1、基于 MCGS 的供暖电锅炉控制系统设计学 生：丁文指导教师：张秀芝 （三峡大学 电气与新能源学院）1 课题来源本课题为基于 MCGS 的供暖电锅炉控制系统设计，来源于生产实际。随着如今人们生活质量越来越高，暖气供暖是人们在冬季所必不可少的设施。伴随着城市化程度的不断发展、步伐的不断加快，集中供热成为其必然趋势，这样不仅能节省能源，而且方便管理。电热锅炉是机电一体化的产品，可将电能直接转化成热能，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热稳定，自动化程度高的优点，是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高，电热锅炉越来越受人们的重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。
2、电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。2 研究的目的和意义2.1 电能是清洁能源，能够节能环保现在人们的环保意识不断的在提高，为了能节能使用电热锅炉供热的人越来越多了，它的经济性、安全性及较高的自动化程度也已被认同。电热锅炉已成为工业及民用供热、热水和洗浴等使用场所的首选设备，它具有无污染、热效率高、无燃料运输和储备烦琐等诸多优点。2.2 实现控制系统的智能化现在使用的绝大多数电热锅炉控制系统的设计还不完善，所以需要一种新的、高性能的电热锅炉控制系统来取代原来的控制系统，帮助完善原有的控制系统。此控制系统能够满足现有控制系统的智能化要求，实现水位实时控制，锅炉工作运行参数、开始时间和校准时间
3、也无法进行灵活的设定和改正，能动态地反映锅炉当前的操作状态，对燃烧器运行时间进行准确地累积记录，统计锅炉风机运行时间、以前发生的故障，实现锅炉最终的管理和维护。2.3 降低运行成本，提高安全性能合理使用低谷电能够有效的节约运行成本。随着网络地快速发展，PLC 在网络连接和人机交互能力方面取得巨大的发展，较之之前的现状得到质的提高，如果想实现锅炉实时在线控制和多用户联网控制，则需建设更多的控制台，从而增加了成本投入，控制结构也就变得更加复杂，此系统维护变的容易起来，更重要的是其可靠性很高。3 国内外的研究现状和发展趋势3.1 研究现状现在生产线控制的大多数是用继电器、接触器为主的控制装置。使用继
4、电器电路构成的控制系统不断出现问题，其可靠性很差。对于主要利用按钮和继电器来控制的锅炉行业，包括用 PLC 来控制的，无法满足现有控制系统的智能化要求，无法实现水位实时控制，锅炉工作运行参数、开始时间和校准时间也无法进行灵活的设定和改正，更不能动态地反映锅炉当前的操作状态，无法对燃烧器运行时间进行准确地累积记录，也无法统计锅炉风机运行时间、以前发生的故障，影响锅炉最终的管理和维护。3.2 发展趋势自从上世纪 90 年代起，锅炉的自动化控制研究越来越广泛，各种基于 PLC开发的控制系统，向与新型锅炉控制的方向发展，同时逐渐用于对原有锅炉的技术改造中，为之后锅炉控制系统发展起到重要作用。锅炉自动控
5、制中也应用了一些新的控制方法。如模糊控制、最优控制、自适应控制等。这些自动控制的最新成果在系统的设计过程中得到了尝试。进入本世纪以来，为了进一步改善锅炉操作状况，降低能耗，确保安全运行，减少对大气的污染，同时随着人工智能理论的发展成熟，智能控制技术的大规模应用，为了进一步提高锅炉锅炉控制系统操作的准确性，减少能源消耗，保障安全运行，智能控制技术在现代锅炉控制技术上的广泛应用已势在必行，并且对现如今各种各样的新型锅炉采用计算机进行集中控制系统的条件已经成熟。4 研究的主要内容及设计成果的应用价值4.1 设计任务分析本设计的控制系统的被控对象是电锅炉加热系统，主被控参数为锅炉水温。控制器拟选择西门
