・５０・ 科技论坛 燃气锅炉温度的ＰＬＣ控制系统 陈丽颖 （黑龙江齐齐哈尔１６１００６） 摘要：自从二十世纪八十年代以来，ＰＬＣ得到了快速的发展，ＰＬＣ的处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力都得 到了很大的提高，ＰＬＣ具有较强的通用性、使用方便、适用面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。ＰＬＣ在工业上的地位是无法 代替的。主要以燃气锅炉温度为被控参数，以ＰＬＣ为控制器，形成锅炉温度串级控制系统，运用ＰＬＣ梯形编程语言进行编程，实现锅炉温 度的自动控制。 关键词：燃气；锅炉；温度；ＰＬＣ；控制；系统 ３．２燃气锅炉控制的应用 ＰＬＣ全名为可编程逻辑控制器，是为工业控制应用而设计制造 当按下启动开关以后，引风机就会开始工作，引风机稳定以后， 如果没有异常变化，点火系统就会将阀门打 的，主要是代替了继电器实现逻辑控制。随着科学技术的快速发展， 送风机也会随之启动，这种装置的功能已经超过了逻辑控制的范围，这种装置被称为可编 开，将需要的燃料提供出来，这个时候就会处于低量燃烧的状态，火 程控制器，简称Ｐｃ。燃气锅炉ＰＬＣ自动控制系统的特点是根据实际 焰检测器就会根据燃烧的情况对燃料阀门发出信号，使燃料大量的 供暖中负荷多变的特点，采用先进的变频技术和模糊控制技术，来 提供，并且风机的流量也不断的加大，当燃烧正常以后点火系统阀 改变锅炉的燃气量，使锅炉可以达到节能运行的效果，这一系统具 就会关闭。当膛内的燃气体积浓度过高的时候，如果与金属撞击或 有安全性、稳定性、节能效果明显等特点。 者是放电等现象就会产生火花发生爆炸，所以火焰燃烧检测器主要 ＰＬＣ系统所有的Ｉ／Ｏ接口电路都采用光电隔离技术，可以使工 是确认喷嘴中的燃烧状态，以实现对燃料流量的控制，燃气锅炉内 业现场的外电路与ＰＬＣ内部电路之间电气上隔离，各模块均采用屏 的燃烧器是无级调节，是随着燃烧供给量随着热负荷改变而改变， 但是这种调 蔽措施，防止辐射干扰，ＰＬＣ具有良好的自我诊断能力，一旦系统内 这种无级调节比有级调节运行稳定，燃烧的损失很少，部的软硬件出现问题时，ＣＰＵ就会采取相应的措施，防止故障的扩 节的成本很高。 大化，保护了其它元件的安全。 ３．３汽压调节工作的应用 系统是由变频器驱动气阀向喷气嘴供天然气，因为燃气流量与 ＰＬＣ系统安装简单，维修方便，可以在各种工业环境下直接使 用，使用时只要将各种设备与ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ相连接，就可以使用。各个 蒸汽压力、流量存在着控制关系，所以可以对燃气的流量进行调节， 模块上都有运行和故障指示装置，当出现故障时用户可以快速的查 来达到调节蒸汽流量与压力的目的。有设在蒸汽出口管处的压力传 找故障点，和故障产生的原因，当查找出故障点以后，只需要更换相 感器反馈蒸汽压力信号，并于变频器中的设定蒸汽压力值相比较构 应的模块就可以迅速的恢复使用，及便捷又不影响工作。 成闭环控制系统，设定供气系统流量值。当蒸汽压力和流量要增加 ２燃气锅炉控制系统 的时候，变频器输出电压和频率升高，天然气泵转速升高，泵口出气 ２．１燃气锅炉控制系统组成 量会增加。当蒸汽流量减少的时候，变频器输出电压和频率会降低， 燃气锅炉的控制系统是由可编程控制器、输入单元、输出单元 气泵转速降低，泵口出气量减少，并且可以使管网压力保持在设定 和人机界面组成的，而ＰＬＣ主要负责收集数据，并对阀门、变频器、 压力值以上。 