plc系统 在蒸汽锅炉控制中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工2009年第4期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY39PLC系统在蒸汽锅炉控制中的应用孙宝山(大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711)摘要：介绍了PLC计算机控制系统在蒸汽锅炉中的应用，结合生产实际运行情况和工艺操作特点，对PLC控制系统的硬件组态及软件设计进行了详尽的阐述。关键词：PLC；蒸汽锅炉；控制系统；组态中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1671—4962(2009)04—0039—02某装置的锅炉由于长期生产高温、高压蒸表1系统I／O点数汽，仪表控制信号较多，因此对控制系统

2、的可靠性要求较高。其控制系统一直采用DCS系统，该系统性能价格比相对较好。但随着技术不断发展，PLC仪表控功能不断增强，用于回路调节和组态画面的功能不断完善，特别是PLC系统具有抗干扰能力强、对电源质量要求相对较低的特点，因此采用PLC系统对锅炉运行控制取得了更好的效果。1工艺控制要求及控制方案1．1工艺控制要求锅炉系统主要包括水煤浆系统、保安系统和锅炉本体。(1)水煤浆系统。除渣泵的压差控制，防止在大流量、低扬程工况下运行；多级固液过滤器的逻根据I／O点数确定控制系统【均配置：处理器为辑控制；碎渣机运行受阻逻辑控制；气化风机风量PLC一5／40，1个l6槽本地框架

3、，带2个l6槽远程I／O框控制；电除尘器的启、停操作的逻辑控制；卸干灰架和11台变频调速器，上位机与处理器之间折通的操作程序控制；装车仓和汽喷射装置的逻辑控讯休作DH+，本地框架和远程I／O框架及变频器通制。过10通讯。系统配置框图见图1。(2)安全控制系统。锅炉运行时有2种工况：正常工况和掺和工况。正常工况下，全烧煤浆；掺和工况下，除了烧煤浆，还可以掺烧高达30％的高压瓦斯。要求实现煤浆电动阀、高压瓦斯电动阀的自动控制。(3)锅炉本体。要求实现送风机、引风机的生燹频设备动启停有主紧急停机；实现引风机的变频调速；实图1系统配置现锅炉本体排空阀、紧急疏水阀出口蒸汽阀的

4、自动控制；能及时调节汽包水位于、主蒸汽温度、炉(2)系统配置特点有3个。①所有变频设备都膛负夺、烟汽含氧量。有是通过通信方式和PLC连接起来，作为PLC的远1．2控制方案程I／O点。②所有PID调节回路都处于主框架内。(1)系统配置。根据控制要求，确定系统I／O点③仪电合一。数，见表1。学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第2O卷2软件设计的方法来控制过热蒸汽温度。2．1系统通讯根据过热蒸汽温度和减温器后蒸汽温度调节该控制系统的通讯系统[2]由2层通信网组成：减温水调节阀，使过热蒸汽温度维持在工艺安全上

5、位机与处理器之间通过DH+网交换数据，处理器范围，见图3。和远程I／O点之间通过RIO网交换数据。2．2自控功能主要实现数据的采集、显示，并对重要参数进行PID调节，调节回路有3种工作方式：自动、半自动和手动。自动由PLC自动调节阀门开度；半自动由操图3过热蒸汽温度调节流程作人员直接在画面上键人闪门开度；手动由操作人员用手操器操作阀门开度，画面上跟踪此阀门当人口蒸汽及减温水一侧扰动时，首先反应开度。这3种工作方式的优先顺序是手动最高，半为减温器后汽温的变化，这个回路就可以及时调自动次之，自动最低。整，使扰动对过热蒸汽温度的影响大大减少，提高(1)汽包液位调节了调节品

6、质。汽包液位调节的任务是使锅炉进水量和锅炉(4)锅炉负压自动调节蒸发量相平衡，并维持汽密水位在工艺规定的安炉膛负压是重要参数，负压过低，则漏风严全范畴内。该调节系统采用三冲量调节，即根据给重，总的风量增加，烟气热量损失增大，同时，引风水流量、汽包液位和蒸汽流量调节给水阀，见图2。机的电耗增加，不利于经济燃烧；负压偏正，炉膛要向外喷火，不利于安全生产。该回路是根据炉膛负压来调节引风机转速，但负压不仅仅受引风机的影响，还和送风量、给粉量等因素有关，因此，调整引风机转速的同时，要兼顾调整送风量和给粉量，互为配合，使负压基本稳定。2．3电控功能该控制有2种工作方式，单机和联

7、动。图2汽包液位调节流程(1)单机：单独启停各设备，各设备之间无任该控制回路可以消除“假液位”。因为当由于何联系。用于单体试车或检修。蒸汽负荷突然增加，而出现“假液位”时，PID的设(2)联动：根据工艺要求自动顺序启动及停止定点不变，则主给水的阀门开度就基本功不变；经整个设备。过短时间汽包内压力恢复平衡，“假液位”消除，此2．4变频调速时液位由于蒸发理增加面开始下降，则∑值开始1台引风机、6台供浆泵采用变频调速，变频器增加，给水阀门就开大，增加给水量，保持汽包水为AB的1336+，它们作为PLC的远程I／0点，通过RIO位平衡。和PLC进行通讯，操作人员提高监控