畢業(yè)設計---基于plc控制的電熱鍋爐

1、<p>　　電熱鍋爐是把電能轉(zhuǎn)化為熱能，把水加熱至有壓力的熱水或蒸汽（飽和蒸汽）的一種電力設備。電熱鍋爐無需爐膛、煙道和煙囪，同樣無需儲存燃料的空間，很大程度上減少了常規(guī)燃煤鍋爐使用產(chǎn)生的污染。電熱鍋爐具有低污染，低噪聲，體積小，安裝使用便利，自動化程度高，安全可靠，熱效率高達98%以上等特點，電熱屬于一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。一些國家在20世紀70年代后期到80年代初期就已經(jīng)開始研究設計電熱鍋爐。中國在80年代中期，開始設計電熱鍋爐

2、產(chǎn)品，到了90年代中期，許多公司將電熱鍋爐用來采暖、中央空調(diào)和熱水供應。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1電熱鍋爐的介紹</p><p>　　在當今社會，電加熱鍋爐的使用領域已經(jīng)越來越廣泛了。它的經(jīng)濟性，安全性和較高的自動化程度越來越受到人們的認同。可是電加熱鍋爐的性能優(yōu)劣充分的反映了電熱鍋爐的質(zhì)量好壞。

3、電加熱鍋爐已逐漸進入人民的生活，成為洗浴，供熱等場所的首選設備。目前電熱鍋爐的控制系統(tǒng)多采用以微處理器為核心的PLC控制技術(shù)，既提高產(chǎn)品的自動化程度又增加了鍋爐的控制精度?，F(xiàn)在使用的大部分電加熱鍋爐控制系統(tǒng)的設計還不完善，因此需要設計一種全新的、自動化程度較高的電加熱鍋爐控制系統(tǒng)來代替和完善以前的控制系統(tǒng)。現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)所使用的控制器大多數(shù)是用繼電器、接觸器為主的控制裝置。使用繼電器電路組成的控制系統(tǒng)出現(xiàn)的誤操作較多，其可靠性不好。而該設

4、計所使用的是以PLC來取代原有的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的要求：補水泵和循環(huán)泵交替使用，互為備用；缺相報警，水泵停止運行；循環(huán)泵主/備用泵能手動選擇。</p><p>　　1.2 電熱鍋爐的分類</p><p>　　電熱鍋爐就是以電為能量來加熱的鍋爐，即使用清潔的電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而把常溫水加熱為高溫度熱水或具有壓力蒸汽的熱能電氣設備。電熱鍋爐分為兩大類：LDR(WDR)電熱蒸汽鍋爐和CLDZ(

5、CWDZ)電熱熱水鍋爐及KS-D電開水鍋爐。其中電開水鍋爐又分為KS-D電開水鍋爐和XKS-D電蓄熱開水鍋爐。</p><p><b>　　電開水鍋爐</b></p><p>　　配置微電腦控制器、陶瓷電熱管，采用電磁閥作為補水裝置配合水位電極、感溫探頭全自動工作，連續(xù)大量供應飲用開水，廣泛適用于政府機關、企業(yè)、工廠、醫(yī)院、學校、賓館 、酒店等企事業(yè)單位使用。 <

6、;/p><p><b>　　電蓄熱開水鍋爐</b></p><p>　　配置微電腦控制器、陶瓷電熱管，采用電磁閥作為補水裝置配合水位電極、感溫探頭利用夜間（低谷電）時間全自動工作，可以在白天（用電高峰期）大量供應飲用開水，廣泛適用于政府機關、企業(yè)、工廠、醫(yī)院、學校、賓館 、酒店等企事業(yè)單位使用。 </p><p><b>　　電熱蒸汽鍋爐

7、</b></p><p>　　將水加熱產(chǎn)生蒸汽的電鍋爐，又名電熱蒸汽發(fā)生器。按結(jié)構(gòu)分為立式和臥式兩種鍋爐。 按產(chǎn)生的蒸汽壓力分為低壓、中壓、高壓三種規(guī)格鍋 爐。0.4MPa及以下工作壓力的電熱鍋爐稱為低壓電 鍋爐，主要用于生活供熱。0.7~1 MPa的電熱燕汽鍋 爐稱為中壓電鍋爐，可供生活、生產(chǎn)用汽。1.6 MPa以 上的電熱蒸汽鍋爐稱為高壓電鍋爐，現(xiàn)多用于試驗室。 由于承壓指標不同，在使用選型方面要

8、注憊區(qū)分。中國生產(chǎn)的定型電熱蒸汽鍋爐的最大出力為Zt/h，最高工 作壓力為1.6 MPa. 電熱熱水鍋爐將水加熱提供熱水的電鍋爐。 </p><p><b>　　電熱熱水鍋爐</b></p><p>　　在結(jié)構(gòu)上也分立式和臥式兩種。隨著鍋爐 功率的增加，電熱熱水鍋爐有雙頭和單頭之分。加熱電功率在360 kw及以下的臥式電熱熱水鍋爐，大多做成單頭，加熱電功率大于360

9、kw的電熱熱水鍋爐，一 般做成雙頭電鍋爐。熱水溫度小于95℃的電熱熱水鍋 爐，常用于供應開水或洗浴的場所。</p><p>　　1.3電熱鍋爐的主要部件</p><p>　　電熱鍋爐的主要部件有：加熱管、控制器、水泵等。</p><p>　　2 可編程控制器（PLC）簡介</p><p>　　2.1 PLC的基本概念</p>&

10、lt;p>　　可編程控制器實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 可編程控制器控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　（1）中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)是可編程控制器的控制中樞。它按照可編程控制器系統(tǒng)程序具備的功能收取并儲存從編程器輸入的程序和數(shù)據(jù)；檢

11、驗電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，還可以診斷用戶程序中出現(xiàn)的的語法錯誤。當可編程控制器工作時，最開始它以掃描的方式接收使用場所各輸入設備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并各自存入I/O映象區(qū)，接著從用戶程序儲存器里逐條讀取用戶的程序，對命令進行解釋后再按照指令規(guī)定的算數(shù)運算或執(zhí)行邏輯結(jié)果輸入數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)或I/O映象區(qū)。直到所有的用戶程序執(zhí)行結(jié)束之后，循環(huán)運行，直到運行停止。</p><p><b>　?。?）存

12、儲器</b></p><p>　　可編程控制器常用的存儲器類型</p><p>　　RAM這是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，速度快，用鋰電池供電。</p><p>　　EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）可擦除只讀儲存器。具有斷電保持功能</p><p>　　EEPROM(E

