plc及变频技术在锅炉自动化控制中的应用

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1、PLC及变频技术在锅炉自动化控制中的应用张广利高青宝（1.内蒙古华电乌达热电有限公司；2.华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司）随着我国经济发展水平的不断提高，工业技术在不断发展与演进，大大推动了工业发展与进步的，其中，PLC变频技术在锅炉自动化控制中使用的频率非常高，在使用当中能够将各种变频技术、调频技术以及其他一些智能控制系统结合起来，完成对自动化的控制与操作，使锅炉的温度、压强等符合风煤配合比，能够控制在计算范围以内。木文主要对PLC以及变频技术在锅炉自动化控制中的应用进行了分析，从而表现了该技术在工业发展中的重要性。关键词：PLC变频技术；锅炉

2、自动化；控制系统应用；工业生产PLC变频技术能够将计算机以及其他智能技术紧密结合起来，将工业锅炉的输水、配给水、給煤、送风、引风等参数进行自动化的控制，实现了锅炉的温度、压力以及风速的可控，使各项参数的计算更加准确，实现了燃烧的自动化控制与操作，实现了自寻优控，使锅炉能够始终保持在最优的状态下工作，实现了经济性与安全性，减少了工作人员的工作压力，避免产生较大的安全事故。下面就对PLC变频技术在锅炉自动化控制中的具体应用进行介绍。一、PLC的控制原理斯达机电公司冬季采暖主要是两台SZF10-13型沸腾锅炉各车间用户供暖。由于锅炉是1979年生产的，岀现许多

3、控制点失灵，造成锅炉热效率低、煤耗、电耗浪费严重，更重要的是安全隐患大。经过分析论证，决定对原有锅炉系统进行改造，引进了PLC及变频技术，用计算机控制锅炉的控制系统，改造方案如下：安装二台MM43、20变频器用于控制30KW鼓风电动机，安装二台M430变频器分别用于控制1.2KW给煤电动机。安装BYD系列差压变送器、威力巴流量计、一体化温变等信号采集及传输装置，用于测量密相区压差、密相区温度、炉膛压力、排烟温度、进出U水温、水压等。采用西门子PLC,进行逻辑控制。采用WinCV6.0智能化运行软件，WinCC是SIMATICPCS7通过过程控制系统及其它

4、西门子控制系统中的人机界面组件，进行算术法则运算，模拟量处理和通讯联网等，实现与计算机连接，更好的实现了人机对话，为操作人员提供相应诊断自动完成）提示，使锅炉处于正常运行和较高效率下运行。PLC是一种可编程的控制调节器，在工业生产中的应用率非常高，其核心部件非常多，具有诸多的优点，比如，实现较为方便、体积非常轻、可控程度高、各项功耗非常低。PLC还具有的优点是使用过程中非常安全、控制过程中非常高效，可靠性非常高；控制程序能够及吋改变与调整；容易与计算机接口相连；在维修上较为简单和方便，总之，PLC具有诸多高品质，真正实现了人一一机对话与协调工作，更具有方

5、便管理、便于控制、参数能够实现及吋修改等优势，各项历史数据非常容易保存，并II打印、保管非常方便。PLC能够采用总线以及工业互联网技术、西门子技术S7_200系列的控制组件以及产品，并且还使用了能够集中管理与监督的综合监控模式，使锅炉能够在最优的状态下运行，监控非常清晰，网络结构非常鲜明。此外，变频器是该系统的另一关键器件，变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。K基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=50f（1一s）/P式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数。通过改变电

6、动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。在节能的同时，变频器对电机进行节能调速的同吋还具备电机保护功能，可以针对电机过流、缺相、过热等故障进行报警和保护，使电机的使用寿命大大延长了，减少了系统的维护与管理费用。变频器还具备软启动功能，这将减少电机启动吋对电网的冲击，大大将用电的品质提高了。锅炉安全运行的重要参数采用PLD控制。通过使用PLD控制规律对许多工业过程进行控制吋，均可得到满意的结果。这种PLD调节器能够将产生的静态误差全部消除，使系统的静态特征得到充分体现，可加快过渡过程，大大增强了系统稳定性与安全性，使其动态特性得到了改善，是一种比较完善的调

7、节规律。二、PLC变频技术在锅炉自动化控制应用中的具体过程（一）炉膛的负压控制这种控制系统能够对变频器进行充分调节，通过对引风量的调节能够对炉膛负压进行有效控制。与此同吋，炉内压力变化是个快速环节，因此在设计负压控制器吋（见图1），采用前馈PLD控制器。一旦鼓风量发生变化，控制器可以迅速地调整引风机的转速，从而将炉膛负压控制在设定值附近。图1炉膛负压控制过程（二）汽压一燃烧调节方法主汽压力通过调节给煤、配风及循环灰量等参数实现控制要求，但给煤量是影响床温的关键因素，所以在构建主汽压力一燃烧控制方案吋，对检测值和设定值进行比较，并将偏差作为比例完成了处理后

8、，冋作函数处理后的蒸汽流一起作为前馈信号纳入到给煤调节冋路上，操纵给煤执行器。稳