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给水控制系统

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1 引言

随着发电机组容量的增大和参数的不断提高,机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。为了减轻运行人员的劳动强度,保证机组的安全运行,要求实现更为先进,适用范围更宽,功能更为完备的自动控制系统,这就产生了全程控制系统。而给水控制系统在电厂运行中有着非常重要的作用。在全程给谁控制系统中,汽包水位是汽包锅炉运行中一个重要的监控参数,它反应锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系。维持其包水位在一定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。给谁全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下,都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。

本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统,该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应,维持其包水位在规定的范围内。

2设计内容

2.1设计方案

2.1.1 方案一

给系统设计如图一。在这个方案中,低负荷时采用但冲量系统(PI1)高负荷时采用三冲量系统(PI2),而且都是通过改变调速泵转速来实现给水的调节。为了保证给水泵工作在安全工作区内,设计了一个给水泵出口压力调节系统(PI3),通过改变阀门开度来改变泵的出口压力。高压加热器出口分别取给水压力信号送入小值选择器。当机组正常运行时,高压加热器出口的给水压力总是低于泵的出口压力。这时,应选高压加热器出口给水压力作为压力测量值,使泵的实际工作点在泵下限特性曲线偏左一些,确保泵工作在安全工作区内。当机组热态启动时,高压加热器出口的给水压力高于泵的出口压力,小组选件输出为泵出口压力,保证泵出口给水压力升压过程中,两个调节阀门均处于关闭状态,直到泵出口压力大于高压加热器出口给水压力时才按高压加热器出口的给水压力进行调节,控制两个阀门开度。

图一方案一系统示意图

这个方案结构合理,经济性好,切换较简单,安全可靠性也较好,不足之处是压力调节系统和水位调节系统互相影响,同时两个系统切换动作频繁,使调节阀磨损较快。

2.1.2 方案二

如图2所示。这是一个一段调节的方案,在肌肤何时采用PI1单冲量系统,GH1值经大值选择器来控制调速泵,是泵维持在允许的最低转速。此时给水量是通过改变调节阀开度来调节的。高负荷时,阀门开到最大,为了减小阻力,把并联的调节阀也开到最大,三冲量调节器PI2的输出大于GH1的值,故可直接改变调速泵转速控制给水量。

在冷态启动时,GH1起作用,既让泵工作在最低转速。在热态启动时取决于Pd值,泵可以直接工作在较高的转速。该方案中午专门设计泵的出口压力安全调节系统,解决给水泵在安全工作取得办法是利用调速泵运行的自然特性,即在定压运行使用两台泵同时给水地方法,使每台泵的负荷不超过86%,可使泵工

作在安全区内。

图二方案系统示意图

该方案结构最简单,系统和调节段两种切换相互错开,Pd是开换调节,调节段是无触点自由过度,安全性能好,是一个好方案。

2.2 总体设计

典型的300MW机组给水热力系统如图3所示。每台机组拍有一台50%容量的电动给水泵和两台均为50%容量的启动给水泵。在机组启动阶段,由于需要的给水流量小,且没有稳定的汽源,汽动给水泵无法使用,故先用电动给水泵。为满足机组启动过程中最小控制流量的需要,在电动泵出口至水母管之间装有两条并联的管路,一条支路上装有主给水截止阀,另一条之路上装有给水旁路截止阀和一只约15%容量的给水旁路调节阀。启动时通过给水旁路调节阀控制汽包水位,旁路阀接近全开时,打开主给水截止阀,调整电动给水泵的转速控制器包水位,电动给水泵转速通过液力耦合器调整。两台汽动给水泵由给水泵汽轮机驱动,给水泵汽轮机电液控制系统(MEH)接受锅炉给水控制系统的指令,独立完成汽动给水泵的转速控制任务。

给水全程控制系统通常采用变结构控制,随负荷变化进行单冲量和三冲量控制方式的切换,同时,给水泵的运行方式以及控制作用方式也进行相应的切换。需设计较为复杂的跟踪回路,以实现系统之间的勿扰切换。通常的设计原则为:在单冲量调节器工作(低负荷)时,三充量调节器的主调跟踪给水流量信号,副调

跟踪阀位信号;在三冲量调节器工作(高负荷)时,单冲量调节器跟踪阀位信号。

图三 300MW 机组给水热力系统图

2.3 详细设计

汽包水位决定于汽包中的储水量和水面下的气泡容积。因此凡是引起其保中储水量变化和水面下的气泡容积变化的各种因素都是给水控制对象的扰动,给水对象的主要扰动包括:给水流量扰动、蒸汽负荷扰动和炉膛热负荷扰动。为了实现全程给水控制,需要设计的系统要克服以上的扰动。

2.3.1信号的测量部分

锅炉从启动到正常运行或是从正常运行到停炉的过程中,蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化,这就使水位、给水流量和蒸汽流量的测量准确性受到很大影响。为了实现全程给水自动控制,要求这些测量信号能够自动的进行温度、压力校正。测量信号自动校正的基本方法是:先推导出被测参数随温度,压力变化的数学关系,然后利用各种功能模块进行运算,实现自动控制。

(1)汽包水位的测量和校正

汽包锅炉通常利用压差原理来测量其水位,而锅炉从启、停到正常负荷的整个运行范围内,汽包内饱和蒸汽和饱和水密度随压力变化,这样就不能直接用压差信号来代表水位,需对测量信号进行压力校正。