13、lectrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲器。</p><p>　?。?）輸入/輸出模塊</p><p>　　輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設備及過程的連接接口。傳感輸出的開關量或模擬量、限位開關、按鈕開關以及行程開關等輸入信號，送人可編程控制器都需經(jīng)過輸入模塊。PLC中央處理器只能處理標準電平的信息

14、，但是輸入到模塊的信號種類繁多。因此將這些信號轉(zhuǎn)化為PLC能夠處理和接受的數(shù)字信號也是輸入模塊的一個重要功能。輸出模塊往往是用來接收CPU處理過的數(shù)字信號，把信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行部件所能接受的控制信號，以驅(qū)動如電磁閥、電機等執(zhí)行機構(gòu)。PLC有多種輸入/輸出模塊，包括數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸出/輸入模塊。這些模塊又包括電流和電壓、交流和直流的不同分類，不同分類參數(shù)等級也不同，主要有模擬量輸出/輸入模塊和數(shù)字量輸出/輸入模塊，部件上往往

15、都設置有用來輸入接線的端子排，這些模塊上都帶有電平轉(zhuǎn)換、信號鎖存、濾波電路來濾除信號的噪聲和便于可編程控制器處理內(nèi)部信號。數(shù)字量輸入模塊比模擬量輸入模塊多了光電禍合電路，可以讓可編程控制器隔離外部電路，以提高可編程控制器的抗干擾能力。數(shù)字量輸出有可控硅輸出、繼電器輸出和晶體管輸出3種方式。實現(xiàn)數(shù)字量與模擬量之間的轉(zhuǎn)換即D/A或A/D轉(zhuǎn)換由模擬量輸入/輸出模塊</p><p><b>　　（4）擴展模塊&

16、lt;/b></p><p>　　當一個可編程控制器中心單元的I/0點數(shù)不夠時，就要對系統(tǒng)進行擴展。隨著PLC在工控中的廣泛應用和快速發(fā)展，各PLC制造廠家已開發(fā)出一系列的智能接口模塊，使PLC的功能更加強大和完善。</p><p><b>　?。?）電源</b></p><p>　　PLC中的電源一般有3類： +5V、±15V

17、：</p><p>　　鋰電池及其充電電源。</p><p>　　考慮到系統(tǒng)光電隔離器的使用以及可靠性，不同類型的電源其地線也不同。</p><p>　　目前PLC的發(fā)展非常迅速，型號眾多，各種特殊功能模板不斷涌現(xiàn)。</p><p>　　2.3 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則和步驟</p><p>　　2.3.1 PLC

18、控制系統(tǒng)設計的基本原則</p><p>　　1．充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求。</p><p>　　2．在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。</p><p>　　3．保證控制系統(tǒng)安全可靠。</p><p>　　4．應考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC的型號、I／O點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)

19、容時，應留有適當?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴充。</p><p>　　2.3.2 PLC控制系統(tǒng)的控制原理</p><p>　　最初研究制造的可編程控制器主要用來替代傳統(tǒng)的由接觸器繼電器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是截然不同的。繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即假設該繼電器的線圈通斷電，那該繼電器每一個觸點（包括其常閉觸點或常開觸點）在控制線路上都會同時動作。</p&

20、gt;<p>　　可編程控制器的中央處理器掃描用戶程序則采用順序邏輯的運行方式。</p><p>　　但為了消除2者之間不同的運行方式而造成的差異，并且繼電器控制裝置觸點的動作時間通常在100ms以上，而可編程控制器掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，可編程控制器采以與一般計算機不同的方式運行——掃描技術(shù)。在對I/O口響應速度要求不高的場合，可編程控制器與繼電器控制裝置的處理結(jié)果就沒有什么

21、區(qū)別了。</p><p>　　當可編程控制器開始工作后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程控制器的中央處理器以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2 可編程控制器掃描周期圖</p><p>　　一般來說，可編程控制器的掃描周期包

22、括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。如圖2.3所示</p><p>　　圖2.3 可編程控制器掃描周期示意圖</p><p>　　2.3.3 PLC程序設計的一般步驟</p><p>　　1．繪制系統(tǒng)的功能圖。</p><p>　　2．設計梯形圖程序。</p

23、><p>　　3．根據(jù)梯形圖編寫指令表程序。</p><p>　　4．對程序進行模擬調(diào)試及修改，直到滿足控制要求為止。調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的設計步驟可參考圖 2.4 ：</p><p>　　圖2.4 PLC控制系統(tǒng)的設計步驟</p><p><

24、b>　　3控制系統(tǒng)方案設計</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)技術(shù)要求</b></p><p>　　對系統(tǒng)技術(shù)要求如下:</p><p>　?。?）對溫度控制范圍：入水溫度65°C；出水溫度85°C。</p><p>　?。?）對鍋爐控制的基本要求: ①加熱管自動加減投入

25、數(shù)量；②自動檢測循環(huán)水量并補充循環(huán)水；③可根據(jù)室外氣溫的變化自動調(diào)節(jié)出（回）水溫度；④自動檢測調(diào)節(jié)爐體內(nèi)水溫和氣壓；⑤自動報警報警，電加熱管停止加熱；⑥循環(huán)泵主/備用泵可選擇；⑦補水泵交替運行，互為備用；⑧所有水泵均具有過載、短路、缺相保護功能；⑨缺相報警，水泵停止運行；</p><p>　　3.2電熱鍋爐的設計方案及工作原理</p><p>　　基于PLC控制電熱鍋爐系統(tǒng)是由電熱鍋爐、可

26、編程控制器、傳感器和水泵機組組成一個完整的鍋爐供熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)的原理框圖如圖3.1所示。</p><p><b>　　圖3.1原理框圖</b></p><p>　　鍋爐首次使用時，通過補水泵往鍋爐內(nèi)注水，自來水管接有軟水裝置，將自來水軟化成鍋爐內(nèi)使用熱量傳遞的軟水。當鍋爐內(nèi)液位符合使用標準時，由液位傳感器發(fā)出信號到PLC控制器，開始進行加熱。此時溫度傳感器I（入水口水

27、溫）和溫度傳感器O（出水口水溫）偏差較大（出水口水溫要求85°C），故同時使用四根加熱管進行迅速加熱。當爐內(nèi)溫度達到供暖要求后自動關閉兩根加熱管，以做到低能耗運行。當春秋季供暖需求低時，出水溫度與入水口溫度偏差量小，基本值為65°C（I）和85°C（O），為避免電能浪費，只需使用一根加熱管進行加熱。而冬天出水溫度與入水溫度偏差量大，基本值為85°C（O）和50°C（I），正常工作為兩根加

