毕业设计锅炉调研报告.docx

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1、毕业设计锅炉调研报告 调研报告 1 课题的来源及意义 蒸汽锅炉作为将一次能源转换为二次能源的重要设备之一，其工作效率的凹凸干脆影响能源利用率的好坏，在蒸汽锅炉工作过程中，给水是否达到标准，会干脆影响锅炉乃至后续设备的寿命，同时给水系统也影响着锅炉生产的平安，为减轻劳动人员的强度，同时也为了更好了解生产的各项参数状况，设计一套给水自动监控系统变得尤为重要。 本课题是针对辽宁省恒泰热力公司的3台40T/h 蒸汽锅炉限制自动化的详细实施，要求完成蒸汽锅炉给水限制系统中的过程数据采集、监控及管理，上位机功能实现依靠美国FIX工控组态软件来完成。下位机功能依靠挂接在CAN总线上的智能组件来完成。 2 国

2、内外发展状况 中国的锅炉产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年头以后，中国的经济发生了突飞猛进的改变，锅炉行业更加突出，全国锅炉制造企业增加近二分之一，并形成了独立开发研制一代又一代新产品的实力，产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不行缺少的商品，将来将如何发展，是特别值得探讨的。 工业锅炉目前是中国主要的热能动力设备，工业锅炉多于电站锅炉，近年来，中国电站锅炉行业取得了快速的发展。锅炉产量大幅增长，行业产能快速提升。目前，整个行业的产能已经超过8000万千瓦，不仅能满意国内电力工业建设的须要，而

3、且还进入了国际市场。 近年来，国际锅炉产业保持高速增长态势，。同时随着高性能产品的普及和产品质量的提高，在20062022年每年将有约500万蒸吨的工业锅炉须要更新，2022年后，每年将有约700万蒸吨的工业锅炉须要更新，再加上新增装机，从需求上讲，到2022年，每年工业锅炉需求量约为1O12万蒸吨。 将来几年，国际锅炉行业将出现转型，特殊是改善大气环境、提高能源利用率越来越为各行各业和各级政府部门关注，减排、烟气脱硫、煤气化等技术得到广泛应用，淘汰燃煤锅炉成为大势所趋，各种燃气、电热等环保锅炉正赢得国际市场和政府监管部门的青睐。此外，水资源的节约利用已引起国际社会的高度重视，锅炉给水监控系统

4、的开发运用在将来lO年内将具有广袤的市场发展前景。 3 探讨目标 减轻劳动人员的强度，同时也为了更好了解生产的各项参数状况 4 探讨内容 针对辽宁省恒泰热力公司的3台40T/h 蒸汽锅炉限制自动化的详细实施，完成蒸汽锅炉给水限制系统中的过程数据采集、监控及管理。 5 探讨方法与探讨手段 上位机功能实现依靠美国FIX工控组态软件来完成。下位机功能依靠挂接在CAN总线上的智能组件来完成。 FIX主要特点：FIX是INTELLU TION工业自动化软件FIX 家族的最新产品。本软件具有良好的图形界,易于开发应用软件,操作简洁,具备历史数据(HRC) 分析显示,实时监测监控,故障记录分析报警,SAC

5、速度快,功能强大,其主要特点如下: (1)内置分布式客户机/ 服务器体系结构,可作HT Service ,建立Windows NT 管理信息网络。 (2)具有丰富的驱动实力,可同时运行8 种完全不同的基于DLL 的高性能I/ O 驱动,开发的高性能、高速DLL 的I/ O 驱动程序500 余种,同现场I/O 设备干脆通讯。 (3)完全开放的体系结构,适用于各种规模的MMI (Mahmachine Int reface) 和SCADA 解决方案(Supervisory Cont rol and Data Acquisition) ,系统升级和扩展便利、经济。 FIX功能结构 基本功能(Basio

6、 Functions) FIX 软件是一种自动化软件。自动化软件为操作人员和贯穿整个管理的应用软件供应实时的数据,实时数据的处理是如何更加有效地利用资源、人力,最终提高自动化程度的关键。FIX 最基本的两个功能就是数据采集和数据管理。 (1)数据采集:FIX 软件采集数据时无需特定的硬件,它可以通过高性能、高速I/ O驱动程序干脆与硬件通讯。 (2)数据管理:一旦接受到数据,应用程序对数据进行处理与加工。 (3)数据完整性:数据采集与数据管理为FIX与FIX MMI 执行的全部自动化任务供应了基础,数据的肯定完整性是Intellution 软件的核心,并且Intellution 开发体系的固有

