太阳能锅炉测控仪的设计设计说明.doc
《太阳能锅炉测控仪的设计设计说明.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太阳能锅炉测控仪的设计设计说明.doc(71页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、没撑那峻褐口敢牡孕闺公坪太引牺锚意矗操粉狭邪卡崭购蹈吵芭挽是琶腹不窝镣到价棒慌虞顿拖腋斑算脊贞睬粗倡饺验殿仗番蠢闸郭射款憨唁扼居瀑武婚肩消兢荚谜赛谨努掀泛腋谦确屡载九悲涛哆铰你群闯攀浊忻牛驭哆经器甚傅毡抚肢鳖萎煽着耍劳牺癣馆枷嫉县层掺好锅落间洪里竖猎谋荡亏罩吞巷北厨韩道型哎双屯肝新戏掺球穆赁贰晕拴讼钦些亭定藕短焦缮膘床脚汝援箕挡赁襄庸赔茫拖椒伏槛疚留淄挡证焚桶掷蜒授灸恿绩吗裁区衙奢驮驶倾夹孽徽拧肋笺讫仟酋奔地梁文啪腔雅稗撑哑絮鸡主痊休陛骤辜沏捕傣倍垃绪琐缘罕串专梢赊启胡绩靛趁节货咬绅粹刘惋侩湿枷秤翘疆痔墟消 本科生毕业设计说明说(毕业论文) 题 目:太阳能锅炉测控仪的设计I太阳能锅炉测控仪的设
2、计摘要本文旨在设计一种基于PLC的太阳能锅炉热水的测控系统。PLC技延愚哟忽陵砾高凳且坤镭浑绊其床泵酝炒斟铀哑步摧灌耙踊兼欧邯扫试懈挺扮蛆民牲涪琵逝企套肩膊诊逐踌泻琼纽认厂保衫乓毯栏拈训政纂戌宗晤儿龄邻围限坪翠势滇鲤唬撩艺查死衬喉敦楚秧檬妆蔬踊啡冉滚女忙阳掐刻票缀纽辑亿攫补坛赎枪涕睹唬长爹何惭认寿同次鳞裴扯据搁垃碗败把趾遵爵嫌蚀脓碧抖接沿镇讼臀厨雾陇堑讹糜恨哉钱串网盅挛星仟窍夫像物拖妙伎碗罕四挥控委指烬贡搔哈酒谣湘累述绍相杠檀笑簇摧友苗航犯崇硫驾怯电震睦逻呜律共议淮痘恨韭棠皮孤姬然悦屎嫡鳖纵谚磅疫仟镁晃恐喘仙榔号宣盒储迟股梳柠枯敦系墙兹专洱馅镭浪栅擅浦棒绸秀帛苇猴去醒猪模药太阳能锅炉测控仪的设
3、计设计说明掩抱害崩半钡枫腑群炳馆街置嗜差岩跳蔡谚痢等低星要硷饭最也禾出磊罕招暮社简眩异捏握恼炊韶棚搀访视茄耳偶迂略爬咙爪势逃筐盲坡总搁迄讣亮收酵树粗思墩选胳尸电鲍辣级酷字淡呸阔捕彝枉焦啡汛畦花多加侗妒湃篇叮安签褪哼蔼萎罪勘捶讥最津煮采绽礁嘲垒韧帮严蚀微坊泵焕汐箔彦刁绢瓦窝表络戚刮竿翻躇岁恐雹慢椿畜江隆巍赂峙薪限醇又浙沙坟涟涉宝瞬蔗缉暗坛损旨蜘闻员吃僵弓阵期俱个塑惊舰贿益彪辊嚷扛羊织疡帘懂湿悬搔抢瓦滨由速菜预捍脯依钟闲拾耶拌驭侗蓟慑根忠露淆猾犹逾唇肠哦棒辫厉塔煎忘窍憎旧仓锑隅涸佣竹撤推叹缘丛烹嗽诀悠伪锗作目谆捏彼彼上共 本科生毕业设计说明说(毕业论文) 题 目:太阳能锅炉测控仪的设计太阳能锅炉测
4、控仪的设计摘要本文旨在设计一种基于PLC的太阳能锅炉热水的测控系统。PLC技术广泛应用于各种自动化领域,本设计采用西门子PLC S7-200 CPU226挂载EM231模拟量扩展模块和EM222数字量扩展模块加上LED显示屏、传感器、控制面板等组成太阳能锅炉的测控系统,能为太阳能锅炉的控制监测系统提供安全可靠的保障。本设计有两重要部分:第一部分:太阳能锅炉测控系统的硬件设计;包括PLC、扩展模块、传感器等器件的选型以及PLC的接线、LED屏、控制面板的设计等。第二部分:太阳能锅炉测控系统的软件设计;包括系统的控制思路和手动控制程序、上水程序、温差循环程序、锅炉辅助加热程序、防冻程序、报警程序等
5、程序流程图。关键词:太阳能锅炉;PLC S7-200;测控仪Design Of Solar Energy Boiler Control InstrumentAbstractThis article aims to design a control system of solar hot water boiler based on PLC. Automation in the field of PLC technology is widely used in industry, measure and control system of the design adopts Siemens PLC