28、熱管，入水口溫度低于50°C時使用第三根加熱管進行加熱，以確保供暖效果最佳。</p><p>　　其原理圖如圖3.2所示：</p><p><b>　　圖3.2原理圖</b></p><p>　　3.3熱傳感器的工作原理及作用 </p><p>　　本系統(tǒng)中采用三個傳感器，分別是溫度傳感器I，溫度傳感器

29、O和液位傳感器。</p><p>　　溫度傳感器I為入水口溫度傳感器，裝在鍋爐進水口，用以觀測進水口溫度，與溫度傳感器O所觀測溫度相對比，反映供熱系統(tǒng)的狀況，及時調(diào)整鍋爐功率，保證供暖循環(huán)系統(tǒng)正常有效的工作。感應信號通過線路傳送給PLC進行控制動作。</p><p>　　溫度傳感器O為出水口溫度傳感器，裝在鍋爐出水口，用以檢測果如出水溫度。溫度傳感器O檢測溫度，直接傳送給PLC進行處理，防

30、止出水溫度過高或者過低。當出水口溫度過高時，系統(tǒng)減少加熱管使用數(shù)量，以降低出水溫度，反之則增加加熱管數(shù)量，使之保持恒定。</p><p>　　液位傳感器置于鍋爐內(nèi)側(cè)，用來測量鍋爐爐體內(nèi)的水位位置。當鍋爐內(nèi)水位低于正常工作水位時，傳遞數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC控制補水泵進行補水，以防止出現(xiàn)燒干現(xiàn)象。當鍋爐內(nèi)水位過高時發(fā)出信號PLC自動排放多于水量，知道滿足正常工作水位。</p><p><b&g

31、t;　　4器件選型</b></p><p>　　4.1 PLC及拓展模塊的選取</p><p>　　可編程控制器及有關設備應是標準的、集成的，有利于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，有利于擴充其功能的原則選型。 </p><p><b>　　機型的選擇 </b></p><p>　　（1）可編程控制器的類

32、型</p><p>　　可編程控制器分為很多種。從使用角度出發(fā)，通?？筛鶕?jù)控制功能或I/O點數(shù)選型。  （2）輸入輸出模塊的選擇 </p><p>　　輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。對于輸出模塊，首先需考慮選用模塊的類型，繼電器輸出模塊使用電壓范圍廣、響應時間較長；可控硅輸出模塊響應時間短適用于開關頻繁、電感性、低功率因數(shù)負荷場合，但過載能力弱。&#

33、160;  （3）經(jīng)濟性的考慮 </p><p>　　選擇可編程控制器時，性價比非常重要。在考慮經(jīng)濟性的同時，也許考慮可操作性、可擴展性、投入產(chǎn)出比等各種因素，并選出最合適的產(chǎn)品。I/O點數(shù)直接影響到價格，每增加一塊I/O卡件都將增加相應的費用。</p><p>　　本方案中共需使用數(shù)字輸入觸點10個模擬輸入觸點2個數(shù)字輸出觸點20個。其中數(shù)字輸入部分按鈕開關8

34、個，浮球開關2個，軟啟動器故障輸入2個；模擬輸入部分溫度傳感器2個；數(shù)字輸出部分蝶閥8個，軟啟動器控制4個，機組中間繼電器2個，水泵4個，故障指示燈1個。根據(jù)設計需求配套使用如下模塊。</p><p>　　4.1.1 S7-200 CPU224</p><p>　　S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等類型。5種基本單元外觀布置大致相同。接線端

35、子位于面板的上下兩側(cè)，這是連接輸入輸出器件及電源用的端子。為了方便接線，CPU224機型采用可插拔整體端子；用于通信的RS-485接口在機身的左下部。前蓋下還設有模式選擇開關，具有RUN/STOP,TERM三種工作狀態(tài)。CPU在RUN狀態(tài)下執(zhí)行完整的掃描過程，在STOP狀態(tài)下則可以與裝置STEP7-WIN編程軟件的計算機通信，以下載和上載應用程序。TERM狀態(tài)是一種暫態(tài)，可以在編程環(huán)境下將TERM轉(zhuǎn)化為RUN或STOP狀態(tài)，在調(diào)試程序時

36、很有用處。TERM狀態(tài)還和機器的特殊標志位SM0.7有關，可以用于自由口通信時的控制。模擬電位器也裝在前蓋下，可用于定時期的外設定及脈沖輸出等場合。</p><p>　　S7-200 CPU224型參數(shù)如表4.1：</p><p>　　表4.1 S7-200 CPU224型參數(shù)</p><p>　　4.1.2 EM231 2 CHANNEL RTD ANALOG&l

37、t;/p><p>　　熱電偶、熱電阻擴展模塊是連接熱電偶及熱電阻的專用模擬量模塊。EM231熱電偶模塊可用于J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，用戶用模塊下方的DIP開關來選擇熱電偶的類型。</p><p>　　熱電阻的接線方式有2線、3線和4線三種。4線方式的精度最高，因為受接線誤差的影響，2線方式的精度最低。EM231熱電阻模塊可通過DIP開關來選擇熱電阻的類型、接線方式，測量單位和開路故

38、障的方向。連接到同一個擴展模塊上的熱電阻必須是相同類型的。</p><p>　　4.1.3 EM 222 8 RELAY</p><p>　　數(shù)字量擴展模塊用來增加基本單元輸入輸出口數(shù)量，以滿足不同的控制需要，節(jié)約投資費用。EM222 8 relay 由兩組每組4個繼電器輸出口組成。</p><p>　　4.2 電熱鍋爐用電熱管</p><p&g

39、t;　　電加熱管主要產(chǎn)品有：電熱熱爐、高密度單端加熱管、鍋爐用電熱管、烘箱用電熱管、翅片電加熱管、汽車電加熱器、電熱管、電力電加熱器、防爆電加熱器、合成電加熱器、貯罐電加熱器、高溫陶瓷電加熱器、分子篩電加熱器、循環(huán)式電加熱器、哈夫式電加熱器、履帶式電加熱器、熱水電加熱器、流體循環(huán)式電加熱器。 1）電加熱管性能：電加熱管是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲（鎳鉻，鐵鉻合金）其空隙填充壓實具有良好絕緣導熱性能的氧化鎂

