烟气脱硫工艺过程控制系统设计.doc
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烟气脱硫工艺过程控制系统设计,摘 要随着国家对环境保护的日益重视，有效地控制二氧化硫的污染已成为国家规划的一部分。本文在众多烟气脱硫方法中，选择了常用的湿式石灰石烟气脱硫技术，并对烟气脱硫系统的结构组成和原理进行介绍。根据湿式石灰石烟气脱硫工艺及方案，文中给出以参与采集数据与过程控制的可编程控制器（plc）为现场控制级，通过以太网技术搭建集散式控制...
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摘 要
随着国家对环境保护的日益重视，有效地控制二氧化硫的污染已成为国家规划的一部分。本文在众多烟气脱硫方法中，选择了常用的湿式石灰石烟气脱硫技术，并对烟气脱硫系统的结构组成和原理进行介绍。根据湿式石灰石烟气脱硫工艺及方案，文中给出以参与采集数据与过程控制的可编程控制器（PLC）为现场控制级，通过以太网技术搭建集散式控制系统，并以MCGS组态软件实时监控系统的设计方案。其中，针对湿式石灰石-石膏烟气脱硫过程具有的大惯性、时滞，非线性等特点，利用PLC的PID算法实现烟气脱硫中的吸收塔ph控制与流量控制。MCGS作为上位机软件提供友好的用户界面，实现了运行参数流程与列表数据显示。
关键词：集散控制系统 可编程控制器 组态软件 PID控制
目 录
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1烟气脱硫控制的意义 1
1.2烟气脱硫技术的概述与选择 1
1.3烟气脱硫的前景 2
1.4烟气脱硫的发展状况 2
2系统分析 3
2.1工作原理 3
2.1.1工艺流程 3
2.2系统方案的比较 5
2.3系统组成 6
2.3.1湿式烟气脱硫主要系统功能及设备 6
2.4 可编程序逻辑控制器（PLC）介绍 8
2.5 集散控制系统（DCS）简述 9
2.6 本设计主要任务 10
3系统控制设计 11
3.1 控制原理 11
3.1.1 控制原理概述 11
3.1.2 控制原理的分析与选择 11
4系统硬件设计 14
4.1 集散系统设计 14
4.1.1 系统功能总设计 14
4.2 集散控制系统构成 14
4.3 PLC设备的选型 15
4.3.1 PLC机的选择 15
4.3.2 PLC机的设置 15
4.4 ph变送器、流量变送器的选择 17
5软件设计 18
5.1软件设计 18
5.1.1 软件总体功能 18
5.1.2 控制功能的完成 18
5.2 软件的采集控制部分 18
5.2.1 PLC的PID算法 18
5.3 PLC程序输入输出表 20
5.4 MCGS系统组态软件 21
5.4.1 MCGS简介 21
5.4.2工程建立 22
5.4.3 MCGS与PLC的通信 25
6结论 28
6.1本文的结论 28
6.2本文的说明 28
6.3本课题的展望 28
参考文献 29
附录 30
1 绪论
1.1烟气脱硫控制的意义
硫污染问题最早是发达国家面临的突出问题。工业革命以后，以煤炭火力发电厂为主，给空气环境带来严重的污染。如上世纪50年代英国的伦敦烟雾事件，北欧和美国酸雨对于森林和湖泊的破坏，纷纷引起了发达国家对于能源结构的改进的环境污染的治理[1]。我国能源消费结构以煤为主，是世界第一大煤炭生产和消费国。2005年，我国煤炭消费量为21.4亿吨，占一次能源消费总量的68.7%，大量燃烧煤炭造成了严重的环境问题。据统计，全国二氧化硫排放总量的90%是由燃煤造成的，二氧化硫污染已成为主要的大气污染源，有三分之一的国土面积受到酸雨污染，生态环境、大气质量问题突出，已严重影响我国经济社会发展和人民生命健康[1]。
参考文献
[1]庄会永 蒋高明 徐永进 李军 李永庚：《关于生物质直燃发电厂硫排放问题的思考》[OL]，来源:中国新能源发电网
[2]董佩杰：《火电厂烟气脱硫技术的探讨》[J]，《山西电力》2006年第4期，第62页
[3]谭鑫、钟擂刚、甄岩、佘远斌、张凡：《钙法烟气脱硫术研究进展》[J]，《化工环保》2003,23(1):5
[4]阎维平、刘忠、王春波、纪立国：《电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制》[M]，中国电力出版社2005年，第7-119页
[5]田丽娟：《几种典型的烟气脱硫技术》[J]，《长春理工大学学报综合版》2005年第4期
[6]吴作明：《工控组态软件与PLC应用技术》[M]，北京航空航天大学出版社2007年，第1-123页
