PLC在75th鍋爐自動控制系統中的應用

PLC在75t/h鍋爐自動控制系統中的應用李英華（唐鋼北區動力廠河北唐山定及蒸汽負荷的穩定。鍋爐上模擬量較多，控制回路也較復雜。美國A-B公司PLC5系統基于高可靠性。高性能和豐富的指令系統及軟件硬件的合理搭配，不但實現了分散控制集中管理，而且很好地實現了鍋爐上的各種控制要求和控制功能。

　　1概述560m1高爐鼓風機站的75t /h鍋爐是江西鍋爐廠生產的G-75/3.82Q型鍋爐該型鍋爐為自然循環，半露天布置的中壓參數鍋爐，全燒高爐煤氣，用焦爐煤氣穩燃鍋爐主要控制系統有：汽水系統、燃燒系統、風煙系統等主要的控制回路有：鍋爐汽包水位自動控制、過熱蒸汽溫度自動控制、燃燒自動控制爐膛壓力自動控制、聯鎖安全保護控制等。這些復雜的控制回路通過PLC5的巧妙設計和上位機Rsvlew的有機結合，不但實現鍋爐工藝要求的各種控制功能，而且實現了工藝流程畫面、控制分組畫面、趨勢畫面、PID參數調整畫面、報警畫面、活動記錄畫面的監控，以及班報、日報、月報量的統計打印等2控制系統構成2.1硬件構成其硬件構成見2.2模板功能簡介息處理的高速處理器，基本內存64K，能帶I/O機架總數為24個，與遠程I/O通訊的方式為適配器和掃描器2 1785-BCM熱備模板具有快速通訊能力，并在主PLC- 5處理器系統發生故障或失電時，切換到從處理器系統2.2.3 1771-ASB適配器模板，用來和主機框架中的遠程掃描模板通訊，也能配其它I/O框架的遠程模板通訊4 1771-IL模擬量輸入模板，8路差動輸入或16路可選單端輸入，基板電流750mA，無需外部電源5 1771-OFE2模擬量輸出模板，4路隔離輸出（輸出通道間有效值1 000V）基板電流1.需外部電源61771-NIS模擬量輸入模板，8通道4~20 mA輸入，通道與通道之間，各通道與板背之間隔離，由模板向外部設備提供24VDC電源2.2.71771-IXE熱電偶輸入模板，8個可組態輸2.2.19417855-私處齄模板，是用控制和ftbHsh入U可接電Tt：的系統是串級控制系統，即將過熱蒸汽出口的溫度的，犯EM，中文平臺采用四通邀方為主調信號，主周節器的輸出呢作為輔調75t/h鍋爐自控系統2.2.9 1771-IMD數字量輸入模板，輸入點是無16通道2.2.10 1771-OW16數字量輸出模板，輸出點是無源的，它能帶交流為220V的容量，16通道2.2.11 1771-P7槽外電源，為遠程I/O框架提供電源2.2.12 1771-P6槽內電源，為本地框架即熱備系統提供電源該配置采用熱備冗余系統，保證系統安全可靠運行，并且實現兩臺操作站互為通訊，即每臺操作站都可以操作一臺鍋爐。

