基于单片机的锅炉汽包水位控制系统设计

锅炉汽包水位控制系统毕业论文

1.工业锅炉水位微机控制系统毕业论文

摘要锅炉计算机控制是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制和锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济的运行，减轻工作人员的劳动强度。

采用微计算机控制，能对锅炉进行自动检测、自动控制等多项功能。由于我国工业锅炉生产操作水平落后，造成很多大量的热能丢失，实践证明，工业锅炉实现微型计算机控制，是锅炉安全生产，提高热效率，节约能源的一大创举，也为锅炉生产开辟了广阔的前景。

本设计采用三冲量水位控制系统，以锅炉水位为主控信号，蒸汽流量为前馈信号，给水流量为控制器的反馈信号。通过单片机控制，使锅炉水位维持在正常的范围内，当水位超过上限或下限时，能及时报警并采取相应的措施。

关键词三冲量控制汽包水位锅炉温度 Abstract: In recent years ,computer control of boiler was a new technology.It is a union product with the close connection of micro-computer hardware and software, automatic control and the energy of boiler-saving technology. As a boiler control devices, their main task is to ensure that the boiler security, stability and economic operate, ease the labor intensity of staff.Using of micro-computer control, the boiler can automatically detect,automatic control, and so on.Since the backward of our contry's industrial in boiler operation production, resulting in many lost a lot of heat.Practice shows that the industrial boiler controlled by micro-computer is not only a major undertaking in the boiler safety in production, increase thermal efficiency, energy conservation, but also for the production of boilers opened up a broad prospect. This design uses the control system of three-volume water level, the boiler water level as main control signal, the steam flow as the feed-forward signal, the water supply flow as feedback signalwater level by the Single Chip Machine control, to maintain the normal range of boiler. when the water level exceeds the limit or under the limit, it can be timely warning and take corresponding measures. Keywords: Three elements control Steam drum water level boiler temperature 目录 1 引言 1 1.1 设计的目的和意义 1 1.2 应解决的主要问题 2 1.3 国内外发展现状 2 1.4 指导思想 2 2 设计方案 3 2.1 单冲量水位控制系统 3 2. 2 双冲量水位控制系统 3 2.3 三冲量水位控制系统 3 2.4 设计方案的确定 5 3 硬件设计 5 3.1 最小系统设计 5 3.2 前向通道设计 10 3.3 后向通道设计 17 3.4 键盘显示电路设计 22 3.5 报警电路设计 26 4 软件设计 27 4.1 主程序设计 27 4.2 T0定时中断子程序设计 27 4.3 采样子程序设计 29 4.4 键盘子程序的设计 30 4.5 显示子程序的设计 31 4.6 滤波子程序设计 32 4.7 标度变换 32 4.8 PID运算 33 5 总结 37 参考文献 39 致谢 40 附录一 41 附录二 44。

2.热能与动力工程专业毕业论文（锅炉专业）我急需,很快就要,有看到

锅炉的计算机控制锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，大多数锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。

提高热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、运行，减轻操作人员的劳动强度。

采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动控制，用操作器控制滑差电机及阀等，自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。

微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，这是必不可少的，以免锅炉发生重大事故。控制系统：锅炉是一个较为复杂的调节对象，它不仅调节量多，而且各种量之间相互联系，相互，相互制约，锅炉内部的能量转换机理比较复杂，所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。

为此，把锅炉系统作了简化处理，化分为三个相对独立的调节系统。当然在某些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路，但是其主要是以下三个部分：炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统锅炉燃烧过程有三个任务：给煤控制，给风控制，炉膛负压控制。

保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1。 08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压，所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的。

对于3*6。5t/h锅炉来说燃烧放散高炉煤气，要求是最大限度地利用放散的高炉煤气，故可按锅炉的最大出力运行，对蒸汽压力不做严格要求；燃烧的经济性也不做较高的要求。

这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量（压力）三者的影响。

炉膛负压太小，炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气，危及设备与运行人员的安全。负压太大，炉膛漏风量增加，排烟损失增加，引风机电耗增加。

根据多年的人工手动调节摸索，6。5t/h锅炉的Pf=100Pa来进行设计。

调节是初始状态先由人工调节空气与煤气比例，达到理想的燃烧状态，在引风机全开时达到炉膛负压100Pa，投入自动后，只调节煤气蝶阀，使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量，来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。锅炉水位调节单元汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。

水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。

它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节，使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷（蒸气流量）急剧增加时，表现却为"逆响应特性"，即所谓的"虚假水位"，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。

汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标，通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。

由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。除氧器压力和水位调节：除氧器部分均采用单冲量控制方案，单回路的PID调节。

监控管理系统：以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制，而在上位机中要完成以下功能：实时准确检测锅炉的运行参数：为全面掌握整个系统的运行工况，监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数、以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库，通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上；除此之外，还能将参数以列表或分组等形式显示出来。

综合及时发出控制指令：监控系统根据监测到的锅炉运行数据，按照设定好的控制策略，发出控制指令，调节锅炉系统设备的运行，从而保证锅炉高效、可靠运行。诊断故障与报警管理：主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。

