本科生毕业设计说明书（毕业论文）
题 目：PLC在火电厂吹灰系
统中的应用
学生姓名： 学 号：0967
专 业：电气工程及其自动化 班 级：电气班 指导教师： 授
PLC在火电厂吹灰系统中的应用
摘 要
锅炉运行过程中各部分受热面都会有积灰，积灰不仅影响传热效果，严重时还会形成结焦影响锅炉寿命，甚至损坏受热面。因此在火电厂生产过程中使用吹灰控制系统定期对锅炉的炉膛及烟道进行吹扫，以提高锅炉运行的稳定性和经济性。
本文针对锅炉受热面积灰、结渣污染危害严重的普遍现象，将可编程序控制器应用于吹灰控制系统。对吹灰系统的结构和功能进行了分析，根据吹灰器布置的位置和数目，本次设计采取自动+手动+就地手动的操作方式，吹灰器的运行方式采取按烟气方向依次运行的工作方式，这样可以减小吹灰器吹灰时对锅炉的负荷影响。针对吹灰系统及工业自动化的需求，引入西门子公司的S7-200系列可编程控制器进行编程和调试。本设计主要内容包括以下部分：1、介绍吹灰系统的发展过程及应用现状。2、分析火电厂吹灰系统的工艺流程。3、吹灰系统中设备的选型及设计。4、利用编程软件进行程序设计与功能实现。
关键词：吹灰系统，可编程控制器，梯形图，应用
I
Application of soot blowing system in thermal power
plant based on PLC
Abstract
There is much dirt at many heated—surface in the running course of boiler. It is not only influencing heat transmission effect. So the boiler soot blowing control system is adapted to the produce course of Electric Power Station. In order to improve the stability and economy of boiler operation.
In this paper, according to the serious and universal pollution problem caused by fouling and slagging of the boiler heating surface, the programmable controller is applied to blowing control system. Operation mode: automatic mode, manual mode or local mode will be selected, according to the location and number of soot blowers arranged. According to the flue gas direction, soot blowers will run in turn, which can reduce soot blowing impact on the boiler load.
With the demand according to the soot blowing system and industrial automation, we have selected the S7-200 PLC series to do programming and debugging. This thesis mainly includes the following parts: 1,the development process of the soot blowing system is introduced in this paper and application status. 2,Analyze the process of soot blowing system in thermal power plants .3,Equipment selection and design in soot blowing system. 4,the use of programming software for program design and function implementation.
Key words: soot blowing system, Programmable Logic Controller, Ladder Diagram, Application
II
目录
摘 要.............................................................. I Abstract........................................................... II 第一章 绪论......................................................... 1
1.1 课题提出的背景 .............................................. 1 1.2 选题的目的与意义 ............................................ 1
1.2.1 火电厂燃煤锅炉积灰、结渣机理概述....................... 2 1.2.2 火电厂燃煤锅炉积灰、结渣的危害及解决办法............... 3 1.2.3选择合理吹灰系统的必要性 ............................... 5 1.3 吹灰系统程控装置的发展 ...................................... 5 第二章 可编程控制器................................................. 7
2.1 可编程控制器的概述 .......................................... 7 2.2 可编程控制器的组成及各组成部分的作用 ........................ 9 2.3 可编程控制器的工作原理 ..................................... 11
2.3.1可编程控制器的内部结构 ................................ 11 2.3.2可编程控制器的工作方式 ................................ 11 2.4 可编程控制器的编程语言 ..................................... 15 2.5 可编程控制器（PLC）的发展趋势 .............................. 18 第三章PLC在吹灰系统中应用的分析................................... 20
3.1 火力发电厂吹灰系统介绍 ..................................... 20
3.1.1 吹灰系统的组成........................................ 20 3.2.2 吹灰器的结构及工作原理................................ 21 3.2 火力发电厂吹灰系统的特点 ................................... 25
3.2.1 吹灰器对锅炉工作的影响................................ 25 3.3 设计应实现的功能 ........................................... 26 3.4 吹灰系统的连锁保护功能 .................................... 27 第四章 吹灰系统的硬件设计......................................... 29
4.1 吹灰系统的总体设计 ......................................... 29
4.1.1吹灰系统的硬件配置和吹灰流程 .......................... 29
III
4.1.2 吹灰系统设备整体布置.................................. 31 4.2 设备的选型 ................................................. 31
4.2.1 主要设备的选型........................................ 31 4.2.2 辅助设备的选型........................................ 32 4.3 输入输出点的确定及PLC的选型 ............................... 33 4.3.1 输入输出点的确定 ......................................... 33
4.3.2 PLC选型 .............................................. 36 4.4 吹灰系统电气接线图 ......................................... 40
4.4.1 主电路图.............................................. 40 4.4.2 控制电路图............................................ 41 4.4.3 PLC硬件接线图 ........................................ 42
第五章 控制系统的软件设计.......................................... 45
5.1吹灰系统 PLC 编程原则及步骤................................. 45
5.1.1 吹灰程控 PLC 编程原则................................. 45 5.2 流程图 ..................................................... 45 5.3 功能的实现 ................................................. 47 第六章 结 论................................................... 51 参 考 文 献........................................................ 52 附录：梯形图....................................................... 53 致 谢........................................................... 80
IV