一、引言
本文以江陰香山印染燃煤導(dǎo)熱油鍋爐為對(duì)象，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用永宏PLC的PID調(diào)節(jié)功能控制變頻器，代替了原來(lái)系統(tǒng)中鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)通過(guò)頻繁啟停來(lái)控制油溫的方式，實(shí)現(xiàn)了輸出點(diǎn)數(shù)以及繼電器數(shù)量的減少，溫度控制準(zhǔn)確，節(jié)約燃煤的作用。同時(shí)通過(guò)觸摸屏的可交互式的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了溫度的自由設(shè)定以及油溫和爐內(nèi)負(fù)壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
二、系統(tǒng)介紹
本系統(tǒng)是一個(gè)燃煤鍋爐，需要加熱的介質(zhì)是導(dǎo)熱油，鍋爐油油電機(jī)6臺(tái)，其中油泵和送煤電機(jī)和出渣電機(jī)保持在工頻運(yùn)行，需要變頻控制的電機(jī)有3臺(tái)：引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，向鍋爐送煤的煤排電機(jī)。有兩路模擬量信號(hào)需要檢測(cè)，一路是壓力檢測(cè)，一路是出油溫度檢測(cè)。
三、工藝要求：
設(shè)備的開機(jī)順序是先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，最后啟動(dòng)爐排。關(guān)機(jī)的順序是先停止鼓風(fēng)機(jī)，再停止引風(fēng)機(jī)，最后停止?fàn)t排。循環(huán)油泵是一直運(yùn)行的，不可以停止，往煤斗送煤的電機(jī)和出渣電機(jī)的啟動(dòng)停止由手動(dòng)控制。鼓風(fēng)機(jī)主要控制爐內(nèi)溫度，間接控制出油溫度，影響爐內(nèi)壓力，引風(fēng)機(jī)主要控制爐內(nèi)壓力，影響爐內(nèi)溫度，間接影響導(dǎo)熱油溫度。系統(tǒng)要求出油溫度保持在270度，正負(fù)誤差5度。爐內(nèi)壓力保持在-10Pa.
四、系統(tǒng)的硬件配置：
本系統(tǒng)的PLC主機(jī)是永宏公司的FBs-20MA一臺(tái),模擬量輸入模塊FBs-2DA一個(gè)，模擬量模板FBs-B2A1D一個(gè)，上位機(jī)是威倫觸摸屏，變頻器的三臺(tái)。
I/O點(diǎn)和寄存器配置 " src="http://files.chinaaet.com/images/20101202/a1cdb78e-af91-4ed4-99ac-d690ad6e2f55.jpg" />
PLC的I/O點(diǎn)和寄存器配置
五：軟件的設(shè)計(jì)：
5.1方案選擇：
鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)要保持恒溫和恒壓的系統(tǒng)，由于壓力溫度各個(gè)要素之間都有影響，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期制定了多種方案。
鍋爐的原系統(tǒng)方案是通過(guò)溫控表控制引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)的啟停，頻繁的電機(jī)啟停對(duì)電能的浪費(fèi)特別嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)分析，用變頻器控制電機(jī)代替繼電器控制電機(jī)，通過(guò)PLC的PID功能控制溫度和壓力。
方案一：?jiǎn)蜳ID控制方案，通過(guò)采集到的溫度信號(hào)通過(guò)PID運(yùn)算后，控制鼓風(fēng)機(jī)的頻率，再通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的頻率控制引風(fēng)機(jī)的頻率，他們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是保持爐內(nèi)壓力為-10Pa。
方案二：雙PID控制方案，通過(guò)采集到的溫度信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算后，控制鼓風(fēng)機(jī)的頻率。
再通過(guò)采集到的壓力信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算后，控制引風(fēng)機(jī)的頻率。使兩個(gè)頻率值穩(wěn)定在平衡狀態(tài)，使?fàn)t內(nèi)溫度保持270度的同時(shí)，壓力也保持在-10Pa。
通過(guò)方案一和二的調(diào)試結(jié)果顯示，方案一的結(jié)果不是很理想，溫度和壓力的波動(dòng)都大，而方案的效果很好，兩個(gè)頻率值保持在動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，溫度和壓力都滿足了控制要求。
六. 結(jié)束語(yǔ)：
對(duì)于日益突出的能源緊張和日益增長(zhǎng)的成本支出，鍋爐的節(jié)電和節(jié)煤?jiǎn)栴}，越來(lái)越引起業(yè)界的高度重視。鍋爐的燃燒情況可通過(guò)鼓、引風(fēng)電機(jī)、爐排電機(jī)的調(diào)速實(shí)現(xiàn)控制，其改造成本也被用戶所接受。所以自動(dòng)控制系統(tǒng)的鍋爐改造系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。