同时，对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行。

3.锅炉汽包水位控制的方法国内外的研究现状

转载一篇一、我国内部控制（一）内部牵制阶段最早定义内部控制的是1936年发布的《独立公共会计师对会计报表的审查》。

内部牵制，在《柯氏会计词典》中的定义是指：“为提供有效的组织和经营，并防止错误和其它非法业务发生而制定的业务流程设计。设计有效的内部牵制以便使每项业务能完整正确地经过规定的处理程序，而在这规定的处理程序中，内部牵制机能永远是一个不可缺少的组成部分”。

古代内部牵制的实践是现代内部控制的起源。它的特点是：以任何个人或部门不能单独控制任何一项或一部分业务权力的方式进行组织上的责任分工，然后通过其他个人或部门实施交叉监控。

因此，内部牵制在现代内部控制理论中仍居重要地位，是组织规划和职务分离控制的基础。在内部牵制阶段，人们更多地关注于企业内部较为简单的经济活动的控制问题，而不必考虑内、外控制环境因素对企业的影响。

（二）内部控制制度阶段 20世纪40年代至70年代，在内部牵制的基础上逐渐产生了内部控制制度的概念。一方面，企业需要在管理中采用更加完善和有效的控制方法，以改变传统生产方式和经验管理对企业的影响；另一方面，为了适应当时保护投资者和债权人利益的需要，西方各国纷纷提出用内部控制来加强对企业财务会计资料及各项经济活动的管理。

1980年3月召开的内部审计师协会代表大会上，有代表建议对内部控制的范围和目标进行扩展并将内部控制环境因素纳入内部控制系统。同时提出控制环境因素应包括：组织计划、预算程序和预算控制、责任的确定和授权、员工雇用计划、财务人员培训计划、以及保证员工保持较高道德水准的方法。

在内部控制制度阶段，人们逐步认识到控制环境因素对内部控制的重要作用，认为必须将控制环境问题纳入内部控制的研究视野。（三）内部控制结构阶段 20世纪70年代后，内部控制的研究重点逐渐转为向具体内容深化，并将控制环境纳入内部控制的研究范畴。

1988年4月，美国注册会计师协会发布公告，首次以“内部控制结构”代替“内部控制”，指出：企业的内部控制结构包括为提供取得企业特定目标的合理保证而建立的各种政策和程序。同时提出内部控制结构由三部分组成：控制环境、会计系统和控制程序。

二、国外内部控制环境 1、内部牵制阶段--孕育，控制环境尚未纳入研究 1905 年，L。 R。

Dicksee 最先提出内部牵制概念，包括职责分工、会计记录和人员轮换，可以看作是内部控制的萌芽阶段。这一阶段内部牵制的主要内容是相互核对，主要方式是设定岗位分离，着眼点在于职责的分工和业务流程及其记录上的交叉检查或控制，其目标主要是防止组织内部的错误和舞弊，这也是现代内部控制理论中不相容职务分离的雏形。

在内部控制环境孕育阶段，人们更多地关注企业内部较为简单的经济活动的控制问题，而忽视了组织活动中岗位分离、业务流程及记录过程的监督缺位问题，未认识到组织文化的重要性，即没有意识到控制环境的重要作用，但客观上已产生了对控制环境的需要。 2、内部控制两因素阶段--萌芽，控制环境开始受到关注 20 世纪 40 年代至 80 年代初，随着古典管理理论的出现，传统内部牵制思想与之相结合产生了内部控制概念，内部控制的发展进入内部控制制度阶段。

伴着资本主义的发展，面对日益趋烈的竞争，企业管理者不得不改进内部管理，进行全面企业管理的探索，为此，CAP 在 1958 年《审计程序公告第 29 号》中，将内部控制划分为会计控制和管理控制。 1980年3月，在美国召开的内部审计师代表大会上，有代表提出“将内部控制环境要素纳入内部控制系统”，这是国外对内部控制环境的最早研究。

人们第一次认识到控制环境因素对内部控制的重要作用，第一次认识到必须将控制环境问题作为内部控制的因素来研究。

4.求毕业论文：变频调速对恒压供水系统的控制

变频调速恒压供水控制系统设计

摘要

本文针对电站锅炉水位系统的特性，首先设计了几种PID控制器，将它们应用于一个实际锅炉水位系统来观察控制效果。理论及实验仿真说明，这类控制器难以达到理想的控制效果，从而提出了模糊控制的方案，设计了三种模糊控制器并进行仿真及讨论。通过对所述控制器的理论分析和仿真讨论，表明模糊控制系统能够满足较高的控制要求，是一种很有前途的控制方法。

文章的最后，简要介绍了用MATLAB软件中的图形用户界面（GUI）编辑器设计的可视化仿真软件。它能直观的对比观察文章所述两类控制器的性能。

关键词：锅炉汽包水位，PID控制，模糊控制，MATLAB

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

1课题背景 1

2电站锅炉水位控制对象 2

2.1工艺过程概述 2

2.2汽锅炉汽包水位特性 2

2.2.1汽包水位在给水流量作用下的动态特性 3

2.2.2汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性 4

2.3锅炉汽包水位控制 5