40、砂，管口兩端用硅膠或陶瓷密封，這種金屬鎧裝電熱元件可以加熱空氣，金屬模具和各種液體。 2）電加熱管結(jié)構(gòu)：電加熱管是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲（鎳鉻，鐵鉻合金）其空隙填充壓實具有良好絕緣導熱性能的氧化鎂砂，管口兩端用硅膠或陶瓷密封，這種金屬鎧裝電熱元件可以加熱空氣，金屬模具和各種液體。 3）電加熱管使用：電加熱管是專門將電能轉(zhuǎn)化為熱能的電器元件,由于其價格便宜，使用方便,安裝方便,無污染,被廣泛使用

41、在各種加熱場合,電加熱管的使用壽命都很長，一般設計使用壽命有10000多小時． 4）電加熱管用途 電加熱器的分類：烘箱用</p><p>　　型號：YJDGH-3KW </p><p>　　適用范圍：電鍋爐電熱管</p><p>　　規(guī)格參數(shù)：6KW 380V 31.5A</p><p><b>　　特點：</b>

42、;</p><p>　　a.使用于各種規(guī)格電鍋爐，蒸汽發(fā)生器。</p><p>　　b.采用優(yōu)質(zhì)導熱銅管，加大銅管接觸面，導熱快，經(jīng)久耐用。</p><p>　　c.鋁制法蘭，安裝簡易，密封性能好。</p><p>　　d.接線處有絕緣防護蓋，確保使用安全。</p><p>　　e.各種規(guī)格尺寸，適用于其他品牌，且適用

43、于訂制鍋爐。</p><p><b>　　4.3 軟水裝置</b></p><p>　　軟化水裝置從控制上分為時間控制型和流量控制型;從結(jié)構(gòu)上分為單閥單罐型、單閥雙罐型、雙閥雙罐型和多閥多罐型幾種形式。雙罐（多罐）軟化水處理系統(tǒng)采用一（多）備一（多）用多個罐，設備可連續(xù)供水，技術(shù)成熟，操作簡便，大型控制閥均采用無鉛黃銅閥體，符合衛(wèi)生標準，TEFLON涂層，活塞減小了阻

44、力，延長了使用壽命，運行可靠。LZC組合式鍋爐軟化水裝置，是專門為中小型鍋爐配套而設計的組合裝置，技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　1）原水硬度：≤6mmol/L </p><p>　　2）出水硬度：≤0.03mmol/L</p><p>　　3）工作壓力：0.3—0.5Mp</p><p>　　4）工作溫度：5--49℃</p>

45、;<p>　　5）原水濁度：<5NTU</p><p>　　6）系統(tǒng)水耗：<2℅</p><p>　　7）再生鹽耗：120-180克/摩爾</p><p>　　8）工作電源：220V/50HZ</p><p>　　9）出水量：0.5-100T/H</p><p><b>　　4.4

46、溫度傳感器</b></p><p>　　溫度傳感器是把冷端(與儀表相接的兩端)，與熱端(要求測量的溫度端)之間的溫度差異轉(zhuǎn)化為電動勢(電壓)的溫度傳感器。例如，溫度傳感器兩端均處于20度環(huán)境溫度下，現(xiàn)在熱端加熱，要求儀表測量出加熱端的溫度。顯然，這時熱端(加熱處)和冷端(接二次儀表的兩端)有溫度差，此溫度差就會產(chǎn)生對應的電動勢(電壓)，相應的也會產(chǎn)生電流，因所產(chǎn)生的熱電勢(電壓)大小與測量溫度呈一定的

47、比例關系，儀表將溫度差產(chǎn)生的電壓大小轉(zhuǎn)化為溫度，假設轉(zhuǎn)化后為70度，此溫度值就會出現(xiàn)在儀表上。即由溫度差電動勢(電壓)溫度的過程。 由于溫度傳感器傳感器的冷端溫度經(jīng)常發(fā)生變化，而溫度傳感器測量溫度時要求其冷端溫度保持不變，其熱電勢(電壓)大小才能與測量溫度呈一定的比例關系，如果冷端的環(huán)境溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。所以二次儀表應對溫度傳感器的這種誤差作自動補償。</p><p>　　例如，冷端的溫

48、度為２０度，所測出對應測量端的溫度為１００度，但由于冷端溫度的變化(因為溫度環(huán)境一般不可能為恒溫)，由２０度降低至１８度，溫度差就變大了，那么相對應的測量端的溫度就會相應的變化為１０２，影響了測量值的準確性。為保證測量值不變，二次儀表就應對冷端自動補償２度，將其維持在原來的２０度，使之測量值保持在１００度，以此來保證測量值的準確性及穩(wěn)定性。 若熱端要測量的溫度環(huán)境和二次儀表距離很遠，那溫度傳感器溫度傳感器跟二次儀表之間的連接線

49、則必須使用溫度傳感器專用補償導線，補償導線是具有與所匹配的溫度傳感器的熱電勢(電壓)的標稱值(直接標明的國家規(guī)定的標準值)相同的一對帶有絕緣層的導線，用它們連接溫度傳感器與測量裝置。補償導線又分延長型和補償型。 應注意的是：使用溫度傳感器補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，溫度傳感器的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。補償導線與溫度傳感器連接端的溫度不能超過100℃。溫度傳感器的補償導線只能起延伸熱電極的作用，使

50、熱電極的冷端移動至儀表端子上。并沒有補償冷端的作用。補償導線補償?shù)氖撬鼈兣c溫度傳感器連接處的溫度變化所產(chǎn)生</p><p>　　wzp/p系列工業(yè)用熱電阻作為溫度測量傳感器用以直接測量或控制各種生產(chǎn)過程中-200°C到500°C范圍內(nèi)的液體，蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面溫度。</p><p>　　熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時本身電阻也隨著變化的特性來測量溫度的。當被測介質(zhì)

51、中有溫度梯度存在時，所測溫度是感溫元件所在范圍介質(zhì)中的平均溫度。</p><p>　　盡管各種熱電阻外形差異很大，但是他們基本結(jié)構(gòu)大致相似，一般有感溫元件，絕緣套，保護管和接線盒等部分組成。</p><p>　　型號：WZC 測溫范圍 -50°C到100°C</p><p>　　允許誤差-+（0.30+0.005）ltl</p>&

