基于PLC的鍋爐啟?？刂频某绦蛟O(shè)計(jì)

1、摘 要本文通過(guò)對(duì)循環(huán)流化床的啟動(dòng)過(guò)程分析，為實(shí)現(xiàn)用可編程控制器（PLC）完成對(duì)此過(guò)程的自動(dòng)控制，以安全啟動(dòng)和減輕人工負(fù)擔(dān)為雙目標(biāo)，利用梯形圖編寫(xiě)了PLC的控制程序。以240t/h鍋爐為例，選取合適的模擬量輸入模塊，以達(dá)到基于對(duì)鍋爐點(diǎn)火溫度及爐膛溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下的安全啟動(dòng)過(guò)程。常規(guī)控制系統(tǒng)采用繼電器控制，元器件較多，控制線路復(fù)雜，抗干擾能力差，增加了故障點(diǎn)，維護(hù)和維修不方便。而利用PLC程序?qū)﹀仩t啟動(dòng)進(jìn)行控制，不僅有效簡(jiǎn)化控制線路，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。方便現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)和維修，又可以簡(jiǎn)化操作，并且可以充分保證點(diǎn)火成功率。關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐，可編程控制器，控制程序ABSTRACTBy the st

2、art of the circulating fluidized bed process analysis, to achieve the use of programmable logic controller (PLC) automatic control of the completion of this process in a safe start-up and reduce the manual burden for the two-goal,the use of the preparation of the PLC ladder diagram control procedure

3、s. To 240t / h boiler as an example, select the appropriate analog input module, in order to achieve based on the boiler furnace ignition temperature and the temperature under the real-time monitoring of the safety of the startup process. Conventional control system to control the use of relays, com

4、ponents are more complex control circuit, poor anti-interference ability, an increase of the point of failure, maintenance and repair is not convenient. Procedures for the use of PLC control of the boiler to start, not only simplifies the control circuit to improve the system of anti-interference ab

5、ility. To facilitate maintenance and repair of the scene, but also can simplify the operation, and can fully guarantee the success rate of ignition.KEY WORDS：CFB,programmable logic controller, control procedures目 錄摘 要1ABSTRACT1目 錄前 言3前 言5第一章 緒論61.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀61.3 論文的主要工作7第二章PLC的特性分析82.1 PLC應(yīng)用背景82.2 PLC

6、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述6102.2.1 分析控制對(duì)象及確定控制內(nèi)容102.2.2 PLC機(jī)型選擇112.2.3硬件設(shè)計(jì)112.2.4軟件設(shè)計(jì)112.2.5系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)122.3 PLC控制系統(tǒng)的可靠性分析132.3.1影響現(xiàn)場(chǎng)輸入給PLC信號(hào)出錯(cuò)的原因分析132.3.2影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)的原因分析13第三章 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程分析153.1 鍋爐啟動(dòng)前的準(zhǔn)備163.1.1鍋爐本體的準(zhǔn)備工作163.1.2汽包內(nèi)部裝置安裝施工質(zhì)量檢查173.1.3鍋爐上水過(guò)程分析183.2鍋爐的點(diǎn)火啟動(dòng)流程183.3啟動(dòng)流程圖21第四章 鍋爐停爐過(guò)程分析234.1 鍋爐停運(yùn)流程234.1.1停爐操作流程234.2 停爐流程圖25第

7、五章鍋爐啟停控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)265.1 設(shè)備選型265.1.1 PLC本體265.1.2 模擬量輸入模塊305.1.3 電壓、電流信號(hào)智能變送器335.2 控制系統(tǒng)組建345.2.1 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程接線布置345.2.2鍋爐停爐過(guò)程接線布置36第六章 程序設(shè)計(jì)396.1 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程的程序設(shè)計(jì)396.1.1梯形圖語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)396.1.2命令語(yǔ)言編程436.2鍋爐停爐過(guò)程的程序表達(dá)456.2.1梯形圖語(yǔ)言編程456.2.2命令語(yǔ)言編程48第七章 結(jié)論50參考文獻(xiàn)51致謝52前 言隨著中國(guó)電力建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整。從 1956 年 4 月國(guó)產(chǎn)的第一臺(tái) 6MW 火電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電以

