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永宏PLC在燃煤導熱油鍋爐改造中的應用
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摘要: 本文以江陰香山印染燃煤導熱油鍋爐為對象,對其控制系統進行改造,采用永宏PLC的PID調節功能控制變頻器,代替了原來系統中鼓風機和引風機通過頻繁啟停來控制油溫的方式,實現了輸出點數以及繼電器數量的減少,溫度控制準確,節約燃煤的作用。同時通過觸摸屏的可交互式的優點,實現了溫度的自由設定以及油溫和爐內負壓的實時監控。
Abstract:
Key words :

一、引言

本文以江陰香山印染燃煤導熱油鍋爐為對象,對其控制系統進行改造,采用永宏PLC的PID調節功能控制變頻器,代替了原來系統中鼓風機和引風機通過頻繁啟停來控制油溫的方式,實現了輸出點數以及繼電器數量的減少,溫度控制準確,節約燃煤的作用。同時通過觸摸屏的可交互式的優點,實現了溫度的自由設定以及油溫和爐內負壓的實時監控。

永宏PLC在燃煤導熱油鍋爐改造中的應用

二、系統介紹

本系統是一個燃煤鍋爐,需要加熱的介質是導熱油,鍋爐油油電機6臺,其中油泵和送煤電機和出渣電機保持在工頻運行,需要變頻控制的電機有3臺:引風機,鼓風機,向鍋爐送煤的煤排電機。有兩路模擬量信號需要檢測,一路是壓力檢測,一路是出油溫度檢測。

圖一

三、工藝要求

設備的開機順序是先啟動引風機,再啟動鼓風機,最后啟動爐排。關機的順序是先停止鼓風機,再停止引風機,最后停止爐排。循環油泵是一直運行的,不可以停止,往煤斗送煤的電機和出渣電機的啟動停止由手動控制。鼓風機主要控制爐內溫度,間接控制出油溫度,影響爐內壓力,引風機主要控制爐內壓力,影響爐內溫度,間接影響導熱油溫度。系統要求出油溫度保持在270度,正負誤差5度。爐內壓力保持在-10Pa.

四、系統的硬件配置

本系統的PLC主機是永宏公司的FBs-20MA一臺,模擬量輸入模塊FBs-2DA一個,模擬量模板FBs-B2A1D一個,上位機是威倫觸摸屏,變頻器的三臺。

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PLC的I/O點和寄存器配置

圖二

五:軟件的設計:

5.1方案選擇:

鍋爐系統是一個要保持恒溫和恒壓的系統,由于壓力溫度各個要素之間都有影響,所以在系統設計初期制定了多種方案。

鍋爐的原系統方案是通過溫控表控制引風機和鼓風機電機的啟停,頻繁的電機啟停對電能的浪費特別嚴重,經過分析,用變頻器控制電機代替繼電器控制電機,通過PLC的PID功能控制溫度和壓力。

方案一:單PID控制方案,通過采集到的溫度信號通過PID運算后,控制鼓風機的頻率,再通過鼓風機的頻率控制引風機的頻率,他們之間的對應關系就是保持爐內壓力為-10Pa。

方案二:雙PID控制方案,通過采集到的溫度信號進行PID運算后,控制鼓風機的頻率。

再通過采集到的壓力信號進行PID運算后,控制引風機的頻率。使兩個頻率值穩定在平衡狀態,使爐內溫度保持270度的同時,壓力也保持在-10Pa。

通過方案一和二的調試結果顯示,方案一的結果不是很理想,溫度和壓力的波動都大,而方案的效果很好,兩個頻率值保持在動態平衡的狀態,溫度和壓力都滿足了控制要求。

圖三

六. 結束語

對于日益突出的能源緊張和日益增長的成本支出,鍋爐的節電和節煤問題,越來越引起業界的高度重視。鍋爐的燃燒情況可通過鼓、引風電機、爐排電機的調速實現控制,其改造成本也被用戶所接受。所以自動控制系統的鍋爐改造系統得到越來越廣泛的應用。

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