一、鍋爐系統(tǒng)的PLC控制
(1)PLC在鍋爐自動控制系統(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)的儀表信號較多，采用此系統(tǒng)性價比相對較好，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(shè)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(shè)計要點及控制原理
本設(shè)計主要是完成PLC和變頻器的結(jié)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(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(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(yīng)用在風(fēng)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(shè)計的控制量的闡述：
a)鼓風(fēng)和引風(fēng)的控制
我們采用PLC和變頻器構(gòu)成自動控制系統(tǒng)，控制鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)鼓風(fēng)機＼引風(fēng)機的自動起停及緊急停機，根據(jù)爐膛負(fù)壓和煙氣氧量實現(xiàn)鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的變頻調(diào)速運行。鼓風(fēng)和引風(fēng)的原理為：空氣由鼓風(fēng)機從鍋爐頂部吸入，經(jīng)地下風(fēng)道送至爐前風(fēng)箱，經(jīng)調(diào)風(fēng)與煤混合，進入爐膛燃燒。煙氣由引風(fēng)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(fù)壓，通過變頻器的無級調(diào)速調(diào)節(jié)引風(fēng)機和鼓風(fēng)電機轉(zhuǎn)速，控制進出爐膛的風(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輸出信號作為鼓風(fēng)機變頻器模入信號，控制鼓風(fēng)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(fù)壓檢測量通過PLC輸出信號作為引風(fēng)機變頻器的模入信號控制引風(fēng)機轉(zhuǎn)速。當(dāng)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(fù)為自動控制方式。為保證鍋爐安全運行的要求．，控制程序設(shè)計為先啟動引風(fēng)機，2分鐘后才能啟動鼓風(fēng)機。 停機時，必須先停鼓風(fēng)機5分鐘后才能停引風(fēng)機。引風(fēng)機因故障而停機時，必須立即停止鼓風(fēng)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(fù)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(fēng)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(shè)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(shè)手動／遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)。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(dāng)任何現(xiàn)場開關(guān)置于就地位時，都不能啟動。運行中，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(guān)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(shè)備。啟動前，PLC自動發(fā)出聲響預(yù)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(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，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(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(yīng)在鍋爐的自動控制中應(yīng)用網(wǎng)路技術(shù)，即PLC的無線通訊技術(shù)以實現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡(luò)對鍋爐系統(tǒng)的控制和信息的采集，簡化人的勞動。