由单室平衡容器取样装置的水位测量原理可知:

g

)(g )(w s s a P L H ρρρρ-?--= (1) 式中:P ?为输入差压变送器的压差;w ρ为饱和水的密度;s ρ为饱和蒸汽

的密度;a ρ为汽包外平衡容器内水的密度;g 是重力加速度。

有上市可见,水位H 是差压和汽、水密度的函数。密度a ρ与环境温度有关。在锅炉启动过程中,水温略有升高,这两方面变化对a ρ的影响基本上可以抵消,既可以近似的认为a ρ是恒值。饱和水和饱和蒸汽的密度均为汽包压力的函数,在汽包压力小于19.6MPa 的范围内,(s a ρρ-)与汽包压力可近似为线性关系,而(s ρρ-w )与汽包压力为非线性关系。这样水位表达式可写成:

(2) 由以上校正原理,可设计汽包水位的测量部分如图四。为了提高测量的准确性,采用三路汽包水位测量信号分别经过压力补偿,采取“三取中”的方法。选取中间值作为系统控制使用的汽包水位测量信号H 。为防止变送器故障,将信号H 分别与三路补偿后的水位信号进行比较,如果偏差值超限,产生高低值报警的逻辑信号,使系统切手动,同时发出声光报警,待故障切除后,系统才正常工作。

图四 汽包水位测量信号

(2)蒸汽流量的测量和校正

①采用标准节流装置测量过热蒸汽流量。这种设计的测量精度高,但当被测工质的压力、温度偏离设计值时,工质密度变化会造成流量测量误差,所以需进行压力、温度校正。蒸汽流量D 的校正公式如下:

)

(21b b b P f P P K K H ?--=

(3)

式中:D 为过热蒸汽流量; p 为过热蒸汽压力;为过热蒸汽温度,△p 为节流件压差;为过热蒸汽密度;K 是流量系数。

②利用汽轮机调节级后压力或级组压力差测量主蒸汽流量。采用节流装置测量蒸汽流量会造成一定的节流损失,降低机组的经济性,目前大容量火电机组多采用汽轮机调节级后压力或级组压力差测量主蒸汽流量。

采用汽轮机调节级后压力测量主蒸汽流量的基本理论公式是弗留格尔公式: 1

1T p K D = (4) 式中:K 为当量比例系数,由汽机类型和设计工况确定;p1、T1为调节级后气压和汽温。该式成立的条件是:调节级后流通面积不变;在调节级后各通流部分的汽压均比例于蒸汽流量;在不同流量条件下,流动过程相同。实际汽轮机运行中不能完全满足上诉条件,同时不易直接测量调节级后汽温,即使测得也不能代表调节级后的平均气温,一次一般用主汽参数相关的量推算级后温度。

用压力机组前后压力测量主蒸汽流量的方法也是基于弗留格尔公式,其导出形式为:122211T p p K D -= (5)

式中:2p 为第一压力级后的压力。

由于调节级后温度T1难以测量,可通过测量第一级抽汽温度T2推算T1,根据21T K T T = 则222

21KT p p D -= (6)

由以上校正原理可设计主蒸汽流量信号测量部分。如图五,主蒸汽流量信号的获取采用了两种方法:一种是采用汽轮机就调节级压力经住气温修正后形成主蒸汽流量D ;另一种方法是采用调节级压力和一级抽汽压力经主汽温度修正后形成主蒸汽流量D ,当高压旁路投入时,主蒸汽流量信号还要加上的旁路蒸汽流量。

图五主蒸汽流量测量信号

(3)给水流量信号的测量和校正

计算表明:当给水温度为100摄氏度时,压力在0.196~19.6MPa范围内变化时,给水流量的测量误差为0.47%;压力19.6MPa不变,给水温度在100~290摄氏度范围内变化时,给水流量的测量误差为13%。也就是说,对给水流量的测量只需采取温度校正。

给水流量测量信号如图六。省煤气前给水流量的测量值经给水温度修正后,汇总过热器一、二级减温器的喷水量和锅炉连续排污流量后,形成控制使用的给水流量测量信号W。

图六给水流量测量信号

2.3.2单冲量控制方式

在单冲量给水控制系统中,是一个只采用汽包水位信号和一个调节器的反馈控制系统。系统中,水位信号经平衡容器转换成差压,再经差压变送器转换成电信号。当汽包水位发生变化时,如水位下降,则差压增加,电信号增大,调节器的输入偏差变大,经过控制器运算,产生的输出信号作用到执行机构,使阀门开度变大,给水流量增加,水位回升,差压减小,使调节器的输入变差减小。当偏差逐步消失时,调节器的输出不再变化,实现了无差调节。

单冲量给水控制系统结构简单,但对于内绕延迟大,外扰有明显虚假水位,存在一定的不足,在低负荷阶段,由于锅炉疏水和排污等因素的影响,使给水流量和蒸汽流量存在着严重的不平衡,且流量太小,测量误差较大,低负荷时的汽包压力低且虚假水位也不严重,在机组启、停及低负荷运行工况,采用单冲量控制。