8、來(lái)，國(guó)產(chǎn)發(fā)電設(shè)備不斷加入電力工業(yè)行列，發(fā)電設(shè)備品種不斷增加，發(fā)電機(jī)組容量不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)在 300MW 及以上機(jī)組已經(jīng)成為運(yùn)行中的主力機(jī)組，單機(jī)容量為 600MW 和 800MW 的發(fā)電機(jī)組已經(jīng)相繼并網(wǎng)發(fā)電。大容量機(jī)組結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，控制要求更高，所以機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行顯得尤為重要。啟動(dòng)和停爐過(guò)程是一個(gè)不穩(wěn)定的變化過(guò)程。鍋爐的工況變化很復(fù)雜，存在著各種矛盾，如：各部分的工作壓力和溫度隨時(shí)在變化，啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與啟動(dòng)費(fèi)用的問(wèn)題，啟動(dòng)時(shí)冷爐的燃燒穩(wěn)定性，受熱面內(nèi)部的工質(zhì)流動(dòng)可靠性，熱量回收等，歸納起來(lái)，即是啟動(dòng)過(guò)程中的安全性和經(jīng)濟(jì)性兩大問(wèn)題。電站鍋爐在啟停、變負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，汽包受到交變應(yīng)力作用，產(chǎn)生

9、疲勞損傷。隨著火電機(jī)組參與調(diào)峰次數(shù)增多，為了節(jié)省燃料多發(fā)電，電廠運(yùn)行也提出了在安全的前提下加快啟停速度的要求。高的啟停速度必然導(dǎo)致部件的熱應(yīng)力提高和應(yīng)力波動(dòng)頻繁，使汽包疲勞壽命損耗加劇，給電力生產(chǎn)造成安全隱患。因此，為了適應(yīng)機(jī)組快速啟停的要求，利用智能化和自動(dòng)化的集控操作平臺(tái)，借用PLC龐大的數(shù)據(jù)采集和處理輸出數(shù)據(jù)能力對(duì)鍋爐起停進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)于提高火電機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性，具有極為重要的意義。第一章 緒論1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 全世界火力發(fā)電量約占總發(fā)電量的 70%，中國(guó)的也占 70%左右。因此，電站鍋爐無(wú)論從它的作用還是從能源消耗來(lái)看，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有重大的影響，電站鍋爐的設(shè)計(jì)注重可靠性

10、、機(jī)動(dòng)性和燃料適應(yīng)性等要求1。我國(guó) 80 年代初從美國(guó)燃燒（CE）公司引進(jìn)了亞臨界壓力 300MW、600MW 級(jí)控制循環(huán)鍋爐技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了亞臨界壓力配 300MW 機(jī)組的自然循環(huán)鍋爐?，F(xiàn)今300MW 和 600MW 亞臨界壓力鍋爐在電站中已起到主力機(jī)組的作用。90 年代初進(jìn)口了從瑞士 Sulzer 公司和美國(guó) CE 公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的超臨界壓力配 600MW 機(jī)組的直流鍋爐，形成了從亞臨界到超臨界的鍋爐技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。為提高鍋爐運(yùn)行的可靠性能以及盡可能降低成本，減少對(duì)設(shè)備的損害，這就要求燃煤電廠采用先進(jìn)的優(yōu)化控制和管理軟件。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù) 300MW 以上的燃煤機(jī)組均配置了 DCS 包括一些管理軟

11、件功能（機(jī)組性能計(jì)算等），但僅限于給出計(jì)算結(jié)果，不具有偏差分析和指導(dǎo)運(yùn)行功能。國(guó)內(nèi)火電廠優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還處于初級(jí)階段，大多數(shù)都處于開(kāi)發(fā)研究和試驗(yàn)階段，真正成熟的能應(yīng)用于市場(chǎng)的很少?；痣姀S實(shí)時(shí)優(yōu)化控制軟件國(guó)內(nèi)已有一些應(yīng)用，但沒(méi)有形成真正產(chǎn)品，實(shí)際優(yōu)化效果還需進(jìn)一步考察和驗(yàn)證。已有的優(yōu)化軟件由于缺少相應(yīng)的實(shí)時(shí)設(shè)備維護(hù)、分析及決策軟件支持，所以實(shí)際應(yīng)用中與國(guó)外同類軟件相比仍有一定差距2。近年來(lái)。隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度在不斷提高。然而，我國(guó)早期的中小機(jī)組火電廠的鍋爐點(diǎn)火一般為人工操作方式，人工操作點(diǎn)火時(shí)一由于控制設(shè)備較多，操作比較復(fù)雜，給操作人員之間及各部門(mén)之間的相互協(xié)