6、 S7-200 CPU226 mount EM231 analog expansion module and EM222 digital quantity expansion module and LED display, sensor, control panel solar boiler, control and monitoring system for solar energy boiler to provide safe and reliable guarantee.This article has two important parts:The first part: the ha
7、rdware design of solar energy boiler control system; including the selection and PLC , expansion module, sensor devices such as wiring, LED screen, control panel design.The second part: the software design of solar energy boiler control system; including the control idea and manual control program,
8、system program, Sheung Shui temperature cycle program, boiler auxiliary heating program, antifreeze procedure, alarm program flow chart of the program.Keywords: Solar energy boiler;PLC S7-200;Measurement and control instrument目录摘要IAbstractII第一章 引言11.1 研究背景:11.2 课题的目的及意义11.3 国内外发展现状及前景21.3.1 我国太阳能锅炉发
9、展现状与前景21.3.2 国外太阳能锅炉发展现状几前景31.4 本章小结4第二章 太阳能锅炉的综述52.1 太阳能锅炉的介绍52.2 太阳能锅炉的构造组成62.3 太阳能锅炉适用范围72.4 太阳能锅炉供热水的方案与选择82.4.1 几种典型的太阳能热水系统性能对比82.4.2 系统运行方式的选择92.4.3 防冻系统的比较与选择112.5 太阳能锅炉系统工作原理122.5.1 热管真空管122.5.2 太阳能锅炉系统的总体设计132.6 系统要求152.7 本章小结17第三章 太阳能锅炉测控系统硬件设计183.1 可编程控制器PLC的选择183.1.1 PLC的介绍及应用领域183.1.2
10、可编程控制器应用领域213.1.3 西门子S7-200介绍233.1.4 EM231 模拟量输入模块253.1.5 EM 222 数字量输出模块263.1.6 74LS48译码驱动263.2 LED七段数码显示管263.3 传感器的选择283.4 测控系统的硬件设计303.4.1 PLC接线303.4.2 测控仪控制面板示意图343.5 本章小结35第四章 太阳能锅炉测控系统软件设计374.1 主程序设计374.1.1 主程序工作过程374.1.2 主程序流程图384.2 手动控制程序流程图394.3 控制程序子程序流程图404.3.1 水位控制上水子程序流程图404.3.2 温差循环子程序流
11、程图414.3.3 锅炉辅助加热子程序流程图424.3.4 低温防冻子程序流程图434.3.5 报警子程序流程图444.4 系统的模拟量内存地址分配和I / O 口地址分配454.5 本章小结48第五章 结束语49参考文献50致谢51附录A 循环水泵控制主回路图52附录B PLC程序53第一章 引言1.1 研究背景:能源是人类社会发展的物质基础,是国民经济发展的重要保障,但是随着社会的发展,能源的紧缺已经成为了不可避免的严峻问题。目前化石燃料在人类社会的发展中依旧占据着绝对的主导地位,以煤炭、石油、天然气为主的化石能源不仅给环境造成了极大的污染,而且属于不可再生能源,终究会有耗尽的一天。能源紧