单冲量控制系统如图七所示。通过单冲量调节器PI1控制给水旁路阀和电动泵。给水旁路发及每台给水泵操作回路均配有手动/自动(M/A)操作站。汽包水位测量值H与汽包水位设定值进行比较,其偏差经但冲凉调节器、切换器、比例器K2和M/A操作站去控制给水旁路调节阀,此时电动泵保持一定转速,以满足启动和低负荷下给水流量的需求。当旁路调节阀开度大于95%时,自动打开主给水电动门,电动泵可进入自动方式运行。此阶段仍采用单冲量控制方式,单冲量调节器PI1和M/A操作站控制电动给水泵转速,以维持其包水位,由于采用旁路阀水位控制系统与电动泵转速水位控制系统的执行机构不同,采用了不同的比例系数K1和K2。

图七单冲量控制方式

2.3.3串级三冲量控制方式

本次设计中,在负荷大于30%时,采用串级三冲量控制方案,给系统有主、副两个调节器和三个冲量(汽包水位、蒸汽流量、给水流量)构成。于单级三冲量相比,给系统多采用了一个调节器,两个调节器分工明确、串联工作。主调节器PI2根据水位偏差产生给水流量校正信号。系统中电动泵副调节器PI3和气动泵副调节器PI4共用一个主调节器PI2。系统控制方式如图八。

在给水流量和蒸汽流量信号测量可靠,且蒸汽流量大于或等于30%时,系统可切换到三冲量控制方式。这是一个以汽包水位为主信号,以蒸汽流量为控制信号,一给水流量为反馈信号的串级三冲量控制系统。三冲凉主调节器输出加上蒸汽流量信号D作为副调节器的给定信号,给水流量W是反馈信号。在负荷由30%继续升到100%满负荷阶段,均采用串级三冲量控制方案。

在气动泵未运行前,采用电动泵控制给水流量,三冲量主调PI2和电动泵副调PI3构成串级三冲量电动控制方式。当负荷继续升高到30%~40%时,气动泵小汽机开始冲转、升速,当气动泵转速进一步上升、气动泵流量逐步提高,电动泵流量逐渐下降后,可投入气动泵自动,使电动泵退回到手动。当负荷升到40%~50%时,启动第二台气动泵运行。这时,三冲量主调PI2和气动泵副调PI4

构成串级三冲量气动泵控制方式,MEH系统以气动泵转速控制信号控制小汽机转速。

图八串级控制系统图

2.3.4控制逻辑

(1)单、三冲量控制方式之间的切换。

锅炉负荷高于X%(一般为30%)时,只要三个给水泵M/A控制单元有一个为自动方式,系统即自动选择三冲量控制方式。如果锅炉负荷低于X%且给水为自动,则控制逻辑自动回到单冲量控制方式。

基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计

基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计摘要: 水是一切生命过程中不可替代的基本要素,水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量2300立方米,只有世界人均水平的1/4,居世界第109位。而且时空分布很不均匀,南多北少,东多西少;夏秋多,冬春少;占国土面积50%以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20%左右。近年来,随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计,全国中等干旱年缺水358亿立方米,其中农业灌溉缺水300亿立方米。20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上,全国660多个城市中有一半以上发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。 发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50%左右。目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。北方地区水资源开发利用程度已经很高,开源的潜力不大。南方还有一些开发潜力,但主要集中在西南地区。 我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广自动化控制,不仅可以提高资源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。 本次设计是采用PLC控制多路不同的土壤湿度,浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制,能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内。这样既有利于作物的生长,又能节约宝贵的水资源。 关键词:自动浇灌; PLC; 湿度传感器;农业自动灌溉系统

300MW火电机组给水控制系统的设计

目录 1选题背景 (2) 1.1引言 (2) 1.2设计目的及要求 (2) 2方案论证 (3) 2.1方案一 (3) 2.2方案二 (4) 3过程论述 (5) 3.1总体设计 (5) 3.2详细设计 (6) 3.2.1信号的测量部分 (6) 3.2.2单冲量控制方式 (10) 3.2.3串级三冲量控制方式 (11) 3.3信号监测 (12) 3.3.1给水旁路调节阀控制强制切到手动 (12) 3.3.2电动给水泵强制切到手动 (13) 3.3.3汽动给水泵强制切到手动 (13) 3.4工作方式 (13) 3.5切换与跟踪 (13) 3.5.1切换 (13) 3.5.2跟踪 (14) 3.6控制器选型 (14) 4结论 (14) 5课程设计心得体会 (15) 6参考文献 (15)

1选题背景: 1.1引言 火电厂在我国电力工业中占有主要地位,大型火力发电机组具有效率高,投资省,自动化水平高等优点,在国内外发展很快,如今随着科技的进步,大型火力发电厂地位显得尤为重要。但由于其内部设备组成很多,工艺流程的复杂,管道纵横交错,有上千个参数需要监视、操作和控制,这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行,并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性。大型发电单元机组是一个以锅炉,高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。锅炉作为电厂中的一个重要设备,起着重要的作用,根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。其中,汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。给水全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下,都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。 1.2设计目的及要求 本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统,该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应,维持汽包水位在规定的范围内。 设计要求: (1)设计功能基本全面的全程给水控制系统,要求图纸采用SAMA标准图例,系统布局规范。 (2)参考输入参数:汽包水位、汽包压力、给水流量、给水温度、汽机第一级压力、主汽温度、过热减温水流量等信号。 (3)参考输出参数: A、B汽动泵转速、电动给水泵转速、给水旁路调节阀开度。 (4)信号准确性:考虑汽包水位、给水流量和蒸汽流量等信号的修正。 (5)信号监测与报警:重要信号需要监测与报警,同时注意信号的可靠性,