12、調(diào)帶來(lái)了麻煩，容易造成誤操作，不能充分保證鍋爐點(diǎn)火的成功率。而且控制系統(tǒng)采用常規(guī)繼電器控制，元器件較多，控制線路復(fù)雜，抗干擾能力差，增加了故障點(diǎn)，維護(hù)和維修不方便。目前，隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)，用PLC構(gòu)成的各種控制系統(tǒng)，在各種技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破魇俏C(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物它照顧到現(xiàn)場(chǎng)操作和維修人員的技能和習(xí)慣，以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成了人們慣用的繼電器模型，形成了一套獨(dú)特的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，因此它具有繼電器電路的直觀性，方便易懂，編程和調(diào)試都很方便。另外它的最大特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性和可靠性非常強(qiáng)。具有很強(qiáng)的抗干擾能力。它不

13、僅可以處理開(kāi)關(guān)量，而且可以處理模擬量，并且其與上位機(jī)的通訊功能也日趨完善。利用可編程序控制器構(gòu)成鍋爐點(diǎn)火控制系統(tǒng)，既可以簡(jiǎn)化控制線路，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，方便現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)和維修，又可以簡(jiǎn)化操作，并且可以充分保證點(diǎn)火的成功率3。1.3 論文的主要工作 本文通過(guò)對(duì)電站鍋爐的起停分析，采用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的起停參數(shù)，由可編程序控制器對(duì)鍋爐的起停進(jìn)行精確控制，以降低疲勞壽命損耗和縮短啟動(dòng)時(shí)間為雙目標(biāo)，以達(dá)到安全、高效、經(jīng)濟(jì)操作。在PLC控制器的選擇上選用信捷公司的XC系列可編程序控制器作為控制系統(tǒng)的主機(jī)。該控制器體積小，可靠性強(qiáng)，抗干擾能力好，其結(jié)構(gòu)為模塊型結(jié)構(gòu)，可根據(jù)控制系統(tǒng)的不同要求進(jìn)行相應(yīng)的模塊調(diào)整操作

14、簡(jiǎn)便可擴(kuò)展性好。其編程方式為梯形圖編程簡(jiǎn)單明了易于掌握。該控制系統(tǒng)的主要控制對(duì)象有：油槍，風(fēng)機(jī)，回油閥，給煤機(jī)，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥等。由可編程序控制器的輸出模塊輸出的信號(hào)，經(jīng)中間繼電器隔離后，送往相應(yīng)的控制設(shè)備。由各控制設(shè)備返回的行程信號(hào)及火焰檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)中間繼電器隔離后，進(jìn)入可編程序控制器的輸入模塊。其他的各種操作信號(hào)直接接入輸入模塊。系統(tǒng)中采用中間繼電器對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行隔離，以提高系統(tǒng)抗干擾能力。第二章PLC的特性分析2.1 PLC應(yīng)用背景PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用

15、而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程.PLC是可編程邏輯電路，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語(yǔ)言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說(shuō)有半導(dǎo)體的地方就有PLC4。 圖2.1 PLC基本單元及擴(kuò)展模塊1. 輸入端子，電源接入端子 13. 輸入動(dòng)作指示燈輸入標(biāo)簽 2. 輸入標(biāo)簽 3. 擴(kuò)展BD板安裝位置 14. 動(dòng)作指示燈 4. 通訊口2 PWR:電源指示燈5. 通訊口1 RUN:運(yùn)行指示燈6. 通訊口蓋板 ERR:出錯(cuò)指示燈7. 輸出標(biāo)簽 15. 擴(kuò)展模塊連接電纜8

16、. 輸出端子、24V輸出端子 16. 輸出端子9. 輸入動(dòng)作指示燈 17. 動(dòng)作指示燈10. 擴(kuò)展模塊接入口 PWR:電源指示燈11. 安裝孔2個(gè) 18.擴(kuò)展模塊接入口12. 端子臺(tái)安裝/拆卸螺孔 19.輸入端子，電源輸入端子PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)5?？删幊炭刂破饔捎诳垢蓴_能力強(qiáng)，可靠性高，編程簡(jiǎn)