6、子 S7-200 系列 PLC，采用 PID 算法控制系统被控参数，编程语言选择采用 PLC 梯形图，进行锅炉温度的自动调节系统设计；通过 PLC 控制变频器调节循环泵、补水泵，以此来实现对供水压力的控制。最后，要能够通过 MCGS 组软件实现监控的作用。4.2 电锅炉供暖系统的工作原理下图 1 所示为用一台电热锅炉供暖系统，其工作过程为：电热锅炉（具有超温保护装置、超压保护装置）根据设定出水温度或回水温度（也可以根据室外气温的变化自动确定）确定电加热管投入的组数；锅炉提供的热量通过循环泵直接向供暖系统供热；供暖系统的定压由补水泵及落地膨胀水箱完成，通过压力控制器控制。图 1 电热锅炉供暖系统
7、工作原理图4.3 锅炉加热控制功能要求（1） 电加热管“梯式”加（减）载，循环投切；（2） 保护供暖齐全；（3） 具有出水定时（回水）控制或显示功能；（4） 具有定时控制功能；（5） 具有手动/自动控制选择功能；（6） 可根据室外气温的变化自动调节出（回）水温度；（7） 缺相报警，电加热管停止加热；（8） 故障停机后，手动复位；4.4 控制方案的初选（1）温度控制方案根据锅炉的出水温度，与设定的锅炉下限温度和上限温度进行比较，按照一定的时间投入或切除加热组。当温度达到上限与下限温度中间值时，每加、减一组加热组后，将采集回来的温度与设定值进行比较，来决定是否继续加、减加热组。正常启动，加热管每1
8、0秒钟加一组，当达到下限与上限中间值是每30秒加一组；正常停止时每3秒钟减一组。当有故障时每1秒钟减一组。下图所示为温度控制流程图：开 始采 集 锅 炉出 水 温 度出 水 温 度 大 于 上限 与 下 限 温 度 的中 间 值加 、 减 一 组加 热 组NY结 束图2 温度控制的流程图（2）压力控制方案循环泵用供水和回水的压力差来控制，补水泵用恒压来控制。循环泵的控制：通过模拟量模块将二次网的出水和回水压力值读到 PLC 后做差运算，设定一个范围，上限对应 50HZ，下限对应设定的最低频率。补水泵控制:通过模拟量模块将二次侧的回水压力采集上来后，与设定的恒定压力固定值作比较，如果压力高，降到
9、最低频率停止，当降到最低频率时停止。当压力低到恒定压力的某负值时启动变频器，一直保持工频运行。（3）监控界面方案在人机界面上做到了整个系统动态流程显示，控制操作，每台锅炉的动态流程显示和控制操作。每台锅炉的定时启动、停止时间，每台锅炉有四段定时。每台锅炉的出水温度实时曲线。当有故障报警是，弹出当前报警画面，提示报警内容，并且快速停炉。有历史报警记录功能，能够查询报警发生的日期和时间。4.5 应用价值本设计基于 PLC 程序控制电锅炉加热的策略，利用组态软件 MCGS 来实现监控界面，实现电锅炉控制中智能化要求。系统设计把推广电锅炉的无污染性、安全性、高效性以及经济性等特点推广出去，同时达到了提
10、高控制系统自动化程度，节约能源的目的。5 工作的主要阶段、进度（1）2013 年秋季学期第 11 周接受毕业设计任务书，学习毕业设计（论文）要求及有关规定。（2）2013 年秋季学期第 1213 周查找电锅炉加热控制参考资料；确定外文翻译的文献。阅读指定的参考资料及文献（包括 5-10 万个印刷符号与课题或本专业相关的外文资料）；提出设计的初步方案，并撰写开题报告、外文翻译。 （3）2013 年秋季学期第 1418 周修改完善并完成开题报告、外文翻译两项成果。（4）2013 年秋季学期第 19 周（2014 年 1 月 10 日前）上交开题报告、外文翻译，指导教师批阅。（5）2014 年春季学
