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基于PLC技术的燃机电厂油处理系统的设计与研究

作　者: 朱继峰
导　师: 方鸽飞；林刚
学　校: 浙江大学
专　业: 电气工程
关键词: 可编程序控制器西门子 S7-400 燃机油处理 PID
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作为通用工业控制计算机,可编程序控制器其功能实现了从逻辑控制到数字控制的进步,它的应用领域覆盖了单一设备的简单控制,正成为工业控制的主流控制设备,对世界发展作出了巨大贡献。笔者所在燃机电厂燃料处理生产线原有的西门子S5控制器备品通用性差,已停产且采购困难,无法对程序中的设备状态与逻辑进行监控及维护。原来的系统规模大、工艺复杂、控制方式各异,大量的操作方式还是延续巡检和人工硬手操方式,造成人力资源浪费,同时也无法保证油处理及时可靠运行,对燃机电厂的燃料系统造成很大威胁。万一处理后的重油不够会使燃机切为轻油燃烧,会大大增加发电成本,若轻油不够则会被迫停机而影响电网安全。本论文针对上述设备状况,比较了对其进行改造的三种方案,提出了利用西门子S7-400 PLC技术对其升级,设计了解决燃机油处理的生产线的控制方案,从理论上为解决改造存在的问题打下了基础。在工程实现过程中,本论文首先介绍了西门子S7-412-3H系统的控制设计、硬件的原理及故障处理、PLC编程软件STEP7 V5.4的组态设计,其次实现与DCS以MODBUS通讯及优化,再次对提高S7系统可靠性及冗余技术应用进行研究,最后将积分滤波和抗积分饱和等策略融入PID技术,优化了自动品质,利用WINCCV6.2建立了人机界面,减少了油处理值班人员,提高了系统投运的可靠性。笔者在燃机油处理PLC升级改造的设计、安装、调试中研究了S7-400的先进技术,鉴于西门子在现场服务方面较为缺乏,希望该论文能为同行提供借鉴。

全文目录

致谢  4-5
中文摘要  5-6
英文摘要  6-7
目次  7-9
1 绪论  9-16
  1.1 PLC的产生  9-10
  1.2 PLC的发展  10-11
  1.3 课题的背景、内容和意义  11-13
  1.4 PLC系统改造设计的技术方案  13-16
2 油处理系统改造及控制设计  16-31
  2.1 概述  16
  2.2 系统的运行  16
  2.3 新系统的监控设计  16-27
  2.4 新系统的启动、停运控制逻辑设计  27-29
  2.5 变频器改造实现节能先行  29
  2.6 废油水处理改造,提高环保与节能水平  29-31
3 PLC S7-412-3H系统新技术实现  31-60
  3.1 油处理新系统硬件原理及故障处理  31-37
  3.2 S7-412-3H系统的通讯实现及优化  37-52
  3.3 提高油处理S7-412H系统可靠性  52-56
  3.4 油处理S7-412-3H系统冗余设计  56-60
4 S7-400系统软件组态设计  60-73
  4.1 STEP7 V5.4组态设计  60-68
  4.2 WINCC V6.2系统软件研究  68-73
5 PID控制技术的设计及优化  73-86
  5.1 概述  73-75
  5.2 PID调节器的类型  75-76
  5.3 PID调节器参数选择  76
  5.4 PID控制器的整定及优化  76-86
6 总结与展望  86-88
  6.1 主要成果  86-87
  6.2 研究展望  87-88
参考文献  88-91
作者简历  91

基于PLC技术的燃机电厂油处理系统的设计与研究

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