17、單，性能價(jià)格比高，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述6分析控制對(duì)象確定控制內(nèi)容選擇PLC機(jī)型硬件設(shè)計(jì)（控制盤(pán)、外圍）電路及布線軟件設(shè)計(jì)（編制控制程序）及模擬仿真系統(tǒng)總裝統(tǒng)調(diào)符合設(shè)計(jì)要求投入運(yùn)行調(diào)整軟件調(diào)整軟件是否否圖2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程2.2.1 分析控制對(duì)象及確定控制內(nèi)容（1）深入了解和詳細(xì)分析被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程）的工作原理及工藝流程，畫(huà)出工作流程圖。（2）列出該控制系統(tǒng)應(yīng)具備的全部功能和控制范圍。（3）擬定控制方案使之能最大限度地滿足控制要求，并保證系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。2.2.2 PLC機(jī)型選擇機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能的前

18、提下，保證系統(tǒng)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)及使用維護(hù)方便。一般需考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）確定I/O點(diǎn)數(shù)。統(tǒng)計(jì)并列出所有輸入量和輸出量，選擇I/O點(diǎn)數(shù)適當(dāng)?shù)腜LC，確保輸入輸出點(diǎn)的數(shù)量能夠滿足需要，并為今后生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)適當(dāng)留下余量（一般可考慮10%-15%的備用量）。（2）確定用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。用戶程序所需內(nèi)存容量與控制內(nèi)容和I/O點(diǎn)數(shù)有關(guān)，也與用戶的編程水平有關(guān)。一般粗略的估計(jì)方法是：（輸入+輸出）X（1012）=指令步數(shù)。對(duì)于控制要求復(fù)雜、功能多，數(shù)據(jù)處理量較大的系統(tǒng)，為避免存儲(chǔ)容量不夠的問(wèn)題，可適當(dāng)多留些余量。（3）相應(yīng)速度。PLC的掃描工作方式使其輸出信號(hào)與相應(yīng)的輸入信號(hào)間存在一

19、定的相應(yīng)延遲時(shí)間，它最終將影響控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度，所選PLC的指令執(zhí)行速度應(yīng)滿足被控對(duì)象對(duì)響應(yīng)速度的要求。（4）輸入輸出方式及負(fù)載能力。根據(jù)控制系統(tǒng)中輸入輸出信號(hào)的種類、參數(shù)等級(jí)和負(fù)載要求，選擇能夠滿足輸入輸出接口需要的機(jī)型。2.2.3硬件設(shè)計(jì)確定各種輸入設(shè)備及被控對(duì)象與PLC的連接方式，設(shè)計(jì)外圍輔助電路及操作控制盤(pán)，畫(huà)出輸入輸出端子接線圖，并實(shí)施具體安裝和連接。2.2.4軟件設(shè)計(jì)（1）根據(jù)輸入輸出變量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)PLC的I/O端進(jìn)行分配和定義。（2）根據(jù)PLC掃描工作方式的特點(diǎn)，按照被控系統(tǒng)的控制流程及各步動(dòng)作的邏輯關(guān)系，合理劃分程序模塊，畫(huà)出梯形圖。要充分利用PLC內(nèi)部各種繼電器的無(wú)限多觸

20、點(diǎn)給編程帶來(lái)的方便。2.2.5系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)編制完成的用戶程序要進(jìn)行模擬調(diào)試（可在輸入端接開(kāi)關(guān)來(lái)模擬輸入信號(hào)，輸出端接指示燈來(lái)模擬被控對(duì)象的動(dòng)作），經(jīng)不斷修改達(dá)到動(dòng)作準(zhǔn)確無(wú)誤后方可接到系統(tǒng)中去進(jìn)行總裝統(tǒng)調(diào)，直到完全達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。2.3 PLC控制系統(tǒng)的可靠性分析在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)控制機(jī)和可編程控制器本身都具有很高的可靠性，但有時(shí)還是會(huì)有控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況。這有可能是輸入給PLC的開(kāi)關(guān)量信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，模擬量信號(hào)出現(xiàn)較大偏差，或者PLC輸出口控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有按要求動(dòng)作，這些都可能使控制過(guò)程出錯(cuò)，造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。2.3.1影響現(xiàn)場(chǎng)輸入給PLC信號(hào)出錯(cuò)的原因分析（1）造成傳輸信號(hào)線

