武進(jìn)同（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽阜陽，236232）

淺談PlC技術(shù)在鍋爐電控系統(tǒng)中的應(yīng)用

武進(jìn)同
（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽阜陽，236232）

鍋爐是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中重要的設(shè)備，運行的好與壞關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，一個比較完善、操作方便的控制系統(tǒng)對其運行的過程進(jìn)行監(jiān)控便顯得十分重要，也是保障鍋爐安全可靠運行的最佳途徑。本文提出PLC在鍋爐電控系統(tǒng)中的應(yīng)用，設(shè)計了基于PLC技術(shù)的電控系統(tǒng)控制電路。

PLC 技術(shù)；鍋爐；電控技術(shù)

1 PLC技術(shù)的發(fā)展概況

PLC（可編程序控制器）是專為工業(yè)現(xiàn)場使用的計算機(jī)，由于其處理開關(guān)量大，且不改變外部接線，只改變程序就可完成控制系統(tǒng)的修改。省時、省力，編程容易，操作簡單，同時PLC具有體積小，功耗低，性價比高，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，故障率低 ，維護(hù)簡單，自動化、集成化程度高，能夠完成較復(fù)雜的邏輯運算。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能不斷增強(qiáng)，許多PLC不但可以實現(xiàn)邏輯、順序、定時、計數(shù)等控制功能，而且還能進(jìn)行數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、系統(tǒng)監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)與通訊等工作。

2 PLC技術(shù)在鍋爐控制中的應(yīng)用

2.1 鍋爐運行電控系統(tǒng)的組成

（1）工藝參數(shù)，由于PLC編程方便，靈活和功能完善，將其用于工藝流程控制時。并非僅將原繼電器控制系統(tǒng)中的開關(guān)量簡單地用于PLC的邏輯關(guān)系替代，而是采用了多重聯(lián)鎖和可靠的檢驗，構(gòu)成功能完善的監(jiān)視與控制系統(tǒng)，以保證鍋爐運行的工藝流程控制與聯(lián)鎖的高可靠性，且便于操作和進(jìn)行故障診斷處理。

（2）運行控制，鍋爐運行控制使用起保停電路的順序控制梯形圖。

以初始步M0.0為例，M0.3是它的前級步，T1的常開觸點接通是兩者之間的轉(zhuǎn)換條件，所以應(yīng)將M0.3和T1的常開觸點串聯(lián)，作為M0.0的起動電路。PLC開始運行時應(yīng)將M0.0置為在1，否則系統(tǒng)無法工作，故將僅在第一個掃描周期接通的SM0.1的常開觸點與上述串聯(lián)電路并聯(lián)，M0.1為1時M0.0的線圈“斷電”，初始步變?yōu)椴换顒硬健?/p>

當(dāng)控制M0.0的起保停電路起動電路接通后，M0.0的常閉觸點使M0.3的線圈斷電，在下一個的掃描周期，因為后者的常開觸點斷開，使M0.0的起動電路斷開，由此可知起保停電路的起動電路接通的時間只有一個掃描周期。因此必須使用有記憶功能的電路來控制代表步的存儲器位。

（3）監(jiān)視系統(tǒng)，鍋爐運行時通過上位機(jī)監(jiān)視鍋爐各項參數(shù)是否正常，最主要的是對鍋爐水位及壓力監(jiān)視，連續(xù)變化的模擬量首先被測量元件（傳感器）和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的直流電流信號或直流電壓信號，例如4-20MA和0-10V信號，PLC用模擬量輸入模塊中A/D轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。實現(xiàn)鍋爐自動控制，為了保證鍋爐的高度安全性，監(jiān)視系統(tǒng)一般具有以下特性：1.當(dāng)鍋爐水位極高、極低及超壓時，在壓力變送器通過PLC將模擬量信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，使上位機(jī)顯示光報警信號及聲音報警信號并自動停爐。2.當(dāng)鍋爐電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過PLC在上位機(jī)上能監(jiān)視到顯示報警的信號并及時停爐。3.具有實時監(jiān)視鍋爐其它參數(shù)的功能。

