一、鍋爐系統(tǒng)的PLC控制
(1)PLC在鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用的概述
當(dāng)前國內(nèi)許多地方的鍋爐控制系統(tǒng)主要是采用分布式控制系統(tǒng)DCS，這是由于鍋爐系統(tǒng)的儀表信號(hào)較多，采用此系統(tǒng)性價(jià)比相對(duì)較好，但隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在儀表控制方面的功能已經(jīng)不斷強(qiáng)化。用于回路調(diào)節(jié)和組態(tài)畫面的功能不斷完善，而且PLC的抗干擾能力也很強(qiáng)，對(duì)電源的質(zhì)量要求比較低。集中供熱系統(tǒng)采用的PLC控制，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也大幅地提高了燃燒能的熱效率，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
(2)本題目的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及控制原理
本設(shè)計(jì)主要是完成PLC和變頻器的結(jié)合對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行的控制，。其中我們控制的內(nèi)容包括：鼓風(fēng)和引風(fēng)的控制、輸煤控制、給水控制、水位控制、溫度調(diào)節(jié)、爐膛負(fù)壓控制、燃燒過程的控制，而本設(shè)計(jì)的主要控制內(nèi)容為：輸煤控制和鼓／引風(fēng)的控制，我們主要利用PLC中所帶有的PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且利用變頻器對(duì)各個(gè)執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速控制，以控制鍋爐內(nèi)的溫度和其他控制，再利用遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ埽梢栽谟脩籼幯b上溫度傳感器，將其溫度轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳到PLC主機(jī)上，觀測(cè)到的溫度根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高或降低鍋爐的溫度，直接控制傳到用戶的溫度。變頻調(diào)速在供熱鍋爐系統(tǒng)中主要應(yīng)用在風(fēng)機(jī)調(diào)速和水泵調(diào)速。下面是PLC的控制簡(jiǎn)圖：
二、以下是對(duì)本設(shè)計(jì)的控制量的闡述：
a)鼓風(fēng)和引風(fēng)的控制
我們采用PLC和變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)＼引風(fēng)機(jī)的自動(dòng)起停及緊急停機(jī)，根據(jù)爐膛負(fù)壓和煙氣氧量實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速運(yùn)行。鼓風(fēng)和引風(fēng)的原理為：空氣由鼓風(fēng)機(jī)從鍋爐頂部吸入，經(jīng)地下風(fēng)道送至爐前風(fēng)箱，經(jīng)調(diào)風(fēng)與煤混合，進(jìn)入爐膛燃燒。煙氣由引風(fēng)機(jī)經(jīng)地下煙道引出，送進(jìn)煙囪，排人大氣。采用的控制方案為：控制系統(tǒng)根據(jù)爐膛負(fù)壓，通過變頻器的無級(jí)調(diào)速調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制進(jìn)出爐膛的風(fēng)量，使?fàn)t膛負(fù)壓維持在設(shè)定值之間。爐膛氧量變送器通過PLC輸出信號(hào)作為鼓風(fēng)機(jī)變頻器模入信號(hào)，控制鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。變頻器不作PID調(diào)節(jié)只做速度控制，爐膛負(fù)壓檢測(cè)量通過PLC輸出信號(hào)作為引風(fēng)機(jī)變頻器的模入信號(hào)控制引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，變頻器模入信號(hào)通過電位器手動(dòng)給定，排除故障后恢復(fù)為自動(dòng)控制方式。為保證鍋爐安全運(yùn)行的要求．，控制程序設(shè)計(jì)為先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，2分鐘后才能啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。 停機(jī)時(shí)，必須先停鼓風(fēng)機(jī)5分鐘后才能停引風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)因故障而停機(jī)時(shí)，必須立即停止鼓風(fēng)機(jī)， 若變頻器有故障時(shí)，可以轉(zhuǎn)入手動(dòng)控制工頻運(yùn)行，故障排除后恢復(fù)為變頻運(yùn)行從而更有效地保證鍋爐的安全運(yùn)行。
b)輸煤控制
鍋爐的輸煤控制是受多種因素影響的，直接影響因素是出水溫度，但蒸汽壓力又受鼓引風(fēng)量、水壓、水位，等因素的影響。從燃料量到出水溫度這個(gè)通道是一個(gè)純延遲、大滯后的對(duì)象，因此給控制帶來了不便。本設(shè)計(jì)對(duì)輸煤量自動(dòng)控制思路：上煤系統(tǒng)為集中PLC連鎖控制和就地手動(dòng)控制兩種方式，而且就地操作箱上設(shè)手動(dòng)／遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)。自控系統(tǒng)中的電機(jī)，大概分別為： 皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、給料機(jī)。要求集中順序按時(shí)順連鎖啟／停，啟動(dòng)時(shí)間間隔大干電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，停機(jī)時(shí)間間隔大于皮帶鞋料時(shí)間。而且當(dāng)任何現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)置于就地位時(shí)，都不能啟動(dòng)。運(yùn)行中，操作箱就地／遠(yuǎn)方開關(guān)、停按鈕、事故開關(guān)或皮帶距離開關(guān)往一動(dòng)作，將沿給料逆方向的瞬時(shí)停車，將交流接觸器接點(diǎn)輸入計(jì)算機(jī)PLC，一旦啟動(dòng)命令方第一次接通，立即巡檢各開關(guān)點(diǎn)的狀態(tài)，不論何原因造成接觸器第二次斷開，都停止給料逆方向的所有設(shè)備。啟動(dòng)前，PLC自動(dòng)發(fā)出聲響預(yù)告信號(hào)�？紤]到安全，我們還要在皮帶機(jī)上安裝皮帶跑偏開關(guān)。
c)燃燒過程的控制
控制原則為：當(dāng)外界負(fù)荷要求改變時(shí)，應(yīng)首先改變送風(fēng)量，而給煤量和引風(fēng)量也按一定比例協(xié)調(diào)變化，以適應(yīng)負(fù)荷變化的要求。煙氣含氧量和爐膛負(fù)壓分別校正送風(fēng)量和燃煤量、送風(fēng)量和引風(fēng)量之間的比例，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒。
三、我國鍋爐未來發(fā)展展望
我國鍋爐的發(fā)展應(yīng)注重向燃油和燃?xì)忮仩t的過渡，現(xiàn)區(qū)域性熱電聯(lián)產(chǎn)，既解決電力緊缺，又可保障熱力分配，環(huán)保也可以得到很好的保障。作為企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)用小型蒸汽鍋爐或是飲水鍋爐應(yīng)強(qiáng)制使用清潔燃料鍋爐。實(shí)行集中供熱、集中管理，污染源減少到了萬分之幾。另外還應(yīng)在鍋爐的自動(dòng)控制中應(yīng)用網(wǎng)路技術(shù)，即PLC的無線通訊技術(shù)以實(shí)現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的控制和信息的采集，簡(jiǎn)化人的勞動(dòng)。