300MW火电机组给水控制系统的设计

目录 1选题背景 (2) 引言 (2) 设计目的及要求 (2) 2方案论证 (3) 方案一 (3) 方案二 (4) 3过程论述 (5) ^ 总体设计 (5) 详细设计 (6) 信号的测量部分 (6) 单冲量控制方式 (10) 串级三冲量控制方式 (11) 信号监测 (12) 给水旁路调节阀控制强制切到手动 (12) 电动给水泵强制切到手动 (13) ) 汽动给水泵强制切到手动 (13) 工作方式 (13) 切换与跟踪 (13) 切换 (13) 跟踪 (14) 控制器选型 (14) 4结论 (14) 5课程设计心得体会 (15) } 6参考文献 (15) 《

1选题背景: 引言 - 火电厂在我国电力工业中占有主要地位,大型火力发电机组具有效率高,投资省,自动化水平高等优点,在国内外发展很快,如今随着科技的进步,大型火力发电厂地位显得尤为重要。但由于其内部设备组成很多,工艺流程的复杂,管道纵横交错,有上千个参数需要监视、操作和控制,这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行,并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性。大型发电单元机组是一个以锅炉,高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。锅炉作为电厂中的一个重要设备,起着重要的作用,根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。其中,汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。给水全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下,都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。 设计目的及要求 本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统,该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应,维持汽包水位在规定的范围内。 设计要求: (1)设计功能基本全面的全程给水控制系统,要求图纸采用SAMA标准图例,系统布局规范。 (2)参考输入参数:汽包水位、汽包压力、给水流量、给水温度、汽机第一级压力、主汽温度、过热减温水流量等信号。

基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计

基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计[摘要]介绍了可编程序控制器(PLC)在节水灌溉控制系统中的应用,系统具有手动灌溉模式,能根据用户要求设定各灌区的灌溉顺序和灌溉时间;同时系统具有自动灌溉模式,通过内置程序把湿度传感器测定的土壤湿度信号输入到PLC,与土壤最佳含水量对比,进一步控制电机和电磁阀的启闭;为了减小水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,系统启动采用Y/启动。 [关键词]PLC;节水灌溉;土壤湿度;Y/启动;自动灌溉控制系统 当前,随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用,发达国家如美国、以色列、荷兰、加拿大、澳大利亚等成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器。而我国在开发自动灌溉控制系统方面与发达国家差距较大,还处于研制、试用阶段,随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展,开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益[1,2]。 本文以PLC为核心,选用C40C型可编程控制器来开发了一套灌溉控制系统,所开发的控制系统能手动设置对各轮灌区定时灌溉,也可以通过土壤湿度传感器与控制器形成全自动闭环控制系统。同时为了减少水泵电机启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,水泵电机采用Y/启动。 1PLC输入/输出点分配及系统结构框图 本文所选用的C40C可编程序控制器输入24点(X0~X23),输出16点(Y0~Y15),带有RS232口及日历/时钟功能,供电电源为24V直流或100~240V交流,同时可以控制4路A/D、4路D/A。系统可以方便地扩展输入/输出口,系统中除湿度传感器为模拟信号外,其它输入/输出信号均为开关量,PLC各个输入/输出点分配情况见表1。

给水全程控制系统设计

《给水全程控制系统》设计 专业:自动化 班级:B120410 学号:B12041014 姓名:陈修鹤

本文在讨论给水调节系统的被控对象动态特性、热工测量信号、调节机构特性的基础上,分析了三冲量给水控制系统的结构及工作原理,提出了实现单元制给水全程控制系统应考虑的问题及控制方案。随着锅炉朝大容量、高参数发展,给水系统采用自动控制系统是必不可少的,它可以减轻运行人员的劳动强度,保证锅炉的安全运行。对于大容量高参数锅炉,其给水系统是非常复杂和完善的。针对目前发电厂给水系统的现状及其存在的问题,结合发电厂300MW 机组配置,发电厂300MW 机组给水全程调节系统的构成原理和控制功能,分析了系统的总体结构、工作原理、控制过程、系统切换方式、控制逻辑、调试及参数整定原则。 关键词:给水全程,给水控制,控制系统,汽包水位,自动调节

摘要............................................................................................................................. I 第一章汽包水位全程控制的介绍 (1) 第二章给水控制对象的动态特性 (2) 2.1 给水流量扰动下水位的动态特性 (2) 2.1.1 给水流量扰动下水位的动态特性 (2) 2.1.2 蒸汽流量扰动下水位的动态特性 (2) 2.1.3 炉膛热负荷扰动下水位的动态特性 (3) 第三章热工测量信号 (5) 3.1 水位信号 (5) 3.2 蒸汽流量信号 (6) 3.3 给水流量信号 (6) 第四章调节阀和调速泵的特性 (7) 4.1调节阀门的静特性 (7) 4.2调速泵的安全特性 (7) 第五章控制过程分析 (9) 5.1水位调节主回路及电动给水泵跟随系统 (9) 5.2汽动给水泵副回路控制系统 (9) 5.3锅炉单冲量三冲量无扰切换和汽泵转速控制系统 (10) 5.4流量测量信号 (11) 5.5旁路辅助及保护回路 (12) 5.6汽包水位自动失灵切手动保护 (13) 结论 (15) 参考文献 (16)