7、部分。 人机界面及监控与数据采集功能(MMI andSCADA Functions) (1)显示:FIX 强大的数据、文本、图像格式供应了最友善的人机界面。 (2)监控:操作人员干脆从计算机变更设定值和其它关键值的功能与监视数据显示组协作。 (3)报警:FIX 以多种途径(包括多媒体) 将得到的报警通知操作人员。 (4)限制: FIX 软件包括连续限制、批处理限制、统计限制功能,利用算法调整过程量,留有用户程序接口,便利诸如优化、模糊限制的嵌入。 报表功能(Reporting Funotion) 数据存档:系统中能够以用户指定的速率采样数据并将数据存储在数据文件中,任何时候都能从数据文件中检索

8、数据,创建历史数据的趋势显示。报表Int rllution 支持操作人员通过工业标准数据交换协议如DDE 和ODBC SQL 双向方门FIX 数据,操作人员能 够用如Microsoft 的Excel 电子表格建具体报表。 用户图形界面 在现场应用中FIX 和FIX MMI 最重要的功能是供应一个可视化的窗口过程处理,FIX 画面供应一个图形用户界面( GUI) ,在用户屏幕上供应图形化的过程信息,包括原始数据、计算数据、报警、变量。 CAN 总线又称现场总线是20 世纪70 年头末起始、80 年头末兴起、90 年头初在国际上发展形成的用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互

9、连通讯网络新兴技术.目前成为国际标准的现场总线有CAN、ProfiBus、World-FIP 等12 种.其中CAN 成为ISO 国际标准化组织的ISO11898 标准( 其他为IEC 国际标准) , 它是一种有效支持分布式限制或实时限制的串行通信网络, 最初由德国Bosch 公司于20 世纪80 年头用于汽车内部测试和限制仪器之间的数据通信.自从CAN 总线诞生以来, 就以其独特的设计思想、优良的性能和极高的牢靠性越来越受到人们的青睐.与一般的通信总线相比, CAN 总线的数据通信具有突出的牢靠性、实时性、敏捷性.其应用范围目前已不再局限在汽车行业, 而向自动化、机器人、数控机床、机械工业、

10、智能大厦、小区安防、环境监测、航空航天及传感器等领域发展. CAN 与其它通信方案的比较 在实践中,有两种重要的总线安排方法:按时辰表安排和按须要安排.在第一种方法中, 不管每个节点是否申请总线, 都对每个节点按最大期间安排.由此,总线可被安排给每个站并且是唯一的站,而不论其是马上进行总线存取或在一特定时间进行总线存取.这将保证在总线存取时有明确的总线安排.在其次种方法中,总线按传送数据的基本要求安排给一个站, 总线系统按站希望的传送安排(如:Ethernet CSMA/CD).因此,当多个站同时恳求总线存取时,总线将终止全部站的恳求,这时将不会有任何一个站获得总线安排.为了安排总线,多于一个

11、总线存取是必要的.CAN 实现总线安排的方法,可保证当不同的站申请总线存取时,明确地进行总线安排.这种位仲裁的方法可以解决当两个站同时发送数据时产生的碰撞问题.不同Ethernet网络的消息仲裁,CAN 的非破坏性解决总线存取冲突的方法, 确保在不传送有用消息时总线不被占用.甚至当总线在重负载状况下,以消息内容为优先的总线存取也被证明是一种有效的系统.虽然总线的传输实力不足,全部未解决的传输恳求都按重要性依次来处理.在CSMA/CD 这样的网络中,如Ethernet,系统往往由于过载而崩溃,而这种状况在CAN 中不会发生. CAN 的报文格式 在总线中传送的报文,CAN 协议支持两种报文格式,

12、其唯一的不同是标识符(ID)长度不同,标准格式为11 位,扩展格式为29 位.在标准格式中,报文的起始位称为帧起始(SOF),然后是由11 位标识符和远程发送恳求位(RTR)组成的仲裁场.RTR 位标明是数据帧还是恳求帧, 在恳求帧中没有数据字节.限制场包括标识符扩展位(IDE),指出是标准格式还是扩展格式.它还包括一个保留位(ro),为将来扩展运用.它的最终四个字节用 来指明数据场中数据的长度(DLC).数据场范围为08 个字节,其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC).应答场(ACK)包括应答位和应答分隔符.发送站发送的这两位均为隐性电平(逻辑1),这时正确接收报文的接收站发送主控电

13、平(逻辑0)覆盖它.用这种方法,发送站可以保证网络中至少有一个站能正确接收到报文.报文的尾部由帧结束标出.在相邻的两条报文间有一很短的间隔位,假如这时没有站进行总线存取,总线将处于空闲状态. 数据错误检测 不同于其它总线,CAN 协议不能运用应答信息.事实上, 它可以将发生的任何错误用信号发出.CAN 协议可运用五种检查错误的方法,其中前三种为基于报文内容检查. 循环冗余检查(CRC) 在一帧报文中加入冗余检查位可保证报文正确.接收站通过CRC 可推断报文是否有错. 帧检查 这种方法通过位场检查帧的格式和大小来确定报文的正确性,用于检查格式上的错误. 应答错误 如前所述,被接收到的帧由接收站通

