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生物质燃料灶智能控制器设计

发布人: 谜语网 发布时间:2015-10-03 字体: | | 打印文章

推荐阅读:摘要:随着社会经济的发展与人们生活水平的提高,木材下脚料、植物秸秆的剩余量越来越大,由于这些废弃物密度小,占用空间大,销毁处理不但需要大量的人力、物力,且污染环境。如在我国辽阔的平原上,每年有几千万吨的秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油

摘要:随着社会经济的发展与人们生活水平的提高,木材下脚料、植物秸秆的剩余量越来越大,由于这些废弃物密度小,占用空间大,销毁处理不但需要大量的人力、物力,且污染环境。如在我国辽阔的平原上,每年有几千万吨的秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等生物质燃料就地焚烧,直接导致大气污染,部分地区因此产生雾霾。另一方面,工厂\单位\酒店\宾馆\学校等绝大部分是以煤或油作为燃料,煤\油的燃烧会给环境造成巨大污染。如何自动有效利用这些生物质材料,节能减排,是值得我们思考的问题。国外对生物燃料智能化的研究走在了前列,我们国家对于生物质燃料的研究相对较晚,对于实现生物质燃料燃烧的智能化研究更是相对的落后。 本文论述了智能控制器对生物质燃料充分燃烧的研究,从而改善排放量与环境污染的问题冲突,系统以PLC为控制器,在操作上实现可视触摸人机交互界面。

关键词:自动化控制 PLC控制 生物质燃料 人机交互

1控制系统原理

对生物质燃料燃烧原理\燃烧特性进行分析和实验,找到系统控制最佳方案。通过采集灶内温度,利用PLC控制技术自动调整供料的大小。风量按档位自动调节,通过检测水位,实现水位自动控制。系统以PLC为控制器,在操作上实现可视触摸人机交互界面。开机系统自检,在燃烧过程中的数据及时传送到屏幕,出现故障先报警后自动停机。

2本设计的具体分析

针对目前我国生物质燃料灶(炉)燃烧效率低, C02等有害气体排放量高等问题,提出了解决生物质燃料灶智能控制的技术方案,设计以燃烧后的温度和排放量来调节供料的大小,从而使生物质燃料燃烧更加充分,C02等有害气体净排放量更小。以触摸屏为人机交互界面,把操作和显示集于一体,实时显示温度\风量\料量及设备运行状况。先对每部分进行控制风机控制:分机分成三档,并且可调。料机控制:料机自动控制(通过检测灶的温度,实现自动给料)。水位控制:保存水在一个合理区间,并在缺水时报警。以PLC为核心,按照灶的控制要求,实现系统自动控制。设计触摸屏界面,实现操作智能化。系统如图1所示。

图1

3硬件设计

为了实现设计的可行性,通过实验验证设计是正确的,硬件电路以PLC控制器为核心,通过外部电路把风机、电机的运行与PLC控制有机结合。

4软件设计

设计用PLC作为控制器,程序采用步进指令编程方式,这样的编程方式使得程序步骤分明。程序分为不同的步骤去完成,这样便于程序的排错和对程序的修改。本设计的的程序在通过软件的编译与仿真后;再在实物上验证,并且与仿真结果一致,如图3所示。

5结语

科技的发展带来的问题正在通过科技去解决,PLC的控制大大的改变了我们的工作方式,提高了能源的充分利用,从经验化的工作方式转变为科技化的工作方式。大大的简化控制复杂的工序问题,使得工作方式变得简单易懂。

参考文献

[1]赵进学.电气控制与PLC应用[M].上海交通大学出版社.

[2]王万良,赵燕伟.自动控制原理[M].机械工业出版社.

[3]高勤-电气及PLC控制技术[M].高等教育出版社.


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