风机和水泵等执行机构进行控制。输入单元主要负责采集压力、温 变频供气采用数字式增量ＰＩＤ调节方式，自动闭环调节回路量 度等数据的开关量，内部还包括温度传感器、压力传感器、煤气警报 是管路蒸汽的实际流量值Ｐ和ＰＯ的差值信号发送给ＰＩＤ进行运 器、火焰监视器、水位传感器等元件。执行单元是由风机、水泵、变频 算，运算结果转换为适当模拟控制信号送变频器进行运作控制。 器和电磁阀等组成的。人机界面的目的是显示信息、设定和修改参 ４应用前景预测 数、提供密码保护等。 随着社会的不断发展和进步，环保、高效的提供供暖和生活需 ２．２燃气锅炉控制系统程序设计 求供热已经得到人们的重视，国家建设的西气东输工程就是希望有 ＰＬＣ程序是运用梯形图语言编制，其中包括初始化、点火、数据 燃气代替燃煤，就可以大大的节约能源，还可以减少污染物的排放， 采集、数据处理、故障报警、故障处理、停机等程序模块，每一个模块 所以促进燃气锅炉的研制、开发和应用是必然的。燃气锅炉是我国 都有自己的功能，相互之间存在着配合关系。 将来使用的主要供暖设备，而实现智能化控制及远程服务系统是燃 ２．３燃气锅炉ＰＬＣ自动控制系统中的各种模拟量的内存配置 气锅炉发展的必然趋势，ＰＬＣ自动控制系统的智能化、高效化、高性 再锅炉系统中有很多的模拟信号，这些信号大多输入都是由模 能促进了燃气锅炉技术的进展。我国的ＰＬＣ自动控制系统技术还 拟量采集模块将连续的变化量转换成离散的数字量，存人ＰＬＣ内， 不是十分的成熟，但是这一先进的技术是不发替代的，只有加大研 在输出的时候在将离散的数字信号转换成电压信号或者是电力流 究力度，快速发展我国经济才能更有效地节约能源和保护环境，而 信号。如果想要得到更理想的方式，只需要改变数字量就可以达到 且未来锅炉燃气锅炉会逐渐的代替燃煤锅炉的使用。 目的。锅炉控制系统中的模拟量输出值主要是各种需要模拟量控制 结束语 的阀门开启值和变频器的给定频率。 我国现在的工业锅炉很多都是半自动化或者纯手工操作的，这 ３燃气锅炉ＰＩＧ自动控制系统 使得能源的利用率很低，随着企业经济发展要依靠先进的科学技术 ３．１锅炉的控制程序 才能完成，企业对自动化的需求越来越迫切，只有改变现有的运行 锅炉的控制程序是控制系统的核心部分，控制程序保障锅炉可 模式，实现自动化控制和管理，提高热效率，保障锅炉的安全运行已 以正常的工作，如出现故障时可以立即报警，并且可以准确的判断 经是势在必行的事了。在环境污染严重的今天，只有控制工业锅炉 出故障的位置，对于锅炉的维修工作提供了很大的便利，锅炉的启 的排放量，加大燃气的燃烧程度，减少燃烧热损失，才能有效控制环 动程序和停止程序很重要，控制系统主要控制燃烧机、锅炉蝶阀、变 境的污染，这也是如今工业锅炉实现自动化控制的主要目的。 频器、三通调节阀等设备元件，变频器主要控制泵的水流循环系统， 参考文献 三通阀主要是为了节能需要，可以对系统中的热量进行分配。再锅 ［１１蔡建军，孔鹏，陈维荣．基于ＰＬＣ和变频调速的供暖锅炉控制系统 炉启动以前应该对各个设备元件进行检查，在保证一切正常以后在 设计［Ｊ】．仪器仪表用户，２００４，２． 进行启动运行。当锅炉启动运行时，营盘段是否有启动信号，来判断 【２】王艳红；智能控制理论的探讨『Ｊ］．北京工业职业技术学院学报， １． 锅炉蝶阀是否打开，如果锅炉蝶阀没有打开，锅炉就不能启动，打开 ２００５，以后正常启动。锅炉的停止程序与启动程序是一个逆向的过程，只 『３１温丽．锅炉供暖现状分析及运行节能技术措施ｆＪ１．暖通空调，１９９４，６． 要将锅炉的启动程序进行逆向操作就可以完成锅炉的停止操作。 １ ＰＬＣ的由来及特点