11、期第 24 周完成锅炉加热控制策略设计，编制控制流程图。（6）2014 年春季学期第 57 周完成加热控制系统硬件组成及电气控制线路设计。设计 PLC 控制程序设计及组态监控界面初设。（7）2014 年春季学期第 810 周提交毕业设计中期报告。（8）2014 年春季学期第 10 周（2014 年 4 月 25 日前）完善毕业设计成果，撰写论文说明书且定稿。（9）2014 年春季学期第 1113 周装订论文说明书，交指导老师批阅。（10）2014 年春季学期第 15 周精心准备毕业答辩。（11）2014 年春季学期第 16 周（6 月 6-8 日）毕业答辩。 6 最终目标及完成时间（1） 完成
12、锅炉加热控制策略设计，编制控制流程图。（2） 完成加热控制系统设计硬件组成及电气控制线路设计。（3） 完成 PLC 控制流程图及组态监控界面。最终，完成 PLC 控制电锅炉加热的策略，达到通过 MCGS 实时监控供暖电锅炉的控制系统设计的目标。完成时间：第十四周7 现有条件及必须采取的措施现有工程组态 MCGS 软件，可编程控制器 s7-200 系列 PLC 设备，以及 PLC实验室，可以完成电锅炉加热控制的研究和设计。在设计中必须采用 PLC 控制电锅炉的加热策略，通过 MCGS 来监控运行状况。当然，本设计还参照图书馆现有资料和来自互联网的帮助。8 协助单位及要解决的主要问题本设计主要解决
13、的是电锅炉加热控制策略的研究以及实现问题，还有通过PLC 来控制流程，PLC 程序的编写，最后通过 MCGS 将监控界面设计出来，最终完成供暖电锅炉控制系统设计。要完成这个设计，需要图书馆和电气实验室的相关资源，以及自动化专业老师的指导。参 考 文 献1卢银灿，基于西门子 PLC 的电锅炉水供暖蓄热工程，可编程控制器与工厂自动化，2010/05。2王昆，水蓄热电锅炉作为中小建筑物冬季取暖热源的应用，河北理工大学学报，2010/01。3刘晓燕，武汉市妇女儿童医疗保健中心电锅炉蓄热系统设计，暖通空调，2009/06。4韩小愚，基于模糊 PID 控制的电锅炉温度过程控制系统，现代机械，2011/04
14、。5郭海山，供热电锅炉的 PLC 控制系统优化设计，黑龙江电力，2011/03。6李帅，基于组态王的电锅炉温度控制系统，化工自动化及仪表，2010/12。7王春芳，S7-200PLC 在大型油轮电锅炉自控系统中的应用，机电设备，2008/04。8高山，基于 HOLLIAS-LEC G3 的自储能电锅炉控制系统，可编程控制器与工厂自动化，2007/12。9乔磊，蓄热电锅炉和直热电锅炉在空调工程中的联合应用，现代冶金，2011/02 。10刘悦婷，锅炉加热系统的 FUZZY-PID 控制，甘肃科技，2008/18。11谢先平，新型自动电锅炉控制器的研制，电站设备自动化，2006/01。12王平法，
15、基于模糊 PID 算法的电锅炉温度控制，机械与电子，2009/01。13李一草，工业锅炉自动化控制系统，电站设备自动化，2007/01。14朱联伟，浅谈电锅炉的加热控制技术与电气设计，才智，2012/08。15梁丽峰，论集中供热系统中的节能发案，山西建筑，2010/03。16成芳，电锅炉的原理及在供热工程中的应用，黑龙江科技信息，2010/11。安徽财经大学会计学院 2014 届本 科 毕 业 论 文 开 题 报 告论文题目 中小企业财务管理问题及解决办法所 在 班 级 10 注会 2 班 学 号 2010932036 姓 名 高 杰 指导教师及职称 王宏昌 副教授 填 表 日 期 2014
16、年 4 月 一、简表姓名 高杰 性别 男 学 号 2010932036学生简况 入学时间 2010 年 9 月 所在班级 注会 2 班中文 中小企业财务管理问题及解决办法论文题目 英文Financial management of small and medium sized enterprises and Solutions中文 中小企业 财务管理 解决办法关键词 英文 Small and medium sized enterprises 、 Financial problems 、The solution二、选题依据（本项内容可以加页）1说明选题的理论意义与实际意义改革开放以来我国经济迅速
