基于mcgs组态软件锅炉控制系统设计

基于mcgs组态软件锅炉控制系统设计内容摘要：

图 4 机组工作流程图 图 5 恒水位电磁阀控制原理 电磁阀 PID调节器 伺服放 大器 软水 水箱 差压变送器 给定值 软水 水 箱水位 开始 1变频启动 1变频运行 1电机工频运行f=50HZ。 1电机 频率f=50HZ。 1工频和 2交换 1工频停机， 2变频运行 2工频运行， 1变频运行 2电机 f﹦ fmin，压力 p≤ pk 2电机 f≤ fmin，压力 p≥ pk N Y Y N N Y 统能自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响，使它们始终保持在预先规定的数值上，保证实验维持在最佳或正常的工艺操作状态。 一个完整的数据在线采集和自动控制系统由硬件和软件组成。 本系统硬件包括 PLC、标准外部设备、输入输出通道、接口、运行操作台、被控对象等，它的核心是 CPU。 CPU 与存储器和输入／输出电路部件的连接需要一个接口来实现。 前者称 为存储器接口，后者称为 I/O 接口。 存储器通常是在 CPU 的同步控制下工作的，其接口电路及相应的控制比较简单； 而 PLC 与外界的各种联系与控制均是通过 I/O 接口来实现的，I/O 设备品种繁多，其相应的 I/O 电路也各不相同，以实现各类信息和命令的顺利传送。 软件通常分为系统软件和应用软件两大部分。 系统软件一般由计算机生产厂家提供，有一定的通用性。 应用软件是为执行具体任务而编制的，一般由用户自行建立，至于使用哪一种语言来编制程序，取决于整个系统的要求和软件配制情况 ,本系统主要采用汇编语言进行编程。 图 6 数据采集流程图 在被测对象上安装一传感器或变送器，通过传感器或变送器可以获取参数信号，这些信号经过转换之后就成为标准的电信号，通过这些信号可以识别、分析并控制该系统 ， 水处理自动控制系统需要检测和控制的工艺参数主要有：压力、流量、液位、转速、阀门开度、水泵的运行 /停止、阀门的开 /关、变频器的运行 /停止等 ,压力变送器等 系统共有模拟量输入 11 路 , 模拟量输出 4 路，数字量输入40 路 ,数字量输出 20 路。 PLC 包括许多的特殊功能模块，而模拟量模块则是其中的 一种。 它包括数模转换模块和模数转换模块。 例如数模转换模块可将一定的数字量转换成对应的模拟量 (电压或电流 )输出，这种转换具有较高的精度。 被测对象 传感器 转换设备 PLC 在设计一个控制系统或对一个已有的设备进行改造时，常常会需要对电机的速度进行控制，利用 PLC 的模拟量控制模块的输出来对变频器实现速度控制则是一个经济而又简便的方法。 3 监控系统硬件配置 系统的控制过程中有对压力、水位、流量等量的闭环控制。 而在工业控制中，计算机、 PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方 法。 大中型 PLC 都有 PID 模块，目前许多小型 PLC 也具有此功能模块。 本 锅炉水处理自动监控系统主要由研华工控机、S7226PLC、 EM22 EM23变频器、伺服放大器、电磁阀、压力变送器、差压变送器、孔板、数显仪表、 RS485/RS232 转换器、 PC/PPI 电缆、控制柜、继电器、水泵等组成。 该自动监控系统硬件配置图如图 5： 上位机采用研华工业控制计算机，具有性能稳定配置高、抗干扰能力强 、 配套齐全，功能完善，适用性强、 等优点，主要实现整个系统的数据监视和参数设定工作。 下位机采用西门子公司的 S7 200 系列的 S7226 可编程控制器 (Micro PLC)，它具有功能强大、可靠性高、维护方便且抗干扰能力强 、 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造、体积小，重量轻，能耗低 等多方面优点，本系统主要采用它作为数据采集、控制回路、自动顺序操作和数据运算的功能。 图 7 水处理自动控制原理图 压力信号 压力变送器 流量信号 水位信号 转速信号 运行信号 差压变送器 差压变送器 变频器 继电器 伺服放大器 电磁阀 数显表 工控机 输入端子 PLC 扩展模块 显示器 继电器 变频器 水泵 打印机 输出端 变频器采用芬兰 Vacon 公司的 VaconNX 系列变频器，具有调速性能好、保护电机，节能效果显著、运行工艺安全可靠等多项优点，具体参数在变频调试时根据电机具体情况设定。 压力、流量、水位信号采用昌晖仪表采集、显示，仪表通过 RS485 电缆采集通过 RS485/RS232 转换后进入上位机显示。 转速及阀位信号采用 PLC 模拟量模块采集，经 PC/PPI 电缆传输由上位机显示。 4。