火电厂给水控制系统仿真

第一章绪论 1.1 课题的研究背景及意义 火力发电厂在我国电力工业中占有主要的地位,是我国的重点能源工业之一。大型火力发电具有效率高、投资省、自动化水平高等优点,在国内外发展快。随着电力需求的日益增长,以及能源和环保的要求,我国的火电建设开始向大容量、高参数的大型机组靠拢。但是,火电机组越大,其设备结构就越复杂,自动化程度也要求越高。 给水控制系统是火电厂非常重要的控制子系统。汽包水位是锅炉安全运行的重要参数,同时他还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志。 随着机组容量的增大,运行参数的不断提高,对汽包水位的的控制品质要求也会越高,为了机组的安全、经济运行,需要采用设计更合理、功能更完善的控制系统,给水自动控制系统可以大大减轻人员的劳动强度,汽包水位的稳定性也得到极大的提高,保障了几组的安全、稳定运行。 为了实现电能生产的“高效‘洁净、经济、可靠、安全”的要求,火电厂汽轮机的参数经历了低压、中压、高压、超高压、亚临界和超临界参数的发张阶段,目前正向超临界参数的方向发展。 1.2 国内外的发展状况 我国自上世纪80 年代引进亚临界火电机组技术以来,虽在改进、优化和发展取得一定的经验,并使300MW、600MV的亚临界火电机组成为我国火力发电的主力机组,但这种亚临界机组依然存在重大问题,这已成为制约我国电力工业发展的瓶颈。因此,借鉴国际上最先进的技术,研究并发展600MW~1000M超临界火电机组,是提高电机机组的热效率,实现节能降耗和改善环保状况的有效途径。 随着火电机组的参数的提高,水的饱和温度相应提高,气化潜热减少;当压力提高倒22.115MPa时,气化潜热为零,气和水的密度差也等于零,该压力成为临界压力。在临界点时,饱和水与饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相区存在。当机组工作参数高于这一临界状态参数时,称之为超临界机组。对蒸汽动力装置循环的理论分析表明,提高循环蒸汽的初始参数和降低循环的终结参数都可以提高循环的热效率。实际上,蒸

液位自动控制系统

控制类系统设计 ——液位自动控制系统 摘要 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数,其测量和控制效果直接影响到产品的质量,因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。 液位控制是工业中常见的过程控制,它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片,设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单,调试方便,性价比高,抗干扰性好等优点,能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。 液位控制有很多方法,如,非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁,就可以侦测到容器里面液位高度变化,从而及时准确地发出报警信号,有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便,避免了水垢的腐蚀,可取代传统的浮球传感和金属探针传感,延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计,低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。 液位控制系统是以液位为被控参数的系统,液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节,以达到所要求的液位进行调节,以达到所要求的控制精度。

1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的系统,是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的液位控制多采用单回路控制,并采用传统的指针式仪表来显示液位值,使液位控制的精度和显示的直观性受到限制,而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高,要求液位系统有高的控制性能。基于此,本系统就设计了一种电路简单,调试方便且性价比高的系统,来完成液位的自动调控。本系统主要由四部分组成:显示模块、振荡模块、传感器模块和声光报警模块,系统简单易行。 系统框图如下: 2 硬结构与功能 2.1 该设计的总体结构 该设计是一块集多种电子芯片于一体的多功能实验板,实现了液位系统的控制及显示。主要功能器件包括:电源部分的7808,定时部分的555定时器,数字分段的LM3914等。 电路原理图如下图所示:

智能给水【控制专区】器设计

智能给水控制器设计 引言 随着经济的快速发展和城市高层建筑的不断涌现,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,加上目前能源紧缺对节能的要求,因此利用先进的电子测控技术和自动化控制技术,设计高性能、高可靠性、低成本、低能耗,以及能适用不同领域的恒压供水系统也就成为必然趋势。随着近年来变频调速技术的飞速进步,变频恒压供水也在其基础上慢慢发展起来,并成为一种新兴的现代化供水技术。 目前,国外的恒压供水工程设计都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式,几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况,这种方式不但投资成本较高,且功能单一。 为此设计了在变频调速控制系统中加入基于C8051F410的单片机系统,构成了功能更强的复合控制系统,它不但克服了以上缺点,而且具有安装调试方便,功能全面,可靠性高。抗干扰能力强等优点,且可以广泛应用于工业生产、社会生活的各个领域。 1 控制原理 在恒压供水系统中,安装于管网的远传压力表提供水压力信号,并经过光电隔离和电压转换电路,传送给系统的中心控制器,控制器将采集到的压力数据与预设压力进行比较,得出偏差值,再经PID运算之后得出控制参数,D/A模块将控制参数转换为模拟电压输出,调节变频器的输出频率,从而控制水泵的转速,以保证管网压力基本恒定。当用水量增大时,管网压力低于预设值,变频器频率就会升高,水泵转速加快,从而提升管道水压,但若达到水泵额定输出功率仍无法满足用户供水要求时,该泵自动转换成工频运行状态,并变频启动下一台水泵;反之,当用水量减少,则降低水泵运行频率直至设定的下限运行频率,若供水量仍大于用水量,则减泵直至全部泵停止工作,经过一定的延时,控制器重新比较压力,并计算控制输出,从而维持恒压供水。它的系统原理框图如图1所示。