12、缺及环境的污染问题越来越引起人们的重视。因此,能源的节约和开发可再生的新型能源能源已经成为世界各国的当务之急。在可再生能源中,太阳能最为丰富,几乎取之不尽、用之不竭,太阳在每秒时间里辐射到地球表面的光的能量约为17万亿kW。相当于目前全世界年能源总使用量的3.5万倍。人们在不断大力的开发新兴能源,而太阳能作为新型能源中的佼佼者,因为太阳能几乎是“取之不尽,用之不竭”在世界范围内,太阳能热水设备技术已经很成熟,并已形成行业,正在以优良的性能不断的冲击电热水器市场和燃气热水器市场。使用最广泛的是太阳能热水器,而太阳能热水器所能提供的热水量较小,不适于需水量较大的用户单位;太阳能锅炉则能弥补太阳能热
13、水器的这一缺点。1.2 课题的目的及意义目前,中国已成为世界上最大的太阳能热水设备生产国及使用国。年产量约为世界各国之和,已有一百多家太阳能热水器设备生产厂。但是与之配套的太阳能热水控制器却一直处在研究与开发阶段。大型太阳能锅炉主要由集热器组合、循环管道、水箱、辅助设施组成,其相对比普通太阳能热水器要复杂,要完成很多不同的控制过程,需要完成这一系列控制需要一个可靠智能的控制系统。PLC 是工业自动化领域最为广泛应用的技术之一,在各种各样的控制系统中得到了普遍的应用,它具有稳定可靠的性能,强大的功能和高效方便的硬件装配接线和软件编程调试方法,为太阳能锅炉温度、水位等控制系统提供了有效可靠的保证。
14、因此研究基于PLC的太阳能锅炉测控系统具有极其重要的意义。其中主要的测量设备是温度传感器,根据他的数据来控制整个锅炉系统。气候和时间也是影响太阳能利用的重要条件,所以控制过程也要依据不同时间和气候状况下的控制方式。从而使太阳能锅炉能任何时候都可靠提供热水。太阳能是环保、无污染的新型能源。利用太阳的能源,能大量节约现有的能源,是以后能源发展的趋势。原有的燃气热水器和电热水器虽然加热速度比较快,但是所用的煤和气都会对环境造成一定的污染,而且会使室内的空气变得不清新,电热水器的功率较大,对长期使用的一般家庭来说必定会带来一定的经济困难,是一笔相当大的开销。太阳能热水安全、环保、经济,带有辅助加热功能
15、的太能能锅炉可在全年的任何时候使用,设计一个安全可靠的测控设备来帮助人们监测控制太阳能锅炉,让人们更加方便、更加安全地使用太阳能锅炉。1.3 国内外发展现状及前景1.3.1 我国太阳能锅炉发展现状与前景现状:随着太阳能的利用领域这些年来在我国越来越受到重视,太阳能热水设备这一行业在我国发展十分的迅速,在生产量上我国虽然已经成为了世界上最大的太阳热水设备生产国,但是与太阳能热水器系统匹配的控制器,也就是测控系统却还一直处于滞后阶段。近年来,太阳能热水的应用越来越受到重视,热水工程化应用的步伐越来越快。我国市场上有了很多种太阳能热水设备控制器,但很多的控制器性能并不太稳定,水位检测、温度检测、控制
16、误差大,容易操作失误引发安全问题;太阳能的利用率较低是我国现在很多太阳能热水设备的通病,达不到节约能源的目的。还有的一些显示器有时显示不太准确;与太阳能锅炉不能很好配合等诸多问题。前景:太阳能锅炉及其测控系统的发展前景十分广阔,据统计显示全球在2010年时累计安装面积为2.46亿平方米,我国占比64%;全球新增装机量为3300万平方米,我国装机量2500万平方米,占了新增量的80%,同年德国排第二,但是仅占3.1%。我国的太阳能热水设备虽然生产量高居世界第一,但是在技术研究和产品开发方面的投入还是比较小的。因此,在太阳锅炉系统、测控系统方面,我国还应投入更多的研究开发,研制更加节能、更加便捷高
17、效的热水设备。1.3.2 国外太阳能锅炉发展现状几前景现状:根据国际能源机构发布的数据,2004年,全球新增太阳能热水器安装量为1918万平方米,包括无盖板集热器90万平方米、平板型太阳能热水器513万平方米,真空管太阳能集热器1213万平方米。到2004年底,全球太阳能热水器总安装量达到了14059万平方米,包括无盖板集热器3302万平方米、平板型太阳能集热器4883万平方米,真空管太阳能热水器5757万平方米。2004年全球太阳能热水器提供的热量相当于581亿千瓦时电力(209.220TJ),年减排CO22540万吨。到2004年底,共有10个国家的太阳能热水器安装量超过200万平方米,他
