锅炉安全操作自动监控系统设计

课题意义及要求：
1 设计用于锅炉安全操作的监测控制微机系统
2 外部测量信号有温度、压力、压差、负压烟气含量等信号，3 此类信号均由传感器转换为电压信号，4 电压范围为：０－5 ５V。输出控制包括所需控制的电动机构、报警灯铃、调速电动机等
6 对各类安全事故发出相应的报警信号　
7 具有打印机接口，8 能将结果打印输出
9 巡回显示或定点显示有关信息
10 功率驱动、输出缓冲、抗干扰等电路的设计
11 应用程序设计
12 外部电路与接口设计

 锅炉是一种应用最广的热能装置，人们通常将燃料比喻做工业的“粮食”，那么锅炉就相当于工业的“肠胃”。目前，工业锅炉是能源转换和能源消耗的重要设备。随着科学技术的进步发展，计算机的逐步普及，工业锅炉开始采用微型计算机控制。实践证明，工业锅炉实现微型机算计控制，是锅炉安全生产，提高热效率，节约能源的一大创举，也为锅炉生产开辟了广阔的前景。为此，如何实现锅炉的安全操作监控的微机系统就尤为重要。
工业锅炉微型机算计控制系统的特点是，其控制功能要通过内部的控制程序来实现，人们只要改变这些程序就可以更改锅炉设备的控制功能，以适应新的控制要求而不需要改动硬件系统。这就为系统的性能可靠性，效率，可维护性以及监测带来很大的方便。
锅炉的生产过程的监控系统是操作指导控制系统的进一步发展。根据外围设备和外部设备送来的各种检测参数、过程状态和控制信号按预先编好的并已存入内存的数学模型和最优化设计计算程序，快速的计算出在当时工艺条件下最优设定值，并及时的送给模拟调节器，从而避免不同的操作人员用各自的办法去调整控制器的设定值所造成的控制差异。
为了保证锅炉的安全、经济运行,锅炉的水位、温度、压力、流量都需要监控,采用计算机监控后,既提高了计量准确度,又提高了现代化管理程度,它可以使值班人员随时观察到各个锅炉的运行情况,准确地掌握现场情况调整工艺方案,有利于节能。1　锅炉监控设计原则锅炉房实现综合自动化,首先将每个单台锅炉的水位、温度等参数的测量、显示、打印用一台独立的8031单片机来完成,形成一个独立的回路,然后单片机通过一根电缆将数据集中到中央控制站,中央控制站可选用一台ZPC—386主机,386主机可完成各个锅炉参数的管理、显示等多种功能。
锅炉监控设计回路当锅炉的各种参数要进入计算机监控系统时,首先将压力和流量信号通过变送器转化为统一的(0～10)mA直流信号参数。再经过计算机的A/D转换之后,把直流参数转换为二进制数,便可被计算机采集得到。温度信号用热电偶测量到(0～40)mV模拟信号,通过模/数转换为数字信号输入至计算机,在计算机内进行各种运算便可得到各种与实际相符的参数,供显示、打印、存储以及分析等之用。另外压力的检测包括蒸气压力,省煤器出口水压,炉膛负压;流量检测包括蒸汽流量显示;温度检测包括排烟温度,省煤器进口水温、出口水温。变送器的安装位置对测量回路的设计影响比较大,一般情况下在现场分散安装,在环境较差的情况下,现场设一变送器柜。
工业锅炉微型机算计控制，是随着科学技术的进步，工业生产过程现代化的发展而出现的。
计算机，特别是微型计算机，推广应用发展的速度很快，近几年来各行业各业都在普及应用计算机。虽然我国计算机的水平和数量与国际先进国家的水平有较大的差距，但计算机对我国四个现代化建设已经发挥了积极作用，收到了一定的经济效益，并将发挥巨大的作用。作为工业动力的锅炉生产也同其他行业一样，随着科学技术的发展，为探索节约能源，提高经济效益，积极采用新技术，不断进行技术革新，生产手段从落后的人工操作生产，发展到半自动化控制生产，在逐步完善常规仪表控制生产的同时，很快出现了试用微型计算机综合生产的事例。
工业锅炉是能源转换和消耗的重要设备，锅炉生产过程采用微型计算机控制，不仅能够提高产品质量，改善操作人员的工作环境和条件，而且可以使锅炉燃烧效率最佳。根据锅炉生产过程采用微型计算机控制后测算，一般可以节约燃料３～１０％，节约用电０.５％左右。目前我过拥有工业锅炉２８万台，如果锅炉都能采用微型计算机控制，节约煤耗按５％计算，一年可节约１千万吨，节约用电１.４亿度。经济效益是很大的，所以工业锅炉生产过程微型计算机控制是发展方向，也是锅炉节能的重要措施之一。
如果电子计算机随着普及发展到第五代，即智能计算机系统，一、也就是接近人的计算机系统。这种计算机能听懂人的话，自己也能说话，能看懂文字和图形，能识别不同的物体，能写字画图。他有知识，能够学习，能够推理，能解释问题。计算机能把大量的事件联系起来，按照规定的设想和模式进行分析控制，即适应控制过程。所以，作为工业动力的锅炉生产如果和计算机联系在一起，前景是非常可喜和光明的。