52、lt;p>　　4.5 溫度壓力安全閥（T/P閥）</p><p>　　溫度/壓力安全閥是一個安全裝置，當系統(tǒng)的壓力超過設定壓力（3-10bar可調(diào)）和溫度時，通過排水降溫減壓來保護熱水系統(tǒng)。 保持因冷水進入熱水容器被加熱產(chǎn)生膨脹的安全工作壓力。若水溫加熱到93-99度時，感溫儀將頂開閥門排出熱水進入冷水，降溫減壓。主要用在太陽能熱水器、鍋爐等。管道在運行過程中，水中的氣體將會逸出在管道高起部位積累起來，甚

53、至形成氣阻，當管中水流發(fā)生波動時，隆起的部位形成的氣囊，將不斷被壓縮、擴張，氣體壓縮后所產(chǎn)生的壓強，要比水被壓縮后所產(chǎn)生的壓強大幾十倍甚至幾百倍，此時管道極易發(fā)生破裂。 </p><p>　　產(chǎn)品型號:100XL；品牌:威思Watts；連接形式:螺紋；公稱通徑:15-20 MM；溫度:90°C； 壓力:1Pa； 公稱壓力:1Kg。</p><p>　　4.6 循環(huán)泵與補水泵&

54、lt;/p><p>　　水泵主要是輸送液體或使其增壓的機械。它將機械能或其他能量傳送給液體，使其增加能量，主要輸送液體包括酸堿液、水、油、懸乳液、乳化液和液態(tài)金屬等，也可輸送氣液混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵的技術(shù)參數(shù)有吸程、流量、水功率、軸功率、揚程、效率等；根據(jù)他們不同的工作原理可分為容積水泵和葉片泵等類型。容積泵是使用他們工作室容積的變化來傳送能量；葉片泵則是依靠回轉(zhuǎn)葉片和水互相之間的作用來傳送能量，有

55、離心泵、軸流泵和混流泵等類型。</p><p>　　水泵開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉(zhuǎn)后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩相四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進入出水管。由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)

56、所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提相高處的，故稱離心泵。</p><p>　　4.6.1 水泵電動機的選擇</p><p>　　本電熱鍋爐系統(tǒng)共四臺水泵，分別為主/備循環(huán)泵、主/備補水泵。使用溫度140℃以下。</p><p><b>　　使用條件：</b></p><p>　　1）進口管水壓不大于3公斤／厘米２，不小于0.

57、2公斤／厘米２。</p><p>　　2）水質(zhì)為清水，不應有纖維或固體顆粒，對熱水應為軟水。</p><p>　　3）介質(zhì)溫度：冷水不低于０℃。</p><p>　　4）周圍環(huán)境溫度不超過+４５０℃。</p><p>　　5）電源電壓為３８０Ｖ。</p><p>　　Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步

58、電動機。安裝尺寸和功率等級符合IEC標準，外殼防護等級為IP44，冷卻方法為IC411，連續(xù)工作制（S1）。適用于驅(qū)動無特殊要求的機械設備，如機床、泵、風機、壓縮機、攪拌機、運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、食品機械等。</p><p>　　Y系列電動機效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動小、運行安全可靠。額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。功率3kW及以下為Y接法；其它功率均為△接法。電動機運行地點的海拔不超過1000

59、m；環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化，但不超過40℃；最低環(huán)境空氣溫度為-15℃；最濕月月平均最高相對濕度為90%；同時該月月平均最低溫度不高于25℃。根據(jù)設計要求（交流驅(qū)動功率15KW,額定電壓380V)所以選擇Y160M2-2型號電動機。電動機參數(shù)如表4.2所示:</p><p>　　表4.2 Y160M2-2電動機參數(shù) </p><p>　　4.7 浮球液位開關</p><

60、p>　　浮球液位開關使用磁力運作，無機械連接件，運作簡單可靠。當浮球開關被測介質(zhì)浮動浮子時，浮子帶動主體移動，同時浮子另一端的磁體將控制開關動作桿上的磁體。</p><p>　　工作原理：當浮球在液體浮力的作用下，上下浮動時，接線盒內(nèi)的磁簧開關（或微動開關）與臂端磁鐵的相互作用而引起磁簧開關（或微動開關）動作。</p><p>　　本設計采用雅鴻側(cè)裝浮球液位開關LF454，工作溫度為

61、-10~100℃。</p><p><b>　　4.8閥</b></p><p>　　屬于電動閥門和電動調(diào)節(jié)閥中的一個品種。連接方式主要有：法蘭式和對夾式。是工業(yè)自動化控制領域中的重要執(zhí)行單元。屬于電動閥門和電動調(diào)節(jié)閥中的一個品種。</p><p>　　4.8.1 結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　結(jié)構(gòu)和工作原理：通常

62、由角行程電動執(zhí)行機構(gòu)（0~90°部分回轉(zhuǎn)）和蝶閥整體通過機械連接，經(jīng)過安裝調(diào)試后共同組成。 </p><p>　　根據(jù)動作模式分類有：開關型和調(diào)節(jié)型。開關型是直接接通電源（AC220V或其他電源等級的電源）通過開關正、反導向來完成開關動作。調(diào)節(jié)型是以AC220V電源作為動力，接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)預設的參數(shù)值4~20mA（0~5等弱電控制）信號來完成調(diào)節(jié)動作。 </p><p>

63、<b>　　電動蝶閥基本特征</b></p><p>　?。?）電動蝶閥構(gòu)造簡單、體積比較小、重量比較輕、低材料損耗，安裝占地少，開關速度快、能九十度往復回轉(zhuǎn)，驅(qū)動需要的力矩小等特點，常用于阻斷、聯(lián)通、調(diào)結(jié)管路中的介質(zhì)，有非常好的流體控制特性和密封性能。 </p><p>　?。?）電動蝶閥能用來輸送泥漿，且積存較少的液體。壓力很低時，能實現(xiàn)非常好的密封。</p

64、><p>　?。?）電動蝶閥蝶擋板的設計使用流線型，能夠有效地減小流體阻力。 </p><p>　?。?）電動蝶閥閥桿使用通桿結(jié)構(gòu)，都對調(diào)質(zhì)進行了處理，能非常好的抗腐蝕，抗摩擦。電動蝶閥開啟和關閉時閥桿只做旋轉(zhuǎn)運動，其填充料不容易損壞，密封有效。同內(nèi)部蝶板鏈接的錐銷固定，而外伸部分為防止沖出型的設計，從而避免閥桿與蝶板連接的地方斷裂時閥桿爆出。 </p><p>　?。?/p>

