PLC在锅炉集散控制系统中的应用

PLC在锅炉集散控制系统中的应用

　技术与装备PLC在锅炉集散控制系统中的应用许世文，闫秀梅（辽宁轮胎有限公司辽宁朝阳122009）锅炉集散控制系统多数是由过程控制级和监控级两级组成，以实现每台锅炉的分散控制，集中管理。每台锅炉过程控制主要任务是芫成各种数据点的采集、控制输出、自动控制、报警监测及网结通信，而各种数据的采集和自动控制，涉及大量模拟量输入和输出，过去多以板卡式通道箱为中介的工控机来实现。

　　近几年来，随着芯片技术及组态软件的飞速发展，plc的功能也逐步在扩展，在CPU指令系统中推出许多模拟量处理指令和pid调节指令，出现了各种规格型号的A/Dtc/A模块，使得PLC处理起模拟量的功能增强。现在PLC以其高性能的顺序控制，从容的模拟量处理，优良的性能价格比和结构紧凑灵活，运行可靠，抗干扰能力强的优点，取代工控机在每台锅炉控制中应用是非常可行的。

　　1锅炉集散控制系统的组成锅炉集散控制系统组成如所示，现场利用一台工控机对多台炉集中管理监控，同时担负着实现与上一网结通讯的任务，而每台炉的过程控制则由PLC系统来芫成，根据控制系统的输入、输出点数选取相应的模块及数量。一般由下列模块组成：11电源模块由于工业现场中大型电机等用电设备较多，电压波动较大，同时处理模拟量较多，考虑以上1963-），男，工程师，毕业于沈阳工业学院电气自动专业，主要从事设备管理工作，已发表论文5篇。

　　因素应选用FP2-PSA3规格电源模块，其输入额定电压为100240V交流电。电流消耗在0i4A以下。5V时的最大输出能力为5A. CPU模块根据需要有几种类型CPU可供选用，有标准CPU单元，有带64点输入的CPU单元，有带4个模拟量输入点1个输出点的CPU单元，程序容量为16K（32K），控制点数达2048点，可根据需要选择扩展存储单元的ROH I/O单元点晶体管输出单元，有别于16点继电器输出单元，还有32点输入/32点混合输出单元，考虑到外围负载容量等因素多选用16点继电器输入/输出单元。14智能单元PLC智能单元种类较多：有2轴、4轴位控单元，8通道模拟量输入，4通道模拟量输入，复合型链接单元，计算机通讯单元，串行数据单元等，在过程控制级中，选用8通道模拟量输第48页入，4通道模拟量输出较多；同时也要根据实际工程需要选用其它单元。

　　1.5扩展存储量单元和RCM扩展存储单元和ROM有多种，只是根据程序容量大小来选取，一般在程序容量不是很大时，没有必要选用扩展。

　　1.6背板背板也称底槽，有5槽型、7槽型、9槽型、12槽型和14槽型几种。一般根据系统测点的多少选取模块，然后根据模块数量来确定选用何种规格背板。

　　17编程工具编程工具有PC软件和手持编程器两种。软件编程较为方便、快捷。

　　PLC与上位管理机的通讯要视管理机选用的软件而定，目前较为流行的工控组态软件有Intuch、Fix、Citect、Winoc、Synall、Mtgs开物2000和北京亚控公司生产的KingView等。仅以KingView为例，由于过程控制级中的数据采集和闭环控制任务是PLC来芫成的，只要PLC把所要通讯的数据放入到约定的寄存器中JKingView就会及时准确地芫成相应的通讯。

　　PLC与KingView通讯寄存器地址约定是在KingView中变量定义时完成的，在基本属性定义的连接设备一栏中选择对应的PLC；然后再在寄存器一栏中约定好寄存器地址。同时还要对通讯数据的类型进行约定。这样KingView就将PLC中变量的地址直接映射给上位机进行显示、存储、打印、远传等管理。

　　PLC与上位机通讯硬件是通过串口实现的，保证一台上位机与多台PLC相连，可在PLC上加CNT通讯模块。

　　我们采用FP2编程。编程工具有两种，一是手持编程器，一是PC软件。相对来讲联接编程器比较方便，在FP2系列PLC中，只要使用RS232C专用电缆AFB85853将PLC的TOOL口与编程器联接起来便可操作使用PLC；而使用PC软件，需要联接普通计算机，操作系统为M5-DOS5.0或Wndow0以上版本，使用9针-9针或9针-25针RS232C专用电缆将PLC的TOOL口与普通计算机背面的9芯或25芯RS232C口联接起来。然后在计算机中安装松下PLC的专用软件NPST-GR（DCS版）或FPSQFT（Wndovs版），便可进行应用开发。

