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    摘要：随着现代化工业的飞速发展，对能源利用率的要求越来越高，作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一的锅炉，其控制和管理随之要求越来越高。因此，进行锅炉过程控制系统设计具有重要的实际意义。本设计在用PLC进行了锅炉过热蒸汽控制系统的设计，使用串级控制系统文持过热蒸汽温度，并用Profibus-PA总线系统连接通讯结构。同时介绍了PLC基本情况以及Profibus总线系统，解释为何使用串级控制系统，并尝试了Matlab仿真。27739
    毕业论文关键词： 锅炉；Profibus；PLC
    Design of boiler temperature control system based on Profibus-PA
    Abstract：With the rapid development of modern industry, the increasingly high demand for energy utilization, as will a energy into one of important equipment of two energy, its control and management will require more and more high. Therefore, boiler process control has important practical significance to system design. This design in the use of PLC to design of boiler superheated steam control system using cascade control system, keeping the temperature of superheated steam, and connect the communication structure with Profibus-PA bus system. PLC also introduced the basic situation and the Profibus bus system, explain why the use of cascade control system, and try to Matlab simulation.
    Key words: boiler；Profibus；PLC
    目录
    1 绪论1
    1.1 锅炉控制系统设计目的及意义1
    1.2 国内外研究现状与水平2
    1.3 发展趋势3
    2 相关系统及软件4
    2.1 PLC介绍 4
    2.1.1 PLC的基本概念 4
    2.1.2 PLC的基本结构 4
    2.1.3 PLC的工作原理 5
    2.1.4 PLC的编程语言 6
    2.1.5 PLC的程序结构 7
    2.2 Profibus总线系统介绍7
    2.2.1 Profibus基本介绍7
    2.2.2 Profibus基本结构8
    2.2.3 Profibus系统的优点9
    2.2.4 Profibu-PA基本选择9
    3 锅炉温度控制系统设计9
    3.1 背景介绍 10
    3.1.1 工艺及装置介绍 10
    3.1.2 锅炉温度控制方案 12
    3.2 系统控制参数确定 13
    3.2.1 主变量的选择 13
    3.2.2 副变量的选择 13
    3.2.3 操纵变量的选择 13
    3.3 调节阀的选择 14
    3.4 控制器设计 14
    3.4.1 控制器控制规律的选择 15
    3.4.2 控制器正反作用选择 15
    3.4.3 控制器的电路实现 15
    3.5 系统控制流程图 15
    4 Matlab程序仿真16
    4.1 软件介绍 16
    4.2 仿真过程 17
    4.2.1 系统描述 17
    4.2.2 蒸汽温度的串级控制系统原理 17
    4.2.3 实验要求与结果 18
    5结论 22
    致谢 23
    参考文献 24       
     1 绪论
    1.1 锅炉控制系统设计的目的和意义
    目前，相当多的锅炉仍旧在采用传统方式控制，主要依靠操作员手工来完成，这样就要求锅炉操作员时刻都要在现场监控锅炉运行情况，并且要对整个锅炉系统的运行过程以及过程中各个环节的相互影响都有相当深刻的了解，能够根据现场实际情况及时调整各个相关参数以达到工艺要求。其过程复杂，而且还凸显了很多弊端。操作容易导致安全事故，而且参数控制不够准确及时，而导致能源和资源的浪费严重，另外运行文护成本也高，劳动效率低下。
    随着科学技术的飞速发展，带动社会生产的发展，人类对能源的需求不断增加，世界上发达国家为了解决能源紧张而带给各行业的冲击，都努力在开发能源的同时，致力于节能新方法的研究。
    锅炉是我国石油、化工、发电等工业生产过程中必不可少的设备，其产物蒸汽不但可以作为蒸馏、干燥、反应、加热等过程的热源，并可以作为驱动设备的动力源。根据不完全统计，我国共有各类锅炉近40万台，每年的耗煤量达3亿多l吨，占我国原煤产量的三分之一。由于煤质变化大，设备陈旧，不仅工人劳动条件差，劳动强度大，而且锅炉热效率低。因此，在满足工艺要求的前提下，为了提高锅炉的效率，低能源消耗，把工人从繁重的劳动中解放出来，促进文明生产，锅炉实现自动控制是一个急待解决的问题。
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