　　2.3軟件構成6200系列9323軟件，圖形軟件為運行于Windows95（英文版）操作系統下Win97，報表采用office973主要控制回路設計3.1鍋護汽包水位自動控制控制汽包水位的穩定，是保證鍋爐安全運行的重要條件之下汽包水位大范圍的波動會造成汽包內減水或水滿并發生危險，影響生產。因此，維持汽包水位的穩定是極為關鍵的影響汽包水位的主要因素有：主蒸汽流量（即蒸汽負荷）和給水流量。蒸汽流量的增力加減少，汽包水位就要減少、增加，給水流量也要相應地增力加減少，這樣才能保證鍋爐的正常運行。為此，組成了串級加前饋的控制系統，汽包水位作主調信號，保證水位的穩定，主調節器的輸出與主蒸汽流量信號（前饋湘加后作為輔調節器的設定值，克服蒸汽對水位的擾動，即當蒸汽負荷突然發生變化時能夠保證蒸汽流量信號使給水閥一開始就向正確的方向移動，抵消由于“虛假水位”引起的反向動作，因而減少了水位和給水量的波動幅度給水流量信號作為輔調節器的輸入信號，保證給水流量跟上水位的變化，能及時消除由于水壓的擾動使給水量發生改變對控制系統的影響。水位過高或過低，系統會自動地從自動控制轉換成手動操作，并有報警提示操作人員，水位嚴重過高或過低，在聯鎖的情況2節器的設定值，減溫器入口的溫度信號作為輔調節信號，輔調節器的輸出直接控制減溫水的調節門。由于這個系統存在滯后現象，在PID參數整定時，輔環為比例或比例微分調節這個系統還設計了當級過熱器出口溫度過高或過低時，系統會自動地從自動控制轉換成手動操作，并有報警提示操作人員鍋爐燃燒控制系統主要是保證：過熱蒸汽壓力的穩定，同時要求燃料跟上負荷的變化燃燒的經濟性。特別對于燒煤氣的爐子更要求風與煤氣的合理配合，才能保證爐膛充分燃燒，上述的各個性能才得以滿足3.3.1過熱蒸汽壓力的控制為保證過熱蒸汽壓力的穩定，把它作為主調信號，主調節器的輸出作為高爐煤氣調節器的設定值，高爐煤氣調節器的輸出直接控制高爐煤氣調節閥的開度由于是燃煤氣的鍋爐，燃料的分布是這樣的：有五層高爐煤氣，五層熱風，一層焦爐煤氣。一、二層高爐煤氣、一、二層熱風均為手動控制，三四、五層高爐煤氣自動控制。當控制系統處于自動控制狀態時，如果第三層高爐煤氣調節閥全部打開時還滿足不了負荷的變化，第四層高爐煤氣調節閥自動打開；如果第四層仍滿足不了要求，第五層高爐煤氣調節閥自動打開；為保證燃燒和負荷的穩定，各層高爐煤氣調節閥打開時閥門的開度設有重矗。為了使熱風量跟上煤氣量的變化，又設了熱風閥門開度與高爐煤氣閥門開度的系數比這樣，充分保證燃料滿足負荷的變化3.3.2送風量控制此系統主要是保證熱風跟上負荷的需要，還要考慮燃燒的經濟性，把高爐煤氣焦爐煤氣的流量測量信號乘以空燃比的值再用測量煙道氧含量的氧化鋯的輸出加以修正后作為送風調節器的設定值，調節器的輸出直接控制送風機擋板3.3. 3爐膛壓力的控制爐膛壓力的控制是通過調節引風機入口擋板的開度來保證爐膛壓力在允許范圍內。由于鍋爐有兩臺引風機，這兩臺引風機可以同時投自動，也可以一個投自動，另一個投手動，為使引風機擋板及時跟上送風機擋板開度的變化，把送風調節器的輸出信號乘以一個系數作為爐膛壓力調節器的前饋倍號，以使引風和送風協調配合來保證爐膛壓力穩定。

　　因篇幅有限，燃燒器控制系統原理圖略4結束語在全燒高爐煤氣鍋爐上采用美國AB公司PLC5控制系統尚屬首次，從投產以來的運行效果看，控制功能滿足工藝要求，人機界面清晰簡便，便于運行人員掌握。

　　（上接第67頁）打印裝置，可打印在一定時間范圍內爐子當時的各種情況報表，有利于生產統計工作7結論為了節約能源，合理組織有效燃燒，必須加強加熱爐的熱工自動化控制計算機參與熱工自動化控制，有控制精度準確，操作靈活，并且可實現多項參數控制的特點，為加熱爐全面實現自動化提供了有利條件。

　　對于一座爐子是否要全面進行熱工自動化控制，要綜合各方面的因素。對于一些小的爐子，熱工系統簡單，采取一般的控制就能滿足要求；對于比較大的爐子，加工系統復雜，可以考慮進行全面熱工自動化控制。所以，應針對爐子本身的具體情況，因地制宜，合理地配置加熱爐的熱工控制水平