plc在工业锅炉自动控制中的应用

《plc在工业锅炉自动控制中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、毕业设计PLC在工业锅炉自动控制中的应用　　关键词：工业锅炉智能过程控制可编程控制器　　锅炉是发电厂及其它工业企业中最普遍的动力设备之一，它的功能是把燃料中的贮能，通过燃烧转化成热能，以蒸汽或热水的形式输向各种设备。目前，国内大多数工业锅炉都是人工控制的，或简单的仪表单回路调节系统，燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体，有许多被控制量与控制量，扰动因数也很多，许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统，由于其内部能量转换机理过于复杂，采用常规的方式进行控制，难以达到理想的控制效果，因

2、此，必须采用智能控制方式控制，才能获得最佳控制效果。一、综述锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉40多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数热水锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，是用低成本自动化技术武装传统设备的一项具有深远意义的工作。采暖锅炉目前存在的主要问题：首先是依靠调节挡风板和煤层厚度来满足需用量的变化，这样做的结果是供热量过大或过小。再就是，锅

3、炉设计过程中，在按照负荷计算好应使用的泵和风机以后，都要打出设计安全系数。这些因素造成锅炉不在最佳状态运行，浪费煤电。二、锅炉控制的主要目的和经济性1．直观而集中的显示锅炉各运行参数。能快速计算出在正常运行和启停过程中的有用数据，能在显示器上同时显示锅炉运行的水位、压力、炉膛负压、烟气含量、测点温度、燃煤量等众多运行参数量的瞬时值、累计值及给定值，并能按需要在锅炉的结构示意画面的相应位置上显示出参数值。给人直观形象，减少观察的疲劳和失误；2．可以按需要随时打印或定时打印，能对运行状况进行准确地记录，便于事故追

4、查和分析，防止事故的瞒报漏报现象；3．在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制参数，使锅炉一直保持在最佳燃烧；4．减少了现场显示仪表，还可利用软件来代替许多复杂的仪表单元，（例如加法器、微分器、滤波器、限幅报警器等），从而减少了投资也减少了故障率和各种干扰；5．提高锅炉的热效率。从已在运行的锅炉来看，采用计算机控制后热效率可比以前提高5-10%，据用户统计，一台20T的锅炉，全年平均负荷70%，以平均热效率提高5%计，全年节煤800吨。6．锅炉系统中包含鼓风机﹑引风机﹑循环水泵﹑补水泵

5、等大功率电动机，由于锅炉本身特性和选型的因素，这些风机大部分时间里是不会满负荷输出的，原有方式采用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。通过对风机水泵进行变频控制可以平均节电达到30%-40%；7．锅炉是一个多输入多数出、非线性动态对象，诸多调解量和被调量间存在着耦合通道。例如当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化，故而理想控制应该采用模糊控制方案。8．锅炉微机控制系统经扩展后可构成分级控制系统，可与工厂内其他节点构成工业以太网。这是企业现代化管理不可缺少的；9．作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全

6、、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。在采用计算机控制的锅炉系统中，有十分周到的安全机制，可以设置多点声光报警，和自动连锁停炉，杜绝由于人为疏忽造成的重大事故。三、锅炉自动燃烧控制系统1、实时数据采集能够对锅炉本体和辅助设备各种运行数据(包括总供回水温度、压力、流量、省煤器进出口水温度﹑压力烟气温度、除尘器进出口烟气温度压力、鼓引风压力、炉膛温度压力含氧量、煤层厚度、室外温度、鼓引风炉排电机频率速度电流状态、除渣除尘状态)等信号通过总线进行动态采集，控制中心能够实时监控到锅炉本体﹑锅炉上煤﹑除渣等辅助设备

7、的运行情况。2、完整的报警机制当锅炉调节系统发生异常情况时或报警时，上位机人机界面自动接受控制系统器发送报警信号，将报警状态及异常点在上位机上进行显示，并诊断提出相应问题大概原因，提供相应的处理办法提示，系统自动能把报警分为高中低三种报警级别，低级别的报警只做提示用，当发生低级别报警时不影响燃烧自动调节，中级别报警发生时需要做相应处理，高级别报警发生时系统能立即连锁停炉，并发出尖锐声光报警和相关提示信息，等待工程师处理后再次投入运行，所有报警系统会自动的写入永久数据库备份，供以后随时查询和故障诊断和决策处理。

8、报警内容有：系统报警包括DCS控制器自诊断硬件或致命软件命令错误自动启动燃烧失败通讯建立连接失败数据报警炉膛温度超高低报警炉膛负压超高低报警锅炉出口温度超高低报警锅炉出口压力超高低报警锅炉回水温度﹑压力超高低报警引风机风压高低报警鼓风机风压高低报警高级别报警引风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警鼓风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警炉排机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警连锁控制保护报警上