灌溉系统自动化控制设计(一)

灌溉系统自动化控制设计(一) 李鸣 喷微灌系统的自动化,必须要有自动灌溉的控制器,甚至更多的装置,它们由土壤湿度传感器、控制器和电磁阀组成一个控制系统。灌溉系统应当能够按照土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉(包括沟灌、喷灌、滴灌、渗灌),达到高产、高效和节水的目的。灌溉控制系统也应当适用于园林灌溉、庭院花圃、苗圃、果园、菜地的灌溉需要。自动灌溉控制系统可以实现科学灌溉,节能、省水,使菜地和农地产量和产品的质量明显提高。 智能化,精准化的自动灌溉控制技术是伴随着信息产业和计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步提高,并实现更加现代化和智能化的。 第一节. 概述 灌溉自动控制系统正在以前所未有的速度快速发展,快速的发展与目前信息产业发展的结合越来越紧密。总的来说,高速发展的控制技术与技术水平的提高不是人们能够想象得到的。目前,灌溉控制系统的在结构设计,通讯方式和传感器使用上已经出现了以下几种常见的控制系统。 基于物联网的灌溉控制系统。 物联网是基于传感器技术的新型网络技术,在现代农业中,大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络,通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数,可以帮助农户及时发现问题,准确地捕捉发生问题的地点,对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字化控制,使农业灌溉的各种资源,包括水资源的利用更加精准化和效率最大化。 基于物联网的无线传感器由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信形成的一个多跳自组织的网络。就是说传感器节点具有自组织的能力,能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。其主要目的是采集与处理该网络覆盖范围内监测参数的信息。无线传感网络在农业中的一个重要应用是在温室等农业设施中,采用不同的传感器和执行机构对土壤水分,空气温湿度和光照强度,二氧化碳浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测,系统根据监测到的数据将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件控制到最佳状态,保证作物的增产增收。 基于单板机PLC的灌溉控制系统。 另一种是使用单板机PLC 开发的自动控制灌溉系统。它的设计工作原理是通过可编 程的PLC 控制灌溉电磁阀, 并采用管道输水,通过喷微灌系统来灌溉农田。PLC灌溉控制系统是一种可用于高可靠性环境的实时监测网络系统, 适用于各种需要对温度和湿度等环 境参数有监测要求的场合, 尤其是不方便布线的应用场合, 能对大范围内多点的温度和湿度等信息进行联网监测并记录。通过温度、湿度、液位、流量等传感器采集相应的数据信息, 经

给水控制系统逻辑

课程实验总结报告 实验名称:给水控制系统逻辑 课程名称:专业综合实践:大型火电机组热控系统设计及实现(2)

1 前言 2 1.1 汽包炉和直流炉的区别 (2) 1.2 给水控制系统的重要性 (2) 2 给水控制系统 (2) 2.1 给水流量控制方案 (3) 2.1.1 控制方式 (3) 2.1.2 控制方案 (4) 2.1.3 控制原理 (5) 2.2 给水流量计算 (6) 2.2.1 相关图纸 (6) 2.2.2 逻辑分析 (6) 2.3 给水流量设定值控制(给水控制一) (7) 2.3.1 相关图纸 (7) 2.3.2 控制系统原理 (7) 2.3.3 控制系统结构 (7) 2.3.4 控制逻辑分析 (8) 2.3.4.1 中间点温度(焓值)的设定值校正 (8) 2.3.4.2 给水流量设定值计算 (9) 2.3.5 小结 (10) 2.4 给水泵控制(给水控制二) (11) 2.4.1 相关图纸 (11) 2.4.2 控制系统原理 (11) 2.4.3 控制系统结构 (11) 2.4.4 控制逻辑分析 (12) 2.4.4.1 电泵控制 (12) 2.4.4.2 汽泵与给水旁路阀控制 (14) 2.4.5 小结 (16)

1 前言 1.1 汽包炉和直流炉的区别 汽包锅炉和直流锅炉的最大区别在于有无汽包了,而因为有无汽包的关系又决定了他们的另一个不同之处就是:有无循环水泵。有汽包锅炉为低压锅炉,依靠汽水密度差产生的上升力使从汽包下降的水和汽再回到汽包进行分离,合格的蒸汽进入过热器内加热、控温;而直流锅炉多数应用在压力大于19.2MPa的条件下,在这样高的压力下汽水密度差几近为零,汽水密度差的上升力也就为零,因此需要在下降管中串联循环水泵将工质直接打到过热器中加入,一次性完成预热、汽化和过热,故这种锅炉也称强制循环锅炉。 1.2 给水控制系统的重要性 汽包锅炉给水自动控制的任务是维持汽包水位在设定值。汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数,它间接地表示了锅炉负荷和给水的平衡关系。维持汽包水位是保证机炉安全云心的重要条件。锅炉汽包水位过高,影响汽包内汽水分离装置的正常工作,造成出口蒸汽中水分过高,结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏,同时还会使过热气温产生急剧变化,直接影响机组运行的经济性和安全性;汽包水位过低,则可能是炉水循环泵正常运行的工况破坏,造成供水设备损坏或者水冷壁管因供水不足而烧坏。 给水控制的任务实际上包括两方面内容:即在保持水位在工艺允许的范围内变化的条件下,尽量保持给水流量稳定。 2 给水控制系统 机组中的给水泵有三台,包括一台电动给水泵和两台汽动给水泵。在机组冷态启动初期使用电动给水泵给锅炉上水,当汽轮机冲转完成后,待主汽温度、压力满足一定条件后,启动小汽机即汽动给水泵给锅炉上水,并逐渐关闭电动给水泵。