65、5）電動蝶閥連接方式有法蘭連接、對夾連接、對焊連接及凸耳對夾連接。驅(qū)動形式有手動、蝸輪傳動、電動、氣動、液動、電液聯(lián)動等執(zhí)行機構(gòu)，可實現(xiàn)遠距離控制和自動化操作。 </p><p>　　4.8.2 電動蝶閥的優(yōu)缺點</p><p><b>　　優(yōu)點</b></p><p>　　電動蝶閥啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。電動蝶閥結(jié)構(gòu)簡單

66、，體積小，重量輕。電動蝶閥可以運送泥漿，在管道口積存液體最少。電動蝶閥低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。電動蝶閥調(diào)節(jié)性能好。</p><p><b>　　缺點</b></p><p>　　使用壓力和工作溫度范圍小。 密封性較差。</p><p>　　本設計采用西門子VKF41.100 工作電壓220V。</p><p><

67、;b>　　4.9軟啟動器</b></p><p>　　4.9.1軟啟動器的工作原理</p><p>　　軟啟動器對電機軟起動、軟停車具有保護作用，英文名Soft Starter。軟啟器的調(diào)壓器往往使用三相反并聯(lián)晶閘管，將他接在電源和電動機定子之間。電動機通過軟啟動器來啟動，晶閘管內(nèi)部的輸出電壓緩慢增加，電動機緩慢加速，直到所有晶閘管全部連通，電動機運行在額定電壓，啟動平滑

68、，啟動電流降低，能有效避免啟動電流過大跳閘。等到電機達到額定轉(zhuǎn)數(shù)的時候，啟動的整個過程結(jié)束，軟啟動器旁路接觸器接通，為電動機運轉(zhuǎn)提供電壓，從而降低晶閘管的消耗，避免電網(wǎng)被諧波污染。軟啟動器還具有軟停車的功能，兩者過程相反。</p><p>　　4.9.2軟啟動器的優(yōu)點</p><p><b>　　節(jié)能功能</b></p><p>　　電動機屬于

69、感性負載，其電流通常滯后于電壓，并且大部分用電器都屬此類。若想提高功率因數(shù)則要用容性負載來補償，并接電容或裝置同步電動機補償。降低電動機的激磁電流同樣能提高功率因數(shù)。</p><p>　　節(jié)能運行時：輕載時降低電壓能減小激磁電流，電動機電流包括有功分量無功分量兩部分。 </p><p><b>　　節(jié)能運行模式</b></p><p>　　當電

70、動機負載輕時，電流反饋到軟啟動器，其會自動降低電機電壓。減少了電動機電流的勵磁分量。從而提高了電動機的功率因數(shù)(COS∮)。</p><p><b>　　保護功能</b></p><p>　?。?）過載保護功能 </p><p>　?。?）缺相保護功能 </p><p>　　（3）過熱保護功能 </p>&

71、lt;p><b>　?。?）其它功能</b></p><p>　　4.9.3 軟啟動器</p><p>　　現(xiàn)以西普XPR1-SH系列軟啟動器為例介紹軟啟動器的接線。</p><p>　　圖4.1 西普XPR1-SH系列軟啟動器接線</p><p><b>　?。?）主回路的連接</b><

72、;/p><p>　　三相交流電源用過自動空氣斷路器與軟啟動器的R、S、T端相接；旁路接觸器KM的主觸點與L11、L12、L13和U、V、W連接。R、S、T和L11、L12、L13之間串接電流互感器以檢測電機電流；電機接于U、V、W端。軟啟動器內(nèi)部所有電子式電機過流保護裝置，主回路不需再加熱繼電器。</p><p>　?。?）控制回路的連接</p><p>　　控制回路中

73、旁路接觸器的線圈通過軟啟動器的內(nèi)部旁路繼電器的常開觸點和熔斷器接于交流電源；啟、停及瞬停開關如圖所示。11和12號兩個端子外接0~20mA的直流電表可以用于實時檢測電機電流。5和6號端子為故障輸出端子，當軟啟動器發(fā)生故障或失電時閉合，正常工作時開路，可作為故障報警信號或控制信號。3和4號端子為多功能編程輸出端子，可作為多功能定時器信號或軟啟動器工作狀態(tài)信號的輸出端子。8、9、10號端子為外接控制按鈕端子；7、10號端子可外接聯(lián)鎖觸點。靈

74、活組合運用以上各輸出端子，即可設計出滿足各種控制要求的應用控制電路。</p><p><b>　　4.10低壓斷路器</b></p><p>　　低壓斷路器按結(jié)構(gòu)和用途分為塑料外殼式（裝置式）、框架式（萬能式）、限流式、漏電保護和快速斷路器等。電壓斷路器按用途可分為：配電用斷路器、電動機保護用斷路器、照明用微型斷路器、剩余電流保護用斷路器等。其中，塑料外殼式斷路器主要

75、用于電動機的保護。</p><p>　　選擇低壓斷路器時應注意以下幾個方面：</p><p>　?。?）低壓斷路器的額定電流和額定電壓應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流；即：I總≥29.4*2+31.5*4=184.8A；I電機≥29.4；,UN≥380V</p><p>　　（2）低壓斷路器的極限分斷能力應大于或等于電路最大短路電流;即：</p&

76、gt;<p>　　Ik≥IK.MAX=Eψ/Zmin=380V/</p><p>　　（3）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓;即:V脫=VN=380V。</p><p>　　（4）定時限過電流脫扣器的整定值（IN）。定時限過電流脫扣器主要用于保證保護電器的動作的選擇性。定時限過電流脫扣器的整定電流，應躲過短時間出現(xiàn)的負荷尖峰電流，即</p><p&

77、gt;　　IN≥Krel2[IstMI+ IC（n-1）]</p><p>　　式中Krel2——低壓斷路器定時限過電流脫扣器可靠系數(shù)，取1.2；</p><p>　　IstMI——線路中最大一臺電動機的起動電流，A；</p><p>　　IC（n-1）——除起動電流最大的一臺電動機以外的線路計算負載電流，A。</p><p>　　電機回路I

78、N≥1.2[205.8+0]=246.96</p><p>　　總線路IN≥1.2[205.8+(31.5*4+205.8)]=645.12</p><p>　　由于DZ20系列塑料外殼式斷路器的脫扣器整定電流殼架而定電流100A級的配電用宜采用10IN，保護電機用12IN；200A級的配電用宜采用5IN、10IN，保護電機用8IN、10IN。</p><p>　　

79、因此，選擇低壓斷路器的型號為：DZ20Y-200和DZ20Y-100</p><p>　　表4.3 DZ20Y-100和DZ20Y-200斷路器</p><p>　　備注：額定極限短路分斷能力級別有4種Y一般型G最高型J較高型C經(jīng)濟型</p><p>　　4.11交流接觸器的選擇 </p><p>　　正確地選擇接觸器就是要使得所選用的接觸器

