毕业设计(论文)开题报告

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机电学院毕业设计（论文）开题报告

大连民族学院教务处制

学生姓名 专业 毕业设计 （论文）题目 题目来源 公司名称（地址）

姜李航 指导教师 自动化

郭金来 职称 副教授 113

班级

火电厂给煤机变频调速系统设计

是否校 外题目

否

由指导教师给出

无

校外指导教师

无

姓名（职称）

一、毕业设计课题的主要内容、可行性

本次毕业设计的题目是基于PLC的火电厂给煤机变频调速系统设计，基于PLC的给煤机控制系统实现在运行过程中对燃煤进行精确计量，并根据人工设定值和燃烧控制系统的反馈信息控制给煤率，给煤过程中对煤连续称重, 同时根据燃烧系统需求的煤量信号，随时调节给煤量，以适应高炉负荷的变化，完成向磨煤机均匀、连续、定量地供煤任务。

PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高、适应性广、具有通信功能、编程方便、结构模块化。鉴于电厂输煤系统的重要性，现多采用PLC实现给煤机设备的连锁控制以保证其可靠性和特殊性。另外，PLC是实现火电厂热工自动化的理想控制器，具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用，维护方便等一系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，更是得到用户的好评。使基于PLC的火电厂给煤机变频调速系统设计具有可行性。

指导教师意见 签字

年 月 日





系（教研室）主任意见 签字

年 月 日




附页：



二、毕业设计课题的意义、国内外现状及发展趋势

给煤机是技术含量和集成化很高的装备，新设备的开发中不断将人类在各领域成果融合进来，随着材料科学、制造工艺、信息技术、计算机技术的进步，每一轮产品都有新的技术注入，零部件的更新周期越来越短、新设备换代越来越快，尤其是大型给煤机的开发，无成熟的经验可借鉴，而又不允许设计中出现任何失误，因此必须借助多学科技术的融合，提高设计效率和设计质量，提升企业自主创新能力和市场竞争力，液压件、电气控制、发动机等给煤机配套所需配套产品已成为我国发展给煤机的瓶颈，在这方面大家已有深刻体会，我国给煤机产业要在头十年高速发展的基础上更加注重进步发展质量，给煤机产业的工业结构调整虽已有一定进展，但总体看来工业结构不公道现象仍旧较为严峻。平稳较快发展的基本前提和长期向好的基本趋势不会改变，给煤机产品市场需求总量仍将保持持续增长，但毋庸讳言，需求增长速度将比前十年趋缓。

称重给煤机用于电力行业及其他行业的工业锅炉连续給煤，煤机卸载上部煤仓的煤，通过出口使煤落在皮带上，连续均匀地把煤送到磨煤机里，并能够根据负荷的指令来调节输送原煤的速度。目前国内新建电厂大多采用直吹式制粉系统，基于安全与经济角度，对于给煤机的要求是控制系统自动化程度高，维护和运行人员少，机组能够长期稳定运行，而能够实现这些主要还是依赖使用的控制系统可靠行，稳定行和具有的强大控制功能。随着现代工业设备自动化，越来越多的电厂设备将采用PLC、变频器、人机界面等自动化器件来控制。在电厂高温，多粉尘的恶劣环境下，将PLC应用在给煤机的控制中，不但可以保证系统正常运行，而且它维护量小，价格便宜，易于编程，且有一定的通讯抗干扰能力。 国外已大量采用称重式给煤机控制系统，针对我国火力发电厂锅炉辅机—给煤机制造的落后情况，我国从上个世纪90年代起相继从西方国家引进了称重式给煤机，沈阳华电电站装备有限公司、沈阳斯道克电力设备有限公司、上海发电设备成套设计研究所等公司以共计千台以上的设计、制造、安装运行业绩为引进及消化吸收国外技术作出了重要贡献。经过10多年的努力，我国给煤机的选型、制造和运行可靠性都已经达到一个较高的水平。






附页：



三、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）

（一）、设计思路

可编程控制器是一种专用于工程控制的计算机，它具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善和实用性强等优点，其体积小，维护方便，能耗低，在现代化工业生产中，尤其是火电厂得到了广泛的应用，给煤机是高炉燃烧系统的重要动力设备，承担向磨煤机均匀、连续、定量地供煤任务。基于PLC的给煤机控制系统实现在运行过程中对燃煤进行精确计量，并根据人工设定值和燃烧控制系统的反馈信息控制给煤率，以适应高炉负荷的变化。

在本设计中，我们采用了西门子公司的PLC和组态软件相连接，结合数学理论，组成了给煤机变频调速系统。在给煤机运行过程中，利用在挡板上方固定的位置监测器测出挡板中煤的高度，通过弦切角测出位置监测器倾斜的角度，通过传感器和PLC的测算，算出煤量的大小并通过PLC对给煤机的速度进行控制。 （二）、拟采用的方法及手段

本套给煤机控制系统主要由PLC、组态王组态软件、变频器、测位机构、测速反馈机构、位角换算机构以及各执行机构等组成，PLC和组态王组态软件设计主要工作有针对多需工艺要求的PLC进行程序的设计，通过PLC程序的梯形图，运用数字逻辑，来对系统进行操控，最后通过组态王组态软件来进行画面设计布局，与实际的系统相联系。

在本次的给煤机变频调速系统设计中，我们采用的控制点采用的是接地和远程控制方式，这样可以保证机组在正常和出故障情况下可以安全运行。给煤机电控系统PLC中央处理器对测位传感器和位角换算机构送来的重量信号以及测速装置反馈的电动机转速信号进行相乘与积分，求出物料输送率，同时与集控系统输入的实时给煤率进行比较后对驱动电动机转速控制系统进行PID调节，以达到控制皮带输送煤料速度的目的，实现对给煤率的精确控制。

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