鍋爐安全操作自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

課題意義及要求：
1?設(shè)計(jì)用于鍋爐安全操作的監(jiān)測(cè)控制微機(jī)系統(tǒng)
2?外部測(cè)量信號(hào)有溫度、壓力、壓差、負(fù)壓煙氣含量等信號(hào)，3?此類信號(hào)均由傳感器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，4?電壓范圍為：０－5?５V。輸出控制包括所需控制的電動(dòng)機(jī)構(gòu)、報(bào)警燈鈴、調(diào)速電動(dòng)機(jī)等
6?對(duì)各類安全事故發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)　
7?具有打印機(jī)接口，8?能將結(jié)果打印輸出
9?巡回顯示或定點(diǎn)顯示有關(guān)信息
10?功率驅(qū)動(dòng)、輸出緩沖、抗干擾等電路的設(shè)計(jì)
11?應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
12?外部電路與接口設(shè)計(jì)

?鍋爐是一種應(yīng)用最廣的熱能裝置，人們通常將燃料比喻做工業(yè)的“糧食”，那么鍋爐就相當(dāng)于工業(yè)的“腸胃”。目前，工業(yè)鍋爐是能源轉(zhuǎn)換和能源消耗的重要設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，計(jì)算機(jī)的逐步普及，工業(yè)鍋爐開始采用微型計(jì)算機(jī)控制。實(shí)踐證明，工業(yè)鍋爐實(shí)現(xiàn)微型機(jī)算計(jì)控制，是鍋爐安全生產(chǎn)，提高熱效率，節(jié)約能源的一大創(chuàng)舉，也為鍋爐生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。為此，如何實(shí)現(xiàn)鍋爐的安全操作監(jiān)控的微機(jī)系統(tǒng)就尤為重要。
工業(yè)鍋爐微型機(jī)算計(jì)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，其控制功能要通過(guò)內(nèi)部的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，人們只要改變這些程序就可以更改鍋爐設(shè)備的控制功能，以適應(yīng)新的控制要求而不需要改動(dòng)硬件系統(tǒng)。這就為系統(tǒng)的性能可靠性，效率，可維護(hù)性以及監(jiān)測(cè)帶來(lái)很大的方便。
鍋爐的生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控系統(tǒng)是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)外圍設(shè)備和外部設(shè)備送來(lái)的各種檢測(cè)參數(shù)、過(guò)程狀態(tài)和控制信號(hào)按預(yù)先編好的并已存入內(nèi)存的數(shù)學(xué)模型和最優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算程序，快速的計(jì)算出在當(dāng)時(shí)工藝條件下最優(yōu)設(shè)定值，并及時(shí)的送給模擬調(diào)節(jié)器，從而避免不同的操作人員用各自的辦法去調(diào)整控制器的設(shè)定值所造成的控制差異。
為了保證鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,鍋爐的水位、溫度、壓力、流量都需要監(jiān)控,采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控后,既提高了計(jì)量準(zhǔn)確度,又提高了現(xiàn)代化管理程度,它可以使值班人員隨時(shí)觀察到各個(gè)鍋爐的運(yùn)行情況,準(zhǔn)確地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整工藝方案,有利于節(jié)能。1　鍋爐監(jiān)控設(shè)計(jì)原則鍋爐房實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化,首先將每個(gè)單臺(tái)鍋爐的水位、溫度等參數(shù)的測(cè)量、顯示、打印用一臺(tái)獨(dú)立的8031單片機(jī)來(lái)完成,形成一個(gè)獨(dú)立的回路,然后單片機(jī)通過(guò)一根電纜將數(shù)據(jù)集中到中央控制站,中央控制站可選用一臺(tái)ZPC—386主機(jī),386主機(jī)可完成各個(gè)鍋爐參數(shù)的管理、顯示等多種功能。
鍋爐監(jiān)控設(shè)計(jì)回路當(dāng)鍋爐的各種參數(shù)要進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),首先將壓力和流量信號(hào)通過(guò)變送器轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的(0～10)mA直流信號(hào)參數(shù)。再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換之后,把直流參數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),便可被計(jì)算機(jī)采集得到。溫度信號(hào)用熱電偶測(cè)量到(0～40)mV模擬信號(hào),通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入至計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行各種運(yùn)算便可得到各種與實(shí)際相符的參數(shù),供顯示、打印、存儲(chǔ)以及分析等之用。另外壓力的檢測(cè)包括蒸氣壓力,省煤器出口水壓,爐膛負(fù)壓;流量檢測(cè)包括蒸汽流量顯示;溫度檢測(cè)包括排煙溫度,省煤器進(jìn)口水溫、出口水溫。變送器的安裝位置對(duì)測(cè)量回路的設(shè)計(jì)影響比較大,一般情況下在現(xiàn)場(chǎng)分散安裝,在環(huán)境較差的情況下,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)一變送器柜。
工業(yè)鍋爐微型機(jī)算計(jì)控制，是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)代化的發(fā)展而出現(xiàn)的。
計(jì)算機(jī)，特別是微型計(jì)算機(jī)，推廣應(yīng)用發(fā)展的速度很快，近幾年來(lái)各行業(yè)各業(yè)都在普及應(yīng)用計(jì)算機(jī)。雖然我國(guó)計(jì)算機(jī)的水平和數(shù)量與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的水平有較大的差距，但計(jì)算機(jī)對(duì)我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)發(fā)揮了積極作用，收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益，并將發(fā)揮巨大的作用。作為工業(yè)動(dòng)力的鍋爐生產(chǎn)也同其他行業(yè)一樣，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為探索節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，積極采用新技術(shù)，不斷進(jìn)行技術(shù)革新，生產(chǎn)手段從落后的人工操作生產(chǎn)，發(fā)展到半自動(dòng)化控制生產(chǎn)，在逐步完善常規(guī)儀表控制生產(chǎn)的同時(shí)，很快出現(xiàn)了試用微型計(jì)算機(jī)綜合生產(chǎn)的事例。
工業(yè)鍋爐是能源轉(zhuǎn)換和消耗的重要設(shè)備，鍋爐生產(chǎn)過(guò)程采用微型計(jì)算機(jī)控制，不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善操作人員的工作環(huán)境和條件，而且可以使鍋爐燃燒效率最佳。根據(jù)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程采用微型計(jì)算機(jī)控制后測(cè)算，一般可以節(jié)約燃料３～１０％，節(jié)約用電０.５％左右。目前我過(guò)擁有工業(yè)鍋爐２８萬(wàn)臺(tái)，如果鍋爐都能采用微型計(jì)算機(jī)控制，節(jié)約煤耗按５％計(jì)算，一年可節(jié)約１千萬(wàn)噸，節(jié)約用電１.４億度。經(jīng)濟(jì)效益是很大的，所以工業(yè)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程微型計(jì)算機(jī)控制是發(fā)展方向，也是鍋爐節(jié)能的重要措施之一。
如果電子計(jì)算機(jī)隨著普及發(fā)展到第五代，即智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一、也就是接近人的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種計(jì)算機(jī)能聽懂人的話，自己也能說(shuō)話，能看懂文字和圖形，能識(shí)別不同的物體，能寫字畫圖。他有知識(shí)，能夠?qū)W習(xí)，能夠推理，能解釋問(wèn)題。計(jì)算機(jī)能把大量的事件聯(lián)系起來(lái)，按照規(guī)定的設(shè)想和模式進(jìn)行分析控制，即適應(yīng)控制過(guò)程。所以，作為工業(yè)動(dòng)力的鍋爐生產(chǎn)如果和計(jì)算機(jī)聯(lián)系在一起，前景是非?？上埠凸饷鞯?。