80、的技術(shù)數(shù)據(jù)，能滿足控制線路對它提出的要求，選擇接觸器可按下列步驟進行：</p><p>　　1）根據(jù)接觸器的任務，確定用哪一系列的接觸器；</p><p>　　2）根據(jù)接觸器所控制電路的額定電壓確定接觸器的額定電壓；</p><p>　　3）根據(jù)被控制電路的額定電流及接觸器安裝的條件來確定接觸器的額定電 流。如接觸器在長期工作制下使用時，其負載能力應適當降低。這

81、是因為在長期工作制下，觸點的氧化膜得不到清除，使接觸電阻增大，因而必須降低電流值以保持鋤頭的允許升溫；</p><p>　　4）一般情況下對于控制主電路為交流的應采用交流的控制電路。電磁線圈的額定電壓要與所接的電源電壓相符，且要考慮安全和工作的可靠性。交流電磁線圈的電壓等級有：36V、110 V、127 V、220 V和380V等；直流電磁線圈的電壓等級有：24V、48 V、110 V、220 V和440V等；&

82、lt;/p><p>　　5）對于某些機械設備對接觸器的固有吸合時間、固有釋放時間及釋放電壓所提出的要求也應予以考慮。這里水泵采用的電動機是小容量籠型電動機而加熱機組主要使用壓縮機，故都可使用AC3類。</p><p>　　故軟啟動器可采用SC-E2交流接觸器。</p><p><b>　　表4.4接觸器參數(shù)</b></p><p

83、>　　4.12 中間繼電器</p><p>　　用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。 它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。新國標對中間繼電器的定義是K，

84、老國標是KA。一般是直流電源供電。少數(shù)使用交流供電。</p><p>　　JZ，HZ系列靜態(tài)中間繼電器用于各種保護和自動控制線路中。此類繼電器由電子元器件和精密小型繼電器等構(gòu)成, 是電力系列中間繼電器更新?lián)Q代首選產(chǎn)品。 </p><p>　　靜態(tài)中間繼電器有JZJ（HZJ)、JZY(HZY)、JZL(HZL)、 JZB (HZB)、JZS(HZS)等型號 </p><p

85、>　　其中，JZ和HZ表示靜態(tài)中間繼電器。第三位字母：J表示交流工作電壓，Y表示直流工作電壓，L表示電流工作，B表示帶保持，S表示帶延時） </p><p>　　靜態(tài)中間繼電器的特點</p><p>　　1）靜態(tài)中間繼電器采用線圈電壓較低的多個優(yōu)質(zhì)密封小型繼電器組合而成，防潮、防塵、不斷線，可靠性高，克服了電磁型中間繼電器導線過細易斷線的缺點。 </p><p&g

86、t;　　2）功耗小，溫升低，不需外附大功率電阻，可任意安裝及接線方便。 </p><p>　　3）繼電器觸點容量大，工作壽命長。 </p><p>　　4）繼電器動作后有發(fā)光管指示，便于現(xiàn)場觀察。 </p><p>　　5）延時只需用面板上的撥碼開關整定，延時精度高，延時范圍可在0.02-5.00S任意整定。 </p><p><b&g

87、t;　　靜態(tài)導軌中間繼電器</b></p><p>　　靜態(tài)導軌中間繼電器為繼電保護類靜態(tài)中間繼電器的一種，體積較小，適用于35mm軌道安裝。 </p><p><b>　　導軌中間繼電器</b></p><p><b>　　使用參數(shù)： </b></p><p>　　電壓額定值：額定電壓

88、DC:12V、24V、48V、110V、220V; AC:110V、220V、380V。 </p><p>　　動作值：動作電壓直流應不大于額定電壓70%，交流應不大于額定電壓75%； </p><p>　　返回值：返回電壓應不小于10%額定電壓。 </p><p>　　動作時間和返回時間大不于15ms。 </p><p>　　功率消耗：在額

89、定電壓下不大于5W/5VA。 </p><p>　　觸點斷開容量,交流：10A,250V AC;直流10A，28VDC。 </p><p>　　觸點最大切換功率,交流:1800VA；直流:360W。 </p><p>　　觸點長期允許閉合電流：裝置輸出觸點長期允許閉合電流為5A。 </p><p>　　電氣壽命:輸出觸點在上述規(guī)定的負荷條件下

90、，產(chǎn)品能可靠動作及返回50000次。</p><p>　　表4.6 中間繼電器參數(shù)</p><p><b>　　4.13 水流開關</b></p><p>　　水流開關是用于電熱水器、太陽能熱水器、空調(diào)器以及其他水系統(tǒng)的水循環(huán)控制、進出水控制、水加熱控制、水泵開關控制、電磁閥通斷控制或出水斷電、出水通電控制等過程，當達到一定流量后將水流轉(zhuǎn)換為開

91、關式電信號的傳感器件。當管路中的水流量大于指定流量時，磁芯在水流作用下產(chǎn)生位移并帶動磁源產(chǎn)生磁控作用使傳感器輸出“1”開關信號,該信號輸入到設備控制系統(tǒng)，經(jīng)功率擴放大后實現(xiàn)以水流量控制的目的。當管路中的水流量小于指定流量后，磁芯在復位彈簧推力作用下帶動磁源回位，使傳感器輸出 “0”開關信號,停止系統(tǒng)的工作。</p><p><b>　　5 系統(tǒng)硬件的設計</b></p><

92、;p>　　5.1 電氣主接線設計</p><p>　　電熱鍋爐主電氣接線圖如圖5.1所示：</p><p>　　圖5.1 主電氣接線圖</p><p>　　如圖5.1所示為該電熱鍋爐主電氣接線圖，其加熱系統(tǒng)采用三角形連接，并聯(lián)于主線路。四組加熱管可獨立運行，根據(jù)系統(tǒng)需要提供四檔加熱功率。加熱系統(tǒng)分別由四組斷路器控制，分別為QA1,QA2,QA3,QA4。<

93、;/p><p>　　循環(huán)泵與補水泵均由兩臺電機帶動，一臺為運行泵，另一臺為備用泵，并聯(lián)于電路中。循環(huán)系統(tǒng)與補水系統(tǒng)分別由兩組斷路器控制，接軟啟動器啟動，接繼電器接觸器與PLC相連。主/備電機也分別裝有接觸器，用以選擇電機。</p><p><b>　　6 控制電路的設計</b></p><p>　　控制電路主要由PLC（西門子SP-200）及拓展模

