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参考文献 68
, 摘要
我们这次毕业设计课题是工业锅炉的微机DDC控制系统，根据现状，由于我国的整个锅炉生产技术水平还比较落后，所以我国燃烧供热所用的锅炉的燃烧效率还相当低，而且也使得锅炉的燃烧不充分，而造成大气污染加重，所以这就迫切要求我们的锅炉技术得到提高。
随着科学技术的不断发展人们开始利用各种先进的仪器和技术组成计算机控制系统来代替人工复杂的控制操作，直接数字控制DDC系统（Direct Control），便是其中之一。直接数字控制DDC系统，它是工业生产计算机控制系统中用的最广泛的一种系统应用形式，在这类系统中的计算机，除了经过输入通道对多个工业过程参数进行巡回检测采集外，它还代替了模拟调节系统中的模拟调节气，按预定的调节规则进行调解运算，然后将运算结果通过过程输出通道输出并作用于执行机构，以实现多回路调节的目的。
我们这次设计就是以双交叉燃烧控制为基础作的，利用前馈—串级—比值控制系统对整个工作过程加以严格控制，模拟实物进行的设计。
本设计锅炉的燃烧控制是采用双交叉控制系统，是以维持合适的空气、燃料比值为手段，从而保证了较高的热效率。也就是利用一个测烟道中的氧含量的传感器（氧化锆）随时测的氧含量，信号在计算机处理后，利用一个串级控制系统进行调节空气和燃气的流量，同时在这之间我们加入了一个前馈控制系统，即在燃料的流量和计算机之间，把燃料的流量通过前馈信号提前进入计算机，从而通过计算机总的模块的控制而去调节空气的流量，使得空气和燃气之间维持在最佳的搭配量。
我们在设计开始之初，我们翻阅了大量的相关资料，在热力公司进行了参观，对锅炉的整体构造以及锅炉的控制形式有了一个初步的模型。我们在本设计的第二章中系统的介绍了燃烧锅炉的基本构造和工作过程。
为了进一步模拟锅炉的微机控DDC制系统我们在报告中的第六章的硬件选型中，对锅炉的控制系统所需的元件也进行了选择，比如传感器，变送器，控制器，执行器，变频器，以及各种模块等等。
由于现代化的技术发展，计算机在现代化的生产中体现了非常重要的作用，同样我们在这次设计中也利用计算机软件的作用，第八章详细介绍了工业组态软件GENIE软件，及组态的过程。
整个报告共分为八个部分，对工业锅炉的微机DDC控制系统进行了较全面的叙述。
Abstract
We this time graduate to design the lesson a tiny machine for is industry boiler DDC control system, a whole boiler for as thing standly, because of our country produces the technique level returns the comparison falls behind, so the our country burns to provide hot the burnable efficiency of a boiler for using still very low, and also make the burnable insufficiency of the burnable boiler, but result in the air pollution aggravates, so this request urgently our boiler technique gets the exaltation.
Along with science technical develop continuously people start making use of every kind of advanced instrument constituting the calculator control system with the technique to the control operation that replace the artificial complicacy, direct arithmetic figure control DDC system( Direct Control), just one of them Direct arithmetic figure control DDC system, it is an industry to produce convenient and the most extensive a kind of system in system of control of calculator application form, in this type of calculator in the system, in addition to through importation passage to several industries process parameter proceeding cruising to return to examination to collect, it returned to replace the emulation regulates the emulation in the system regulates the spirit, at the set regulate rule proceed the intermediation carries to calculate, then will carry to calculate result pass process output passage output combine function in carry out the organization, to realize many the purpose that back track regulate.
This design the burnable control of the boiler is to adopts a double of crossing to control the system, Toing maintain fit air, fuel specific value as the means, from but guaranteed the higher and hot efficiency Too is to make use of a control for measuring smoke oxygen in the way oxygen with deal spread feels machine at any time measure discharge with deal, signal at calculator handles behind, make use of a string class control system proceed regulate air with the spirit , at the same time here it we joining an control system, at fueling discharge with calculator a mold for, passing the ex- the signal to the fueling discharge advancing entering calculator, from but passing calculator gross piece but to discharge that regulate the air, make air maintained with the spirit at match the deal best.
We at beginning that design the beginning, we browsed a flood of related data, proceeding the visit in the thermodynamic energy company, having a model of first step to the whole structure of the boiler and the control form of the boilers.We are in chapter 2 that design the system introduces the basic structure of the burnable boiler with work process.
Control the system of DDC system us for the sake of the tiny machine of the further emulation boiler the hardware in chapter 6 in the report choose the type inside, also proceeding the choice to the control system a piece of the boiler, spreads to feel for example machine, change to send the machine, controller, carry out the machine, change the machine , and every kind of mold an etc.
