一、鍋爐系統(tǒng)的PLC控制
(1)PLC在鍋爐自動控制系統(tǒng)應用的概述
當前國內(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)的儀表信號較多，采用此系統(tǒng)性價比相對較好，但隨著PLC技術的不斷發(fā)展，PLC在儀表控制方面的功能已經(jīng)不斷強化。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，對電源的質(zhì)量要求比較低。集中供熱系統(tǒng)采用的PLC控制，不僅簡化了系統(tǒng)，提高了設備的可靠性和穩(wěn)定性，同時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、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
(2)本題目的設計要點及控制原理
本設計主要是完成PLC和變頻器的結合對燃煤鍋爐進行的控制，。其中我們控制的內(nèi)容包括：鼓風和引風的控制、輸煤控制、給水控制、水位控制、溫度調(diào)節(jié)、爐膛負壓控制、燃燒過程的控制，而本設計的主要控制內(nèi)容為：輸煤控制和鼓／引風的控制，我們主要利用PLC中所帶有的PID調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)，并且利用變頻器對各個執(zhí)行電機進行無級調(diào)速控制，以控制鍋爐內(nèi)的溫度和其他控制，再利用遠程傳輸?shù)墓δ埽梢栽谟脩籼幯b上溫度傳感器，將其溫度轉(zhuǎn)成標準信號傳到PLC主機上，觀測到的溫度根據(jù)需要進行調(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)中主要應用在風機調(diào)速和水泵調(diào)速。下面是PLC的控制簡圖：
二、以下是對本設計的控制量的闡述：
a)鼓風和引風的控制
我們采用PLC和變頻器構成自動控制系統(tǒng)，控制鼓風機和引風機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)鼓風機＼引風機的自動起停及緊急停機，根據(jù)爐膛負壓和煙氣氧量實現(xiàn)鼓風機和引風機的變頻調(diào)速運行。鼓風和引風的原理為：空氣由鼓風機從鍋爐頂部吸入，經(jīng)地下風道送至爐前風箱，經(jīng)調(diào)風與煤混合，進入爐膛燃燒。煙氣由引風機經(jīng)地下煙道引出，送進煙囪，排人大氣。采用的控制方案為：控制系統(tǒng)根據(jù)爐膛負壓，通過變頻器的無級調(diào)速調(diào)節(jié)引風機和鼓風電機轉(zhuǎn)速，控制進出爐膛的風量，使爐膛負壓維持在設定值之間。爐膛氧量變送器通過PLC輸出信號作為鼓風機變頻器模入信號，控制鼓風機轉(zhuǎn)速范圍。變頻器不作PID調(diào)節(jié)只做速度控制，爐膛負壓檢測量通過PLC輸出信號作為引風機變頻器的模入信號控制引風機轉(zhuǎn)速。當自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，變頻器模入信號通過電位器手動給定，排除故障后恢復為自動控制方式。為保證鍋爐安全運行的要求．，控制程序設計為先啟動引風機，2分鐘后才能啟動鼓風機。 停機時，必須先停鼓風機5分鐘后才能停引風機。引風機因故障而停機時，必須立即停止鼓風機， 若變頻器有故障時，可以轉(zhuǎn)入手動控制工頻運行，故障排除后恢復為變頻運行從而更有效地保證鍋爐的安全運行。
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量、水壓、水位，等因素的影響。從燃料量到出水溫度這個通道是一個純延遲、大滯后的對象，因此給控制帶來了不便。本設計對輸煤量自動控制思路：上煤系統(tǒng)為集中PLC連鎖控制和就地手動控制兩種方式，而且就地操作箱上設手動／遠方轉(zhuǎn)換開關。自控系統(tǒng)中的電機，大概分別為： 皮帶機、碎煤機、給料機。要求集中順序按時順連鎖啟／停，啟動時間間隔大干電機啟動時間，停機時間間隔大于皮帶鞋料時間。而且當任何現(xiàn)場開關置于就地位時，都不能啟動。運行中，操作箱就地／遠方開關、停按鈕、事故開關或皮帶距離開關往一動作，將沿給料逆方向的瞬時停車，將交流接觸器接點輸入計算機PLC，一旦啟動命令方第一次接通，立即巡檢各開關點的狀態(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備。啟動前，PLC自動發(fā)出聲響預告信號。考慮到安全，我們還要在皮帶機上安裝皮帶跑偏開關。
c)燃燒過程的控制
控制原則為：當外界負荷要求改變時，應首先改變送風量，而給煤量和引風量也按一定比例協(xié)調(diào)變化，以適應負荷變化的要求。煙氣含氧量和爐膛負壓分別校正送風量和燃煤量、送風量和引風量之間的比例，以實現(xiàn)經(jīng)濟燃燒。
三、我國鍋爐未來發(fā)展展望
我國鍋爐的發(fā)展應注重向燃油和燃氣鍋爐的過渡，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強制使用清潔燃料鍋爐。實行集中供熱、集中管理，污染源減少到了萬分之幾。另外還應在鍋爐的自動控制中應用網(wǎng)路技術，即PLC的無線通訊技術以實現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡對鍋爐系統(tǒng)的控制和信息的采集，簡化人的勞動。