液位自动控制系统设计及调试

等级: 课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

四.进度安排 1.第一周星期一:布置课程设计任务,讲解设计思路和要求,查阅设计资料。 2.第一周星期二~星期四:详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。确定控制方案。配置电器元件,选择PLC型号。绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。设计PLC梯形图程序,列出指令程序清单。 3.第一周星期五:上机调试程序。 4.第二周星期一:指导编写设计说明书。 5.第二周星期二~星期四:编写设计说明书。 6.第二周星期五:答辩。 附录:课题简介及控制要求 (1)课题简介 某化工厂水箱的排水量根据工业生产的需要而不断地变化,为了保持水箱压力恒定,就要保持水位恒定,因此就必须自动调整进水量。 本系统要求有手动和自动两种工作方式。手动控制方式用于水泵的调试,即当按下按钮时水泵运转,松开按钮时水泵停止,目的是为了调试水泵是否能正常工作;当系统切换为自动控制方式并启动后,控制系统自动调整水泵的进水量达到给定水位恒定。水位设定高限和低限,当水位超过设定的限位时要进行超限报警。 (2)控制要求 控制系统技术参数表

智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法

智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法 智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统,是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下,实现节约用水而提出的一整套解决方案。智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制,系统能自动感测到什么时候需要灌溉,灌溉多长时间;智能节水灌溉系统可以自动开启灌溉,也可以自动关闭灌溉;可以实现土壤太干时增大喷灌量,太湿时减少喷灌量。 一、智能节水灌溉系统的功能设计 智能节水灌溉系统要实现上述功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。要实现灌溉水量的多与少的调节,必须要有变频器。在可编程控制器内预先设定50%—60%RH为标准湿度,传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号。 针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量,控制灌溉设备工作实现智能灌溉;依托Internet管理员有权对系统远程管理,满足了规模化灌溉的需求。根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0.6提高到0.9。系统结合了无线传感、计算和网络通信技术,解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。 智能节水灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术,这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向

技术密集型转变奠定了重要的基础。 智能节水灌溉系统可以根据植物和土壤种类,光照数量来优化用水量,还可以在雨後监控土壤的湿度。有研究现实,和传统灌溉系统相比,智能节水灌溉系统的成本差不多,却可节水16%到30%。加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能节水灌溉系统。 二、智能节水灌溉系统的设计背景 灌溉造成水资源大量浪费 美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升,而若安装一种智能节水灌溉系统则可有效地控制水流量,达到节水目的。HydroPoint公司负责可持续领域业务的Chris Spain援引美国用水工程协会的报告称,美国住宅区和商业区的草坪、植物灌溉用水浪费了30%到300%。 水资源被浪费的原因是技术不行,美国有4,500万个仅是安有简易计时器的灌溉系统,们在时间控制上还可以,但精准度不高。Spain称,城市灌溉系统占城市用水的58%,这些被浪费的水资源每年生产54.4万吨温室气体。 在中国农业用水量约占总用水量的80%左右,由于农业灌溉效率普遍低下,水的利用率仅为45%,而水资源利用率高的国家已达70%~80%,因而,解决农业灌溉用水的问题,对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能节水灌溉系统在这种背景下应运而生了。 不仅美国,英国也开始关注节水问题。英国节能信托基金会和能源部警告,随着越来越多的家庭开始节约能源,使用热水可能会超过取暖成为制造二氧化碳的主要途径。 三、智能节水灌溉系统工作原理 灌溉系统工作时,湿度传感器采集土壤里的干湿度信号,检测到的湿度信号

给水全程控制系统设计

300MW机组给水全程控制系统设计 摘要 本文在讨论给水调节系统的被控对象动态特性、热工测量信号、调节机构特性的基础上,分析了三冲量给水控制系统的结构及工作原理,提出了实现单元制给水全程控制系统应考虑的问题及控制方案。随着锅炉朝大容量、高参数发展,给水系统采用自动控制系统是必不可少的,它可以减轻运行人员的劳动强度,保证锅炉的安全运行。对于大容量高参数锅炉,其给水系统是非常复杂和完善的。针对目前发电厂给水系统的现状及其存在的问题,结合发电厂300MW 机组配置,发电厂300MW 机组给水全程调节系统的构成原理和控制功能,分析了系统的总体结构、工作原理、控制过程、系统切换方式、控制逻辑、调试及参数整定原则。 关键词:给水全程,给水控制,控制系统,汽包水位,自动调节

沈阳工程学院课程设计论文 Abstract Based on the discussion of the feed water regulating system controlled object dynamic characteristic, thermal measurement signals, adjusting mechanism on the basis of analysis of the characteristics, structure and working principle of the three element feed-water control system, is proposed to realize the unit water supply problems should be considered in system and control scheme of the whole control. With the large capacity, high parameter boiler towards development, water supply systems using automatic control system is essential way, it can reduce the labor intensity of the operation personnel, to ensure the safe operation of the boiler. For the large capacity and high parameters of the boiler, the water supply system is very complex and perfect. In view of the present situation of water supply system of power plant and its existing problems, combined with the configuration of 300MW power plant, the whole feed water regulating system for 300MW unit of power plant construction principle and control function, analysis of the overall structure, working principle, control process, the system switching mode, control logic, debugging and tuning principle. Key Words feed water, feed water control, control system, drum water level, automatic regulation