94、塊等組成。本次設計采用西門子SP-200可編程控制器CPU224,其具有I/O 點數(shù)為14 /10，并增加三個拓展模塊，總I/O點數(shù)為14/28.本次的I/O分配表如表6.1、6.2所示?？刂齐娐穲D如圖6.1所示。在控制電路的設計中，PLC輸出端并不是直接和交流接觸器連接，而是在PLC輸出端和交流接觸器之間引入中間繼電器，通過中間繼電器控制接觸器線圈的得電與失電，進而控制電機的動作。</p><p>　　輸出電路

95、的過壓保護處理：繼電器經(jīng)常用在消費類電子設備中以較小信號電平控制大電流和高電壓的場合，或者用于切換必須與控制電路隔開的電流。繼電器最基本的部分是線圈、電樞和觸點。將繼電器接入電路后，電流將在繼電器線圈中產(chǎn)生磁場，然后磁場作用于電樞使得輸出所連觸點接通或斷開。</p><p>　　過高的電壓或電流都有可致使致繼電器損壞，例如繼電器斷開感性負載的電流時都將產(chǎn)生相應的尖峰電壓。假設尖峰電壓大到超過繼電器觸點的額定電壓，

96、其觸點就有被損壞的可能，而這種損壞有可能是緩慢的，也可能是突發(fā)的，或者工作多年后經(jīng)過多后發(fā)生。并且觸點斷開電流時，流過觸點的電流足夠大同樣將造成觸點損壞。當電流或電壓過大時還將有可能損壞繼電器線圈。</p><p><b>　　表6.1</b></p><p><b>　　表6.2</b></p><p><b>

97、;　　圖6.1 控制電路</b></p><p><b>　　7 程序設計</b></p><p>　　7.1編程軟件的簡單介紹</p><p>　　STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應用軟件，由西門子公司專為S7-200系列PLC設計開發(fā)，它功能強大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，同時也可以實時監(jiān)控用戶

98、程序的執(zhí)行狀態(tài)?，F(xiàn)在加上全中文化程序后，可在中文的界面下進行操作，用戶使用起來更加方便。</p><p>　　協(xié)助用戶完成開發(fā)應用軟件的任務是STEP7-Micro/WIN32的最基本的功能，如用戶程序的創(chuàng)建，編輯和修改用戶原有的程序，編輯器在編輯過程中能簡單的檢查語法。并且他還有一部分工具性的功能，像加密用戶程序和管理用戶程序的文檔等。除此之外，也可通過軟件直接設置可編程控制器的運行監(jiān)控、參數(shù)和工作方式等。使用

99、語法檢查功能能提前避免程序編輯過程中的一些數(shù)據(jù)類型和語法方面的錯誤。</p><p>　　軟件可以在聯(lián)機工作方式（在線方式）下實現(xiàn)功能，也可以在離線工作方式下實現(xiàn)部分功能。</p><p>　　S7-200PLC使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程。單擊編程軟件圖標可進入如圖6.2所示的操作界面，在此界面可完成主程序，子程序，中斷程序的編制與修改，完成程序編制后單擊保存，

100、再單擊下載，程序即可供PLC使用。</p><p>　　圖7.1 STEP7-Micro/WIN32操作界面</p><p>　　7.2 PLC程序的內(nèi)容及評價指標</p><p>　　PLC程序的使用應最大限度的滿足系統(tǒng)對被控制對象的要求。設計出程序的分布原理后，以此為依據(jù)，分布編譯子程序已完成各項控制指令。PLC程序應具備一下內(nèi)容：</p>&l

101、t;p>　?、伲撼跏蓟绦?接通電源后PLC需要進行的初始化操作。</p><p>　?、冢汗收蠙z查及診斷 該內(nèi)容可以在程序設計基本完成時進行編譯。</p><p>　?、郏罕Ｗo程序 保護程序是必不可少的部分，用以防止非法操作所引起的程序混亂。</p><p>　　7.3 程序設計的要求</p><p>　　電熱鍋爐控制系統(tǒng)要求如下:&

102、lt;/p><p>　?、侔聪聠⑼０粹o，系統(tǒng)啟動，再按則停止。</p><p>　?、谘h(huán)泵與補水泵具有手動和自動切換，并有缺相報警功能。</p><p>　　③循環(huán)泵與補水泵發(fā)生故障時自動進行切換。</p><p>　?、茉试S手動啟動加熱管及水泵。</p><p>　?、菹到y(tǒng)具有報警功能，手動停止系統(tǒng)報警。</p&

103、gt;<p>　　7.4 程序設計介紹</p><p><b>　　程序分為以下部分：</b></p><p><b>　?、僦鞒绦?lt;/b></p><p>　?、谘h(huán)泵自動運行程序</p><p>　?、垩h(huán)泵手動運行程序</p><p>　　④熱系統(tǒng)自動運行

104、程序</p><p>　　⑤熱系統(tǒng)手動運行程序</p><p><b>　?、扪a水泵運行程序</b></p><p><b>　?、邎缶绦?lt;/b></p><p><b>　　7.5 程序流程圖</b></p><p>　　電熱鍋爐控制器的程序流程圖如

105、圖7.2所示：</p><p><b>　　圖7.2程序流程圖</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規(guī)范[S] </p><p>　　[2] 戴瑜興,黃鐵兵,梁志超.民用建筑電氣設計手冊（第二版）[M].北京：中國建

106、筑工業(yè)出版社,2007</p><p>　　[3] DB32/T 1329-2009 工業(yè)鍋爐能效評定[S]，2009</p><p>　　[4] GB 18613-2006 中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值[S]</p><p>　　[5] 電氣工程師手冊(第二版)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[6

107、] DB37/T 842-2007電站鍋爐節(jié)能監(jiān)測方法[S]，2007</p><p>　　[7] 楊光臣.建筑電氣工程制圖識讀與繪制[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 </p><p>　　[8] JB/T 4376-2002 水泵用小功率異步電動機[S]</p><p>　　[9] 俞光的，陳戰(zhàn)平，季菊花．計算機控制技術(shù)(M)．電子工業(yè)出版社，<

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112、art I[J]．World</p><p>　　PumPs．2004：32~34</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　眼看數(shù)月的畢業(yè)設計就要結(jié)束了，敬請各位老師對我的設計及設計過程作最終審閱。在此次畢業(yè)設計的過程中，我得到了許多老師和同學的指導和幫助。</p><p>　　此畢業(yè)設計是在指