[7]廖常初：《S7-200 PLC编程及应用》[M]，机械工业出版社2008年
[8]赵众、冯晓东、孙康：《集散控制系统原理及其应用》[M]，电子工业出版社2007年
[9]宋伯生：《PLC编程使用指南》[M]，机械工业出版社2007年，第227-280页
[10]《S7-200可编程序控制器•产品样本•12.2009》[EB]
随着国家对环境保护的日益重视，有效地控制二氧化硫的污染已成为国家规划的一部分。本文在众多烟气脱硫方法中，选择了常用的湿式石灰石烟气脱硫技术，并对烟气脱硫系统的结构组成和原理进行介绍。根据湿式石灰石烟气脱硫工艺及方案，文中给出以参与采集数据与过程控制的可编程控制器（PLC）为现场控制级，通过以太网技术搭建集散式控制系统，并以MCGS组态软件实时监控系统的设计方案。其中，针对湿式石灰石-石膏烟气脱硫过程具有的大惯性、时滞，非线性等特点，利用PLC的PID算法实现烟气脱硫中的吸收塔ph控制与流量控制。MCGS作为上位机软件提供友好的用户界面，实现了运行参数流程与列表数据显示。
关键词：集散控制系统 可编程控制器 组态软件 PID控制
目 录
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1烟气脱硫控制的意义 1
1.2烟气脱硫技术的概述与选择 1
1.3烟气脱硫的前景 2
1.4烟气脱硫的发展状况 2
2系统分析 3
2.1工作原理 3
2.1.1工艺流程 3
2.2系统方案的比较 5
2.3系统组成 6
2.3.1湿式烟气脱硫主要系统功能及设备 6
2.4 可编程序逻辑控制器（PLC）介绍 8
2.5 集散控制系统（DCS）简述 9
2.6 本设计主要任务 10
3系统控制设计 11
3.1 控制原理 11
3.1.1 控制原理概述 11
3.1.2 控制原理的分析与选择 11
4系统硬件设计 14
4.1 集散系统设计 14
4.1.1 系统功能总设计 14
4.2 集散控制系统构成 14
4.3 PLC设备的选型 15
4.3.1 PLC机的选择 15
4.3.2 PLC机的设置 15
4.4 ph变送器、流量变送器的选择 17
5软件设计 18
5.1软件设计 18
5.1.1 软件总体功能 18
5.1.2 控制功能的完成 18
5.2 软件的采集控制部分 18
5.2.1 PLC的PID算法 18
5.3 PLC程序输入输出表 20
5.4 MCGS系统组态软件 21
5.4.1 MCGS简介 21
5.4.2工程建立 22
5.4.3 MCGS与PLC的通信 25
6结论 28
6.1本文的结论 28
6.2本文的说明 28
6.3本课题的展望 28
参考文献 29
附录 30
1 绪论
1.1烟气脱硫控制的意义
硫污染问题最早是发达国家面临的突出问题。工业革命以后，以煤炭火力发电厂为主，给空气环境带来严重的污染。如上世纪50年代英国的伦敦烟雾事件，北欧和美国酸雨对于森林和湖泊的破坏，纷纷引起了发达国家对于能源结构的改进的环境污染的治理[1]。我国能源消费结构以煤为主，是世界第一大煤炭生产和消费国。2005年，我国煤炭消费量为21.4亿吨，占一次能源消费总量的68.7%，大量燃烧煤炭造成了严重的环境问题。据统计，全国二氧化硫排放总量的90%是由燃煤造成的，二氧化硫污染已成为主要的大气污染源，有三分之一的国土面积受到酸雨污染，生态环境、大气质量问题突出，已严重影响我国经济社会发展和人民生命健康[1]。
参考文献
[1]庄会永 蒋高明 徐永进 李军 李永庚：《关于生物质直燃发电厂硫排放问题的思考》[OL]，来源:中国新能源发电网
[2]董佩杰：《火电厂烟气脱硫技术的探讨》[J]，《山西电力》2006年第4期，第62页
[3]谭鑫、钟擂刚、甄岩、佘远斌、张凡：《钙法烟气脱硫术研究进展》[J]，《化工环保》2003,23(1):5
[4]阎维平、刘忠、王春波、纪立国：《电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制》[M]，中国电力出版社2005年，第7-119页
[5]田丽娟：《几种典型的烟气脱硫技术》[J]，《长春理工大学学报综合版》2005年第4期
[6]吴作明：《工控组态软件与PLC应用技术》[M]，北京航空航天大学出版社2007年，第1-123页
[7]廖常初：《S7-200 PLC编程及应用》[M]，机械工业出版社2008年
[8]赵众、冯晓东、孙康：《集散控制系统原理及其应用》[M]，电子工业出版社2007年
[9]宋伯生：《PLC编程使用指南》[M]，机械工业出版社2007年，第227-280页
[10]《S7-200可编程序控制器•产品样本•12.2009》[EB]