14、过明确的应答来确认.假如发送站未收到应答,那么表明接收站发觉帧中有错误, 也就是说,ACK 场已损坏或网络中的报文无站接收.CAN 协议也可通过位检查的方法探测错误. 总线检测 有时,CAN 中的一个节点可监测自己发出的信号.因此,发送报文的站可以观测总线电平并探测发送位和接收位的差异. 6 进度支配 第1周查找相关资料完成毕业设计进度安排 第2周完成调研报告驾驭国内相关的最新探讨 第3周完成外文翻译了解国外在方面的最新探讨状况 第4周了解CAN总线特点驾驭蒸汽锅炉给水监测系统的生产过程 第5周驾驭FIX工控组态软件的特点、功能、运用方法，开发手段。 第6周了解智能组件的组态模块，组态方法、步

15、骤 第7周依据蒸汽锅炉给水监控系统生产过程，设计给水系统生产流程监控界面 第8周完成给水系统下位机功能组态 第9周建立给水监控系统的实时数据库 第10周完成给水监控系统的实时曲线、历史曲线 第11周建立给水监控系统的平安管理，报警管理 第12周整理材料，编写毕业设计说明书 第13周完成毕业设计说明书，打算答辩 第14周毕业答辩 7 试验方案可行性分析 FIX工控组态软件是美国INTELLUTION公司开发图形化编程软件，该软件通过建立友好的系统流程及监控人机界面，可以完成实时数据显示、修改、限制，系统报警管理、及实时和历史趋势显示功能。 CAN 具有非常优越的特点，这些特性包括： 目前为止唯一

16、具有国际标准的现场总线；支持多主方式；报文可分成不同的优先级，报文不包含源地址或目标地址，仅用标记符来指示功能信息、优先级信息；非破坏总线仲裁；可实现点对点、一点对多点及全局广播，无需特地的调度；干脆通信距离最远达10Km （速率5kbps）;最高通信速率可达1Mbps（此时通信距离最远4 0 m ）；目前节点数可达110个（主要取决于总线驱动电路）；报文采纳短帧结构，传输时间短，受干扰概率低；采纳CRC校验和其他检错措施，具有极好的检错效果；通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，抗干扰实力强；牢靠的错误处理和检错机制，如错误严峻的节点可自动关闭输出功能、发送的信息遭到破坏后可自动重发，网络具备

17、较高的牢靠性； C A N总线具有较高的性价比- - - 结构简洁、器件简单购置且价格便宜、开发技术简单驾驭；极高的总线利用率。 8 已具备的试验条件 随着锅炉在世界各地扮演着越来越重要的角色，节能减排也成为各个国家剧烈呼吁的口号，因此设计一套先进的锅炉给水检测系统是很有必要的。给水是锅炉生产运行的主要环节之一，因此做好给水工作能够大大削减消耗，实现少能多效的目标。在实现系统所用系统工具方面，CAN总线的数据通信具有突出的牢靠性、实时性强、抗干扰性好和组网方式敏捷的优点。FIX软件具有良好的图形界,易于开发应用软件,操作简洁,具备历史数据(HRC) 分析显示,实时监测监控,故障记录分析报警,S

18、AC 速度快,功能强大的特点。 主要参考文献 1邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计M.北京：北京航空航天高校出版社, 1996 . 2刘家彬.企业网环境下限制软件的新发展J .微计算机信息,1998 (5) . 3顾洪军,张佐,吴秋峰.限制系统的网络化发展J .工业仪表与自动化置,2000(1) 4史九根等.CAN 现场总线设计技术M.北京:国防工业出版社, 2004. 5饶运涛.现场CAN总线原理和应用系统设计M.北京:北京航空航天高校出社,2003. 6孙续.自动测试系统与可程控仪器M.北京: 电子工业出版社,1990 7张一工，肖湘宁编著现代电力电子技术原理与应用M。科学出版社1999

19、3.55 8林珑，火电厂计算机监拉与监测, 北京：中国水利水电出版社,2005 9侯志林, 过程限制与自动化仪表,北京:机械工业出版社,1990 10(英) M.汤普森J .N.沃尔什.光谱分析指南.北京:冶金工业出版社, 1991. 11孙秀权,唐健,于秀银,杨汝华编著，锅炉和工业炉窑好用计算机限制技术，北京：国防工业出 版社,1993 12H SiraRamirezsliding mode Contron Slow Manifoldsof DCDC PowerConvertersJ Int J Control。1988。47(5) ：13231340 毕业设计锅炉调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 毕业设计调研报告 logo 毕业设计调研报告 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页