单元机组给水控制系统设计

摘要 随着我国电力市场的实际情况和国民经济发展的需要,电站项目向着高参数、大容量的方向发展已成为大势所趋,近年来超临界发电机组在国内得到迅速发展和应用。 超临界锅炉将是国家未来的发展方向,给水系统是其中的重要环节。超临界直流炉的给水控制技术是目前国内热控领域一个重要的研究课题。本论文介绍了超临界机组的概况,分析了超临界锅炉的静、动态特性及控制特点与超临界锅炉给水系统的工艺过程,比较分析了亚临界汽包锅炉与超临界直流锅炉给水系统控制的异同,研究了超临界锅炉给水控制策略。同时针对目前国内普遍使用的600MW超临界直流锅炉的给水控制系统,进行了设计。设计内容主要包括锅炉干/湿态下给水流量控制的切换、PID模块的手/自动的无扰切换、储水箱水位控制等部分,并对设计SAMA图逐一进行说明。 关键词:超临界直流炉;给水控制系统;燃水比;中间点温度;中间点焓

THE DESIGNING ON PLANT UNIT FEEDWATER CONTROL SYSTEM Abstract It becomes a trend that the power station projects go forward to high parameter and large capacity in consideration of china’s actual situation and the demand of the national economic development. In the past years the super-critical unit were applied and developed quickly. The supercritical boiler will be the future nationai tendency, and the water supply system is an important link. The feedwater control of super critical once through boiler is an important study subject in thermal field at present. This paper introduces the general situation of supercritical unit, analyses the static or dynamic characteristics and the control feature of the supercritical boiler . The technological process of supercritical boiler feed water system is analyzed too, Comparative analysis the similarities and differences between the subcritical and supercritical once-through boiler steam drum boiler feed water system control, studies the strategy of the supercritical boiler feed water control. At the same time, designs the 600MW supercritical once-through boiler feed water control system in view of the present domestic universal. Design content mainly includes Boiler feed water flow control under the wet/dry state switch, running state of the switch of hand/auto undisturbed switching of PID module, storage tank water level control, illustrates the design SAMA graph one by one. Key Words:Supercritical once-through boiler; Feedwater control system; Coal to water ratio; Intermediate point’s enthalpy; Intermediate point’s temperature

300MW火电机组给水控制系统设计

300MW火电机组给水控制系统设计 1选题背景 锅炉朝大容量、高参数发展,给水系统采用自动控制系统是必不可少的,它可以减轻运行人员的劳动强度,保证锅炉的安全运行。对于大容量高参数锅炉,其给水系统是非常复杂和比较完善的。大型电站锅炉将是国家未来的发展方向,给水系统是其中的重要环节。随着火电机组容量的提高及参数的增加,机组在启停过程中需要监视的参数及控制的项目越来越多,大型电站锅炉给水控制系统是机组控制系统中的重点和难点。近些年来,研究大型电站锅炉给水的文献相应增多,火电机组越大,其设备结构就越复杂,自动化程度也要求越高。在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。目前已广泛应用于工农业生产、交通运输和国防建设。生产过程自动化是保证生产稳定、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段,是21世纪科学与技术进步的特征,是工业现代化的标志之一。可以说,自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。 2本文研究的主要内容 大型电站汽包锅炉给水控制系统的任务是通过调节进入汽包的给水流量,在保证汽包水位在一定范围内相对稳定的同时,产生汽轮发电机组所需的蒸汽流量,使机组输出的电功率与电网负荷变化相适应。给水控制系统对保证汽包锅炉运行过程的安全性和稳定性具有重要意义。 2.1给水系统的概况 汽包锅炉给水控制系统的作用是产生用户所要求的蒸汽流量,同时保证汽包水位在一定范围内变化。由于设计有汽包,使锅炉的蒸发段与过热段明确分开,锅炉的蒸发量主要取决于燃烧率(燃料量与相应的空气量)。所以汽包锅炉由燃烧率调节负荷,实现燃料热量与蒸汽热量之间的能量平衡。汽包锅炉的给水控制

基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计

本科生毕业设计 摘要 自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况,灌溉系统自动化水平比较低下是制约我国高效农业发展的主要原因。本文就此问题研究了基于单片机的节水灌溉自动控制系统,系统对土壤湿度进行监控,并按照农作物的要求进行适时适量的灌水,其核心部分是单片机控制部分,主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计,软件编程各个部分进行深入的研究。 控制部分以单片机为核心,研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路。为了进行大规模灌溉工程的监控,采用分布式控制模式,以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。 该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低,体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠,相比其他控制方式来说,性价比高,更易形成产品,便于推广应用。这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试,为目前农业在较低生产力水平的状况下,向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。 关键词: AT89C51单片机;湿度传感器;A/D转换;采样;芯片 1

本科生毕业设计 ABSTRACT The level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so . The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost. It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue. Key words: AT89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip 2

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