浅谈PlC技术在锅炉电控系统中的应用

武进同（中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿，安徽阜阳，236232）

浅谈PlC技术在锅炉电控系统中的应用

武进同
（中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿，安徽阜阳，236232）

锅炉是煤矿建设和生产过程中重要的设备，运行的好与坏关系到煤矿的安全生产的经济效益，因此，一个比较完善、操作方便的控制系统对其运行的过程进行监控便显得十分重要，也是保障锅炉安全可靠运行的最佳途径。本文提出PLC在锅炉电控系统中的应用，设计了基于PLC技术的电控系统控制电路。

PLC 技术；锅炉；电控技术

1 PLC技术的发展概况

PLC（可编程序控制器）是专为工业现场使用的计算机，由于其处理开关量大，且不改变外部接线，只改变程序就可完成控制系统的修改。省时、省力，编程容易，操作简单，同时PLC具有体积小，功耗低，性价比高，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低 ，维护简单，自动化、集成化程度高，能够完成较复杂的逻辑运算。

随着科学技术的发展，PLC的功能不断增强，许多PLC不但可以实现逻辑、顺序、定时、计数等控制功能，而且还能进行数学运算、数据处理、模拟量调节、系统监控、联网与通讯等工作。

2 PLC技术在锅炉控制中的应用

2.1 锅炉运行电控系统的组成

（1）工艺参数，由于PLC编程方便，灵活和功能完善，将其用于工艺流程控制时。并非仅将原继电器控制系统中的开关量简单地用于PLC的逻辑关系替代，而是采用了多重联锁和可靠的检验，构成功能完善的监视与控制系统，以保证锅炉运行的工艺流程控制与联锁的高可靠性，且便于操作和进行故障诊断处理。

（2）运行控制，锅炉运行控制使用起保停电路的顺序控制梯形图。

以初始步M0.0为例，M0.3是它的前级步，T1的常开触点接通是两者之间的转换条件，所以应将M0.3和T1的常开触点串联，作为M0.0的起动电路。PLC开始运行时应将M0.0置为在1，否则系统无法工作，故将仅在第一个扫描周期接通的SM0.1的常开触点与上述串联电路并联，M0.1为1时M0.0的线圈“断电”，初始步变为不活动步。

当控制M0.0的起保停电路起动电路接通后，M0.0的常闭触点使M0.3的线圈断电，在下一个的扫描周期，因为后者的常开触点断开，使M0.0的起动电路断开，由此可知起保停电路的起动电路接通的时间只有一个扫描周期。因此必须使用有记忆功能的电路来控制代表步的存储器位。

（3）监视系统，锅炉运行时通过上位机监视锅炉各项参数是否正常，最主要的是对锅炉水位及压力监视，连续变化的模拟量首先被测量元件（传感器）和变送器转换为标准量程的直流电流信号或直流电压信号，例如4-20MA和0-10V信号，PLC用模拟量输入模块中A/D转换器将它们转化为数字量。实现锅炉自动控制，为了保证锅炉的高度安全性，监视系统一般具有以下特性：1.当锅炉水位极高、极低及超压时，在压力变送器通过PLC将模拟量信号转变为数字信号，使上位机显示光报警信号及声音报警信号并自动停炉。2.当锅炉电气系统出现故障时，通过PLC在上位机上能监视到显示报警的信号并及时停炉。3.具有实时监视锅炉其它参数的功能。

（4）安全系统，在锅炉运行中，安全运行是最为重要的，一般来说影响锅炉安全运行最主要的有三种形式：1.水是锅炉运行中最主要的因素，如果锅炉缺水，将会使锅炉爆管，甚至爆炸，而PLC通过控制能够使司炉工在上位机上监视锅炉的水位，使锅炉不至于缺水，假如水位很低，也能发出声光报警，使司炉工及时给锅炉加水。2.压力是锅炉安全运行中又一主要的因素，如果锅炉超压，将会使锅炉爆炸，而通过PLC控制能使司炉工在上位机上实时监视锅炉压力，不至于使锅炉超压，假如压力过高，操作台也能发出声光报警，提醒司炉工立即停炉。3.锅炉电气出现故障，将会使锅炉停止运行，只有故障排除后，才能安全运行，保证了电气设备不会带“病”工作。

2.2 基于PLC的控制电路设计

基于PLC技术的锅炉电控系统控制电路组成结构如图1所示。

主控PLC电路，启动柜与电动机控制电路，检测与显示电路等。当司机巡视检查锅炉各项参数都正常后，转换开关转换到自动位置，从锅炉控制窗口单击启动预告，巡视现场设备，分别按下炉排、鼓风机、引风机就地按钮箱上的“允许启动”按钮，单击启动按钮，系统自动按连锁顺序启动设备，停止锅炉，单击停止按钮，系统自动按照连锁顺序停止设备，当出现水位极低、超压及电气故障时，锅炉将自动停止运行。

2.3 系统设计

在系统设计方面，除满足继电器与PLC控制连接，超压、水位极低、电气故障等常规的内容外，在软件设计时还采取了一些特殊的措施，使系统的保护功能更加完善。

2.4 通讯方式

上位机和下位机之间采用适用于分散型控制系统的PROFIBUS-DP通讯，该通讯方式具有快速的通讯响应时间，数据传输率可达到为12mbit/s，传输媒介采用西门子专用电缆，具有较高的抗干扰性能。

3 结束语

将可编程序控制器引入锅炉电控系统，已在许多大型电厂锅炉中获得成功，实际应用时， 考虑锅炉工作环境和工作性质的特殊性，应以稳定性和可靠性为主，不但可以加强系统的控制功能，加强对系统故障的判断能力，而在现有系统的基础上进一步扩充网络功能和基于先进策略的控制技术，将是锅炉电控系统的发展方向。

[1]郝广发等.维修电工技师培训教材[M].机械工业出版社.

[2]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].机械工业出版社.

[3]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].机械工业出版社.

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，Fuyang 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