17、发展,中小企业已成为社会经济生活中不可缺少的组成部分,它在促进市场竞争、增加就业机会、方便群众生活、推进技术创新、推动国民经济发展和保持社会稳定等方面发挥着重要作用。我国目前中小企业的工业产值、实现利税和出口额占全国较大比重，并提供了城镇就业机会，从农村转移出的劳动力大多数在中小企业就业。但由于其产出规模小、管理规范性不强、受传统体制和宏观经济影响大等因素，使得中小企业面临许多困难和问题，它在市场中处于弱势地位，尤其在财务管理方面存在着与自身发展和市场经济均有不适应的情况。单凭企业自身发展来解决这些问题是不现实的，必须形成多方的合力。本文通过对机械工业园区中小企业财务管理现状的调查，发现中小企
18、业财务管理中所暴露的问题，如财务管理模式僵化、缺乏明确的产业发展方向、财务风险意识淡薄、财务会计工作流程不规范等。通过对问题原因的分析，来帮助中小企业查找解决措施，主要措施是转变财务观念、改进投资决策、加强财务控制和提高财务人员素质等。只有这样，才能使中小企业界在激烈的市场竞争中健康、稳步发展。2综述国内外有关选题的研究动态综合相关文献通过对机械工业园区中小企业财务管理现状的调查，发现中小企业财务管理中所暴露的问题，如财务管理模式僵化、缺乏明确的产业发展方向、财务风险意识淡薄、财务会计工作流程不规范等。而现在已有许多学者对此有过研究：1翟胜霞.浅析新形势下中小企业财务管理存在的问题及对策.经济
19、师我国中小企业经过改革开放 30 多年的发展，已取得了辉煌的成绩，在我国国民经济中占有举足轻重的地位。但是，不少中小企业由于管理水平低下，尤其是财务管理工作跟不上企业发展的需要，应对风险能力较弱。在市场经济条件下，企业要生存、发展和盈利就必须建立现代企业制度，科学地进行资本运营，而这一切都需强化财务管理。2郑海元.加强中小企业财务管理的对策研究.广西会计改革开放以来 ,随着所有制结构的不断调整 ,我国城乡中小企业获得了前所未有的发展 ,并在我国经济运行中发挥着不可替代的作用。但有关中小企业问题的理论研究却严重滞后于客观现实的需要 ,尤其是对中小企业财务管理问题的研究更具有紧迫性。3吴大红.中小
20、企业财务管理中存在的问题及对策作为我国国民经济重要组成部分的中小企业,对我国经济发展和社会稳定起着举足轻重的促进作用。但在其健康发展的过程中,却出现了相当一部分企业只追求销量和市场份额,忽视财务管理的核心地位。使得企业管理局限于生产经营型管理格局之中,企业财务管理的作用得不到充分发挥。从而导致其难以应对激烈的市场竞争,甚至危及生存。如何在市场经济条件下,谋求中小企业的健康发展,建立以强化财务管理为标志的现代企业制度,科学地进行资本运营,是值得关注的问题。4彭善利.我国中小企业财务管理存在的问题及对策财务管理的本质特征就是价值管理,它具有综合性和渗透性。企业各项生产经营活动及经营成果都可以通过各项价值指标在财务上全部反映出来,构建一个完善的财务管理体系,不仅能为企业提供充足的资金来源,更增强了其竞争优势。同时,在知识经济时代,中小企业更有必要加强财务管理的建设。为了更好地解决问题，除了政府加强相关法律法规的建设和执行以促进中小企业全面发展外，企业自身应从以下三方面入手：（1）中小企业要加强财会队伍建设,提高全员素质 （2）中小企业要加强自身资金管理（3）中小企业要加强自身资金管理综合上述文献，我得出结论：中小企业已成为国民经济的重要组成部分，而中小企业如何在市场上立足、发展及壮大，其财务管理目标的选择则是一个关
