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生物质燃料灶智能控制器设计

时间:2022-03-03 09:45:58 浏览次数:

zoޛ)j首材料,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

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00

日本在20世纪50年代,研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备;美国在1976年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备;西欧一些国家(荷兰、瑞典、比利时、芬兰、丹麦等)在20世纪70年代已有了冲压式成型机、颗粒成型机及配套的燃烧设备;亚洲一些国家(泰国、印度、韩国、菲律宾等)在20世纪80年代建了不少生物质固化、碳化专业生产厂,并研制出相关的燃烧设备。日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型,并形成了产业化,在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。

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.

收稿日期:2015-06-20

作者简介:李世尧(1993—),男,河北石家庄人,汉,本科,研究方向:电子科学与技术。

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