　　PLC在热源厂的过程控制级中，需要处理的是大量模拟信号，与以往的顺序控制所使用的指令也不尽相同，下面分别讨论如何实现模拟量采集、PID控制和模拟量输出三种功能。

　　FP2系列PLC有专用的模拟量输入模块，只要从相应的输入地址中读取已转换芫成的数字输入量即可，如对1槽中的A/D（AFP3406）模块的通道1（4~20mA）进行采集，送到寄存器DT0中，可用如下梯形图来芫成，其中R9010为常开继电器。

　　梯形图PID调节是热源厂过程控制级中很常用的控制方法，比例调节反映了控制强度，积分调节可消除系统的静差，而微分调节可改善系统动态响应速度。FP2系列PLC具有PID调节器，它能实现比例、积分、微分、自适应优化参数等功能。

　　它有PID反向控制、PID正向控制、还有IPD反向控制与IPD正向控制等四种处理方式，系统有F355PID指令，其操作数S是PID工作区域的首地址。

　　模拟量输出：在过程级控制中，需将处理结果，经过各种输出模块将其送给被控对象的驱动系统。这些信号在PLC系统内部都表现为离散的输出位信号或输出数据信号，而在PLC系统外部则表现为开关量信号、数字量信号和模拟量信号，需通过AFP3410D/A模块向系统外部输出数据，需执行F151（WRT）指令。

　　3小结通过PLC在锅炉集散控制系统中的应用可以（下转第51页）第49页绝缘等级与电压等级的匹配，绝缘条件的保证，劣化绝缘的更新，是这方面应做的工作。

　　2温升与电气故障电气运行过程中难以避免的升温与温升，带来了电能的损耗，这尚在其次。尤为严重的是对电器设备技术性能的破坏。至少有以下几方面值得注意：21对金属f才料的影向温度升高，金属材料软化，机械强度就会明显下降，导体连接状态变差。

　　长期工作时，铝的工作温度不宜超过90C，铜的工作温度不宜超过200C，而40焊锡在200C左石即会熔化。

　　22对绝缘材料的影响A级绝缘材料，极限工作温度为105C.在一定限度内，温度每增加810C，材料的使用寿命竟缩短50%，这必然会影响设备的使用寿命。

　　23对电接触的影响电接触不良是导致许多电器故障的重要原因。

　　而电接触（指电路中的可分合连接）部分的温度对该处的导电性能影响甚大。机械触点上的电弧烧灼及工作过程中的过高温度均会加剧其表面氧化，曾大接触电阻，又反过来加大生热量。积累的热量造成的温升则弱化了弹性体的刚性小了机械弹性接触的压合力。

　　24对电子元器件的影响高温是许多电子元器件的大敌。对它们来说，未必多高的温度即可称为高温。电脑、变频器、PLC、可控硅、集成电路、分立元件电路等等，在电气控制过程中具有广泛的应用然而都是高温的威胁对象。

　　总而言之，在生产实践中，如果说负面的电热效应对电能的浪费尚可容忍的话则j其对系统及设备性能的破坏、功能的妨碍，实在不可轻视！此外电热效应对电气故障的指示作用应予以充分利用。

　　大陆横滨携手拓展轮胎市场德国大陆轮胎公司和曰本横滨橡胶轮胎公司最近签署协议，决定在东京成立合资公司，以协调双方在向曰本和韩国汽车制造商供应轮胎时的行动，并以此推动大陆牌轮胎在曰本市场的销售。

　　合资公司取名横滨大陆轮胎有限公司，将负责向韩国和曰本汽车制造商及其海外汽车制造厂销售各种轿车、轻卡和载重轮胎。

　　从2002年4月份起，横滨橡胶轮胎公司成为德国大陆公司在曰本的独家代理商开始利用其现有的销售网结独家销售大陆公司的各种轮胎。

　　本刊摘编自《中国化工报》，2002-9-9挤出机控制系统Vttllnaster挤出控制系统适于加工直径小到Q25nn、壁薄到0.01nm的产品，且其直径和壁厚可自动控制。尤其适于加工尺寸控制精细的小口径医用胶管和输液管以及微孔多层挤出物。Vttllnaster具有1Zr'TFTLCD显示器，还配备了4点超声波传感器总成可精确测出产品壁的厚度。两台自动调准的专用统计控制器可自动控制。

　　（上接第49页）看到，PLC在每个锅炉过程控制中所负担的责任是重大的。它不但要芫成数据的采集，同时要实现控制输出和通讯它将工控中的通道箱和主机自动控制部分集于一身，实现单炉分散控制，避免了主机故障时多炉停运的缺点，真正实现了化整为零，变大系统为若干个小系统，化高阶系统为低阶系统。