2022年2022年锅炉过热器汽温模拟监测系统设计 .pdf

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1、锅炉过热器汽温模拟监测系统设计一、设计背景概述（1） 、过热器的作用：过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备。饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，提高了蒸汽在汽轮机中的做功能力，即蒸汽在汽轮机中的有用焓降增加，从而提高了热机的循环效率。此外， 采用过热蒸汽还可降低汽轮机排汽湿度，避免汽轮机叶片被侵蚀， 为汽轮机进一步降低排汽压力及安全运行创造了有利条件。蒸汽温度的提高，受到 钢 材 的 高 温 特 性 及 造 价 的 限 制 。 当 前 ， 大 多 数 电 站 锅 炉 的 过 热 蒸 汽 温 度 在540?550之间。（2） 、对过热器监控的意义：当过热器温度偏差太大时，很容易发生爆管。而

2、一旦发生爆管，已有一大片区域的管子受到长期超温的损伤，留下继续爆管的隐患。对电厂安全经济运行来说，应该做到“状态检修” 和“寿命监测” 高科技管理。 就是说在管子还没有发生爆管以前就能够监测到超温的状态而进行检修消除隐患（状态检修）。并能实时监测管子的温度。本次课程设计，结合工程实际背景，设计300MW 或者 600MW 机组的过热器汽温监测系统。二、硬件系统设计1.原理图过热器热电偶数据采集卡服务器客户端变送器500600温度值420mA电信号010V电信号数字信号数字信号图 1：原理图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

3、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2、组网图服务器客户端图 2：组网图3.硬件选型表 1：硬件选型表硬件型号参数实物图镍铬 -康铜热电偶wrnk-431 分度号： E 温度范围： 0800精度等级：级基本误差限： 0.75%t 温度变送器SBWR 1 输入： K、E、T、J、S、B、R 输出：24VDC、0-10mA,0-10V，0-5V任选精 度 ： 0.1 、 0.2 、 0.5 供电电压： 1735V 负载电阻：0500 电压误差：0.005%/V 功耗： 0.5W 工作环境温度： -2080，湿度：95%RH

4、防爆：本质安全型ExiaC 外型 /安装 ： 4515/36 、 5420/23 、5020/44 、4520/36 、5015/3344mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - PCI 数据采集卡AL8100C 4 个模拟输入通道， AC/DC 耦合，软件可选 50 输入阻抗 / 高输入阻抗，每通道软件分别可选，全输入电压范围 20mVp-p 2Vp-p，高带宽 DC-80 MHz -3dB 细微偏移控制 500m

5、V ，8 位垂直分辨率， 100MS/s采样在所有四通道，200MS/s采样在双通道， 400MS/s采样在单通道，采样速率400MHz,200MHz,100MHz,50MHz,25MHz ,12.5MHz 至 781KHz TTL输出 2V，可编程极性输出脉冲表示采集的开始和结束集线器TP-LINKTL-HP8MU8 口单 10M以太网集线器10MRJ45 端口 8 个Uplink级联口，适合网络扩展动态 LED 指示灯，提供简单的工作状态提示及故障排除故障端口自动隔离名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

6、理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 三、 软件系统设计（现场控制）1、实验要求设计实现过热器汽温的实时检测、汽温变化实时显示、越线报警、数据（汽温、报警）记录 /保存、历史数据显示等功能。2、软件流程图开始采集数据将温度值赋给变量a()绘制实时温度曲线保存历史数据报警并保存报警数据是否超限是否与客户端连接发送数据是是是否结束采集否结束是否否图 3：程序流程图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 -

7、- - - - - - - - 3、程序演示（图）图 4：服务器图 5 客户端（对比客户端与服务器，界面大体相同， 只是在部分按钮以及机组信息上有区别。现场检测数据来源是具体的硬件部分在编程过程中用随机生成数据代替，需要实时采集；客户端的数据来源于服务端，是在服务端发送数据之后进行处理。）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 图 6：历史数据保存（保存时，将温度值，采样时间（如果是报警数据还有报警原因）一起保存在记事本

8、上）4、部分程序（1） 、数据采集List1.AddItem Int(500 + Rnd * (100) a(30) = Val(List1.List(List1.ListCount - 1) newdata = a(30) （采集到的数据赋给newdata 等变量。在连接硬件后可以直接赋值到newdata 等变量）（2） 、查阅历史数据Private Sub Cmdopen_Click() Dim add As String CommonDialog1.ShowOpen add = CommonDialog1.FileName Shell (NOTEPAD.exe & add), vbNor

9、malFocus End Sub （点击Cmdopen 按钮，打开当前路径上的文件夹，可找到保存历史数据的文件）四、总结1、收获对于温度监控系统以及相关的监控系统设计，包括其中的软硬件组成，传感器、变送器、数据采集模块、 数据通信模块和网络配件有了一定的了解。知道了在信号传输过程中如何变化以及采集。并能使用 Visio 工具完成简单的绘图。能够使用 VB 编写简单的动态图像显示程序。以及实现保存数据、历史数据名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - -

10、- - - - - - - 查询等功能！还学会了使用winsock 控件实现多台计算机的数据传输功能。2、心得这次课程设计，是继空调控制之后第一次独立完成某一设计。在这次设计过程中学会了如何实现软硬件的连接。在实际过程中选择什么样的原件，才能使设计性能最优以及价格最低。这也是我们在实际工作中必有考虑的问题。在这次课程设计中，第一次使用Visio 。这些都是在实际程序、系统设计中使用最频繁的绘图工具。 虽然没有能全面的学会使用， 但也意识到该绘图工具的方便之处。完全学会对以后的学习工作非常有用。在程序设计工程中，也遇到了诸多的问题，比如，在没有为了能是程序适用于不同的数据采集，就要求数据采集用某一特定变量表示。在采集不同数据时，只需要修改变量值就能适用不同的数据；还有使用 winsock 控件时，遇到了连接一次后断开再连接就不能成功的问题， 在上网查阅资料、进行多次修改后才发现，是断开之后， 虽然服务器处在监听状态， 当客户端的端口却没有释放。在下次连接时就需要重新设定客户端端口号。才能进行下次的连接已经之后的数据传输。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -