燃煤鍋爐直流風機PWM控制器設計

目 錄

摘要 1
Abstract 2
第一章緒論 3
1.1鍋爐控制研究的背景和意義 3
1.2開發(fā)小型自動燃煤鍋爐的形勢 3
1.3燃煤鍋爐的鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng) 4
1.4自動燃煤鍋爐控制器具有如下優(yōu)點 5
第二章 控制器的總體方案 6
2.1燃燒控制系統(tǒng)方案的比較 6
2.1.1采用“燃料一空氣”燃燒控制系統(tǒng) 6
2.1.2采用“氧量信號’的燃燒控制反系統(tǒng) 7
2.1.3采用“熱量一氧量”信號的燃燒控制系統(tǒng) 7
2.2自動燃煤鍋爐控制器的整體設計 8
2.2.1功能要求 8
第三章 自動燃煤鍋爐控制的組成 10
3.1 控制器的總體考慮 10
3.1.1雙單片機結(jié)構(gòu) 10
3.2單片機的選擇 10
3.2.1 PIC單片機簡介 10
3.2.2選用PIC16F877的原因 15
3.3控制系統(tǒng)的主要電路 16
3.3.1溫度傳感器采集 16
3.3.2顯示電路 20
3.3.3風機調(diào)速電路與煤機調(diào)速電路 23
3.3.4煤機超載檢測電路 23
3.3.5報警電路 24
    3.4 系統(tǒng)總體框架…………………………………………………………………………………..25
第四章 變頻調(diào)速技術在鍋爐控制中的應用 27
4.1變頻調(diào)速裝置在燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應用 27
4.2變頻調(diào)速裝置在給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應用 28
4.3直流電機調(diào)速的方法 28
4.3.1直流電機基本調(diào)速方法 28
4.3.2PWM調(diào)速方案的優(yōu)越性 30
4.4 系統(tǒng)方案設計 31
4.4.1直流電機的能量轉(zhuǎn)換和特性曲線 31
4.4.2系統(tǒng)總體方案 33
4.4.3系統(tǒng)器件選型 33
4.5 硬件電路設計 35
4.5.1引言 35
4.5.2 H橋電路PWM控制電路 35
4.6 轉(zhuǎn)速測量電路設計 39
4.6.1光柵盤 39
4.6.2光電傳感器 39
第五章系統(tǒng)軟件設計 41
5.1引言 41
5.2系統(tǒng)應用程序設計 41
5.3直流電機轉(zhuǎn)速控制器的軟件設計 41
5.3.1系統(tǒng)初始化模塊 43
5.3.2電機運行控制模塊 46
5.3.3按鍵識別模塊 47
5.3.4按鍵方法程序框圖 48
5.3.5電機啟動、停止控制鍵（RUNSTOPKEY）功能處理 49
5.3.6電機正反轉(zhuǎn)控制鍵功能處理 49
5.3.7電機速度控制鍵功能處理 50
5.3.8數(shù)碼管顯示模塊 50
5.3.9轉(zhuǎn)速測量子程序 52
5.4溫度及顯示部分軟件設計 .53
        5.4.1 溫度測量部分………………………………………………………………………..53
        5.4.2 顯示部分程序………………………………………………………………………..56
    5.5 本章小結(jié)…………………………………………………………………………………………..58
第六章 設計過程中遇到的問題和解決方案 59
6.1 應用Protel制作PCB版圖時需要注意的問題 59
6.2 系統(tǒng)抗干擾 60
6.2.1引言 60
6.2.2抗干擾技術 60
6.3 總結(jié) 61
參考文獻 62
外文翻譯…………………………………………………………………………………………………….....63
結(jié)束語及致謝………………………………………………………………………………………………  73
附錄…………………………………………………………………………………………………………….....74

摘 要
針對小型鍋爐自動運行的需要，以微芯單片機為核心設計了一套自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)鍋爐的鼓風機，給煤機及循環(huán)水泵的自動運行，并實現(xiàn)溫度控制、停機記時、自動恢復等功能。小型鍋爐供暖系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性主要取決于鍋爐的安全經(jīng)濟運行，而鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性主要取決于給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)統(tǒng)的運行性能，論文結(jié)合小型燃煤鍋爐的運行情況，對鍋爐風機調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)運行進行深入研究，主要內(nèi)容為:描述了鍋爐燃燒、風機，煤機控制系統(tǒng)的工作原理及運行特性，分析了鍋爐燃燒、風機、煤機控制系統(tǒng)的動態(tài)特性并給出了系統(tǒng)的數(shù)學模型，設計了一套完善、實用的鍋爐控制系統(tǒng):鍋爐風機控制，通過檢測到的溫度信號，控制風機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)風量控制的爐膛負壓控制系統(tǒng)。引風量為控制量的爐膛負壓控制系統(tǒng)。根據(jù)實際應用的情況配合煤機和給水調(diào)節(jié)控制系實現(xiàn)整個鍋爐系統(tǒng)的控制。系統(tǒng)介紹了鍋爐控制中變頻技術的應用和具體實現(xiàn)方法，指出了其先進性、可行性及實用性;進行計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行設計，在系統(tǒng)上結(jié)合先進的計算機和可編程控制器軟、硬件技術，具有面向所有過程控制應用場合的先進控制系統(tǒng);綜合鍋爐自動化現(xiàn)狀及控制難題，展望智能控制技術在鍋爐自動控制中的應用。
關鍵詞：燃煤鍋爐；自動控制；控制器
 
Abstract
According to the needs of small boiler operation, with microchip microcomputer as the core design a set of automatic control system for boiler blower, realize the plow and circulating water pump to run automatically, and realize temperature control, stopping resume automatic time-stamped etc。Small boiler heating system security and economy depends mainly on the safe and economic operation of boilers, and boiler operation safety and economy depends on water boiler combustion system governing system and the performance of the ec, the thesis combines small coal-fired boiler running condition of boiler fan control system, water supply control system and boiler combustion system operation, main content studied deeply for: describes the plow boiler combustion, blower, the working principle and control system, analyzes the operational features of boiler combustion, blower, plow control system dynamic characteristics are presented and the mathematic model of the system, and designed a set of perfect and practical boiler control system: boiler fan control, through the temperature signals detected, control fan speed realize airflow control of hearth negative pressure control system。 To control the amount of air guide hearth negative pressure control system。 According to the practical application of the plow and water conditioning control with which the boiler system of control。 Series presents boiler control frequency conversion technology application and realization method, and points out the advanced, feasibility and practical; Computer monitoring system design, on the system combining advanced computer and programmable controller software and hardware technology, with process control application occasion for all of the advanced control system; Comprehensive boiler automation status and control problem of intelligent control technology, prospects in boiler control application。
Keywords：coal-fired boiler，automatic control，controller