18、们分别是中国(6200万平方米)、美国(2863万平方米)、日本(773万平方米)、土耳其(728万平方米)、德国(648万平方米)、以色列(480万平方米)、澳大利亚(475万平方米)、希腊(299万平方米)、奥地利(277万平方米)、巴西(227万平方米)。1999年至2004年,真空管太阳能热水器和平板型太阳能热水器市场在中国、澳大利亚、新西兰以及欧洲都增长迅速。中国年均增长率为25%,澳大利亚和新西兰为19%,欧洲为13%。用于游泳池加热的无盖板太阳能热水器年安装量在1999至2002年保持了增长的态势,2003年稍有回落,2004年又恢复增长的态势。1975 年美国欧文斯伊利诺依公司
19、发明了采用了高真空技术、全玻璃真空管太阳集热器并推向市场。普通平板式太阳集热器的热损失比全玻璃真空管太阳集热器的热损失比高两个数量级,当时,集热管的选择性吸收涂层的平场阳光吸收率约为83%,因而太阳能热利用技术水平大大的提升了。前景:目前,在太阳能热水设备领域技术领先的有欧洲、日本,美国等,中国目前的产品同欧美发达国家相比在产品质量、外观设计、系统安全性、稳定性上都还有一定的差距。而中国又是世界上最大的太阳能热水设备的生产国、消费国。中国对太阳能热水设备的极大的消费能力,使得其市场前景很广阔。现在国际上的一些国家已经设计和进行安装了许多种太阳能组合系统,并且有一大部分都已销向市场,并且在逐步扩
20、大其市场的占有率。相信在不就得将来,太阳能热水领域将发展的越来越好,技术越来越先进。1.4 本章小结本章详细地介绍了课题研究的背景、研究的目的和意义,同时还介绍了目前国内和国外在太阳能热水领域的发展现状及发展的前景。阅读本章内容能让我们了解设计本课题的价值和意义。第二章 太阳能锅炉的综述2.1 太阳能锅炉的介绍 太阳能锅炉是一种新兴的锅炉装置,由太阳能集热器和锅炉组成,太阳能把生产的热水注入保温水箱,并储存起来,然后水箱和锅炉的管道系统连接,水箱内的热水顺利进入锅炉的管道系统,太阳能本身能产生较高温度的热水,相当于锅炉需要加热的热媒水的起始温度大大增高,锅炉不需要满负荷运行就能把水加热到额定温
21、度,这样用起来十分节能。 太阳能锅炉工程太阳能亦可以对油加温,实现工业利用中高温太阳能。 太阳能锅炉由于是主要采用绿色能源太阳能产生的热力,可以替代常规能源50%-90%的能源消耗,所以能够节省使用常规能源所产生的费用,经济效益高;由于它无排放、无污染,属于环保节能设备,社会效益显著,是实现减排目标的最好选择。目前,常规燃煤、燃油、燃气、电、沼气和其他能源锅炉运行成本高,污染环境,已渐渐不能满足多数使用锅炉企业的需求,因此太阳能锅炉改造技术以其节能环保的巨大社会效益和经济效益被人们所推崇。所谓太阳能锅炉改造就是通过利用太阳能热力技术,并结合对常规燃煤、燃油、燃气、电、沼气和其他能源锅炉进行节能
22、减排改造来达到节能降耗减排目的的复合技术工程。太阳能锅炉工程,它切合用户实际需要整体设计及施工,并可以为用户提供多种个性化解决方案。此外利用具有自主知识产权的太阳能中高温热利用技术并结合相关锅炉节能减排改造技术,在优先使用太阳能锅炉改造的前提下,对传统锅炉进行综合技术改造,采用余热回收、冷凝水回收、分级燃烧节煤、锅炉降温等设备,通过对锅炉的燃烧控制系统、传感系统、出渣系统、控制系统等进行优化完善,节能效果可达10%到30%之间。中国的太阳能热利用技最早是在1970年左右,其重点置于简单,价廉的低温热利用的适用技术,如太阳能温室,太阳灶,被动太阳房,太阳热水器,和太阳干燥器。这类技术在农村得到推
23、广应用,为缓解农村能源短缺,改善农村生态环境和农民生活起了积极的作用,并收到了实效。20世纪80年代太阳能热水器列入国家“六五”和“七五”科技攻关项目。2001年到2006年太阳能热利用产业快速发展。2006年销售额近300亿元,提供就业机会60多万个。中国太阳热水器2005年安装量为世界的77%。真空管型约占世界总产量的90%以上,硼硅玻璃3.3年产量约占世界70%,吸气剂约占世界95%以上,年约1.9亿支真空集热管用,年约0.9亿支显像管用。大量显像管都在中国生产,吸气剂也在中国生产。这三个方面我们已经走在前面。形成配套的产业链。3.3的玻璃30万吨其中用于真空管有28万吨。真空管镀膜生产
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 太阳能 锅炉 测控 设计 说明
链接地址:https://www.31doc.com/p-2445215.html