（4）安全系統(tǒng)，在鍋爐運行中，安全運行是最為重要的，一般來說影響鍋爐安全運行最主要的有三種形式：1.水是鍋爐運行中最主要的因素，如果鍋爐缺水，將會使鍋爐爆管，甚至爆炸，而PLC通過控制能夠使司爐工在上位機(jī)上監(jiān)視鍋爐的水位，使鍋爐不至于缺水，假如水位很低，也能發(fā)出聲光報警，使司爐工及時給鍋爐加水。2.壓力是鍋爐安全運行中又一主要的因素，如果鍋爐超壓，將會使鍋爐爆炸，而通過PLC控制能使司爐工在上位機(jī)上實時監(jiān)視鍋爐壓力，不至于使鍋爐超壓，假如壓力過高，操作臺也能發(fā)出聲光報警，提醒司爐工立即停爐。3.鍋爐電氣出現(xiàn)故障，將會使鍋爐停止運行，只有故障排除后，才能安全運行，保證了電氣設(shè)備不會帶“病”工作。

2.2 基于PLC的控制電路設(shè)計

基于PLC技術(shù)的鍋爐電控系統(tǒng)控制電路組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

主控PLC電路，啟動柜與電動機(jī)控制電路，檢測與顯示電路等。當(dāng)司機(jī)巡視檢查鍋爐各項參數(shù)都正常后，轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到自動位置，從鍋爐控制窗口單擊啟動預(yù)告，巡視現(xiàn)場設(shè)備，分別按下爐排、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)就地按鈕箱上的“允許啟動”按鈕，單擊啟動按鈕，系統(tǒng)自動按連鎖順序啟動設(shè)備，停止鍋爐，單擊停止按鈕，系統(tǒng)自動按照連鎖順序停止設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)水位極低、超壓及電氣故障時，鍋爐將自動停止運行。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

在系統(tǒng)設(shè)計方面，除滿足繼電器與PLC控制連接，超壓、水位極低、電氣故障等常規(guī)的內(nèi)容外，在軟件設(shè)計時還采取了一些特殊的措施，使系統(tǒng)的保護(hù)功能更加完善。

2.4 通訊方式

上位機(jī)和下位機(jī)之間采用適用于分散型控制系統(tǒng)的PROFIBUS-DP通訊，該通訊方式具有快速的通訊響應(yīng)時間，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到為12mbit/s，傳輸媒介采用西門子專用電纜，具有較高的抗干擾性能。

3 結(jié)束語

將可編程序控制器引入鍋爐電控系統(tǒng)，已在許多大型電廠鍋爐中獲得成功，實際應(yīng)用時， 考慮鍋爐工作環(huán)境和工作性質(zhì)的特殊性，應(yīng)以穩(wěn)定性和可靠性為主，不但可以加強(qiáng)系統(tǒng)的控制功能，加強(qiáng)對系統(tǒng)故障的判斷能力，而在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)功能和基于先進(jìn)策略的控制技術(shù)，將是鍋爐電控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

[1]郝廣發(fā)等.維修電工技師培訓(xùn)教材[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]廖常初.S7-200PLC編程及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

Introduction to PlC technology in the application of the electric control system of boiler

Wu Jintong
（China coal xinji energy co., LTD Liuzhuang coal mine，F(xiàn)uyang Anhui, 236232）

The boiler is important in the process of coal mine construction and production equipment, running is good or bad relationship to the economic benefits of coal mine safety in production, therefore, a more perfect, and convenient operation, the control system to monitor its operation process it becomes very important, also is the best way to ensure safe and reliable operation of the boiler. The application of PLC in electric control system of boiler is presented, and the control circuit of electronic control system based on PLC technology is designed.

PLC technology; Boiler; Electric control technology