Because of modern technique development, calculator is in modern production now count for much function, same we also make use of the function of the calculator software in this time design, a process for detailedly introducing industry a software GENIE software.
Whole report is divided into eight parts totally, the description that proceeded to the tiny machine DDC control system of the industry boiler more completely
目 录
第一章 绪 论 6
1.1引言 6
1.2本课题的提出与课题任务 6
1.3锅炉的发展 7
1.4锅炉微机DDC控制的意义以及目的 7
第二章 锅炉的基本构造及工作原理 9
2.1锅炉的基本构造 9
2.2锅炉的工作原理及过程 10
2.2.1燃料的燃烧过程： 10
2.2.2水的汽化过程 10
2.2.3烟气向水的传热过程： 11
第三章 工业锅炉的微机控制的原理 12
3.1 单回路控制系统 14
图3.1 单回路控制系统方框图 14
3.2串级控制系统 14
3.2.1定义及方框图 14
3.2.2串级控制系统的特点： 15
3.2.3串级控制系统的使用场合： 15
3.2.4设计注意事项： 16
3.3前馈控系统 16
3.3.1前馈控制系统的概念： 16
3.3.2前馈控制系统的特点： 16
3.3.3前馈控制系统的分类： 16
第四章 工业锅炉的微机DDC系统的控制 18
4.1 直接数字控制DDC系统 18
4.1.1 微机DDC系统的时间散性: 19
4.1.2 微机DDC系统的分时控制方式: 19
4.1.3 微机DDC系统的人机交换: 19
4.1.4 微机DDC系统的控制规律: 20
4.2 工业锅炉的微机DDC控制工作原理 20
4.2.1对空气和燃料的控制: 20
4.2.2燃烧双交叉控制 21
4.2.3主要技术性能 22
第五章 控制设想 23
第六章 工业锅炉的微机DDC控制系统的硬件选型 24
6.1 传感器的选型 24
6.1.1 传感器的简介 24
6.1.2 传感器的分类： 24
6.1.3 温度传感器 25
6.1.4 流量传感器、压力传感器 28
6.2变送器 28
6.2.1 构成原理 29
6.2.2 变送器的分类： 29
6.2.3变送器的选择 30
6.2.4 变送器的维护与检修 31
6.3 常规控制器的控制规律及其选择 33
6.3.1 P、PI、PD、PID控制器介绍 33
6.3.2 PID参数的整定 33
6.4 变频器 37
6.4.1 变频器总体构成 37
6.4.2变频调速工作原理 38
6.4.3变频调速的意义与用途 38
6.4.4控制方式特点介绍 38
6.4.5变频器的选择 39
6.5 测速发电机 40
6.5.1 交流测速发电机 40
6.5.2测速发电机的选型要求 40
1、 线性度好，输出电压与转速严格成正比关系。 40
2、 单位转速的输出电压较大，有足够的灵敏度。 40
3、 剩余电压（转速为零时的电压）低。 40
4、 输出电压的极性或相位能随转动方向的改变而改变。 41
5、 转动惯量和电磁时间常数小，响应快。 41
6.6计算机控制模块 41
6.6.1控制模块的特点： 41
6.6.2 模块介绍: 41
第七章 锅炉控制系统的投运 46
7.1锅炉控制系统投运前的准备 47
7.2锅炉控制系统的投运（带有偏差表的控制器的投运方法） 47
第八章 GENIE组态软件 48
8.1 GENIE 介绍 49
8.2 GENIE系统结构 50
8.3 GENIE 3.0 的特点 51
8.4安装GENIE 54
8.4.1系统要求 55
8.4.2软件配置 55
8.5 安装与设置 55
1. GENIE 系统安装盘、所有 GENIE 文件、研华 DLL 驱动程序和演示策略 55
2. GENIE 用户指南 55
3. Basic 程序参考 55
4. GENIE 序列号，在 #1 盘标签上。 55
8.6本设计系统的硬件组成 55
P -- PID 比例控制常数 57
I -- PID 积分增益常数 57
D -- PID 微分增益常数 57
GENIE 组态软件附录 58
1) RS-232或RS-485通讯连线损坏。 59
2) 远程硬件损坏，例如远程ADAM模块或供电电源损坏。 59
3) RS-232接收硬件损坏。 59
4) 扫描速率(采样速率)设置过快。 59
1) 远程硬件损坏，例如远程ADAM模块或供电电源损坏。 59
2) RS-232或RS-485通讯连线损坏。 59
C , Celsius, Centigrade 61
F, Fahrenheit 61
K, Kelvin 62
C, Centigrade, Celsius(摄氏度) 63
F (Fahrenheit) (华氏度) 64
K (Kelvin) (开氏度（开尔文）) 64
全文总结 66
致 谢
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