、手/自动控制功能。 二、设计任务分析二、设计任务分析 2.1 任务分析内容任务分析内容 图 2-1 所示为用一台电热锅炉供暖系统，其工作过程为：电热锅炉（具有超温保护装置 BT、超压 保护装置 BP1

5、）根据设定出水温度 BTO 或回水温度 BTB（也可以根据室外气温的变化自动确定 BT0 或 BTB）确定电加热管投入的组数；锅炉提供的热量通过循环泵直接向供暖系统供热；供暖系统的定 压由补水泵及落地膨胀水箱完成，通过压力控制器 BP2 控制。 图 2-1 电热锅炉供暖系统工作原理图 XXXX 学院 5 2.2 任务分析要求任务分析要求 2.2.1 对锅炉控制的基本要求对锅炉控制的基本要求 1点加热管“梯式”加（减）载，循环投切； 2保护供暖齐全； 3具有出水定时（回水）控制或显示功能； 4具有定时控制功能； 5具有手动/自动控制选择功能； 6可根据室外气温的变化自动调节出（回）水温度； 7缺

6、相报警，电加热管停止加热； 8故障停机后，手动复位； 2.2.2 对系统控制的要求对系统控制的要求 1循环泵主/备用泵可选择，具有定时控制、手/自动控制功能； 2补水泵交替运行，互为备用； 3所有水泵均具有过载、短路、缺相保护功能； 4缺相报警，水泵停止运行； 5故障机停机后，手动复位； 三、技术方案初选三、技术方案初选 3.1 使用设备及器件初选使用设备及器件初选 1CPU224XP 型 PLC 一个，根据需要可增加相应的扩展模块； 2TP177B 触摸屏一个； 3用来模拟各种 I/O 信号动作的传感器、精密电位器、按钮、指示灯等器件若干； 4标准电流信号源或低压信号源若干 5编程软件和 WinCC Flexible 组态软件 3.2 控制系统方案的初选控制系统方案的初选 对于电加热管的控制采用模糊控制。根据锅炉的出水温度，与设定的锅炉下限温度和上限温度进 行比较，按照一定的时间投入或切除加热组。当温度达到上限与下限温度中间值时，每加、减一组加 电热