21、短路或斷路（由于機(jī)械拉扯，線路自身老化，特別是鼠害），當(dāng)傳輸信號(hào)線出故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無(wú)法傳送給PLC，造成控制出錯(cuò)；（2）機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)雖然只閉合一次，PLC卻認(rèn)為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路，軟件增加微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計(jì)數(shù)、累加、移位等指令中出錯(cuò)，出現(xiàn)錯(cuò)誤控制結(jié)果；（3）現(xiàn)場(chǎng)變送器，機(jī)械開(kāi)關(guān)自身出故障，如觸點(diǎn)接觸不良，變送器反映現(xiàn)場(chǎng)非電量偏差較大或不能正常工作等，這些故障同樣會(huì)使控制系統(tǒng)不能正常工作7。2.3.2影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)的原因分析（1）控制負(fù)載的接觸不能可靠動(dòng)作，雖然PLC發(fā)出了動(dòng)作指令，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒(méi)按要求動(dòng)作；（2）控制變頻器起動(dòng)，由于變頻器

22、自身故障，變頻器所帶電機(jī)并沒(méi)按要求工作；（3）各種電動(dòng)閥、電磁閥該開(kāi)的沒(méi)能打開(kāi)，該關(guān)的沒(méi)能關(guān)到位，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)能按PLC的控制要求動(dòng)作，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作，降低了系統(tǒng)可靠性。要提高整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高輸入信號(hào)的可靠性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的準(zhǔn)確性，否則PLC應(yīng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用聲光等報(bào)警辦法提示給操作人員，盡快排除故障，讓系統(tǒng)安全、可靠、正確地工作。綜上所述，PLC系統(tǒng)本身性能安全可靠，只要在動(dòng)作機(jī)構(gòu)和傳輸線纜方面沒(méi)有失誤，利用PLC控制器完全能夠?qū)﹀仩t起停工作正確執(zhí)行。第三章 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程分析本研究采用鍋爐的冷態(tài)啟動(dòng)作為PLC控制啟動(dòng)方式，冷態(tài)啟動(dòng)就是鍋爐經(jīng)過(guò)檢修或較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后在沒(méi)有壓

23、力而其溫度與環(huán)境溫度相近的情況下的啟動(dòng)?？刂茖?duì)象為240T/H循環(huán)流化床。圖3.1循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)圖3.2物料循環(huán)燃燒系統(tǒng)3.1 鍋爐啟動(dòng)前的準(zhǔn)備循環(huán)流化床銅爐在點(diǎn)火前必須作一次全面的外部檢查，以確保設(shè)備、人身安全8。3.1.1鍋爐本體的準(zhǔn)備工作(1)鍋爐本體及主要設(shè)備通道照明良好；(2)爐培表面平整，外觀完整，無(wú)裂縫；(3)看火孔、打焦門(mén)及人孔門(mén)完整無(wú)缺部分的孔門(mén)，更應(yīng)特別注意關(guān)閉嚴(yán)密；確保密封質(zhì)量，這對(duì)鍋爐正常運(yùn)行至關(guān)重要；能靈活操作，檢查后完全關(guān)閉，燃燒室微正壓部分的孔門(mén)，更應(yīng)特別注意關(guān)閉緊密；(4)煙道、風(fēng)道及除塵器內(nèi)無(wú)積灰和雜物；(5)燃油系統(tǒng)及系統(tǒng)上的管道、閥門(mén)無(wú)漏油現(xiàn)象，油槍噴

24、嘴霧化質(zhì)量良好，熱煙氣發(fā)生器應(yīng)完好無(wú)損，儲(chǔ)油箱應(yīng)有足夠的油量，在點(diǎn)火前先試一下是否有堵塞現(xiàn)象；(6)煤倉(cāng)有足夠的存煤，螺旋給煤機(jī)無(wú)堵塞現(xiàn)象，皮帶或鏈條松緊合適，地腳螺栓牢固；(7)灰倉(cāng)有足夠的存儲(chǔ)量，物料循環(huán)系統(tǒng)外部保溫良好，內(nèi)部暢通無(wú)異物；(8)檢查風(fēng)帽安裝要正確，風(fēng)帽孔無(wú)堵塞；(9)風(fēng)室內(nèi)無(wú)雜物，誹渣管清潔暢通，開(kāi)閉靈活；(10)冷渣器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，冷卻循環(huán)水正常循環(huán)；(11)引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)均應(yīng)空載轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承潤(rùn)滑泊位正常(油位應(yīng)在1234以內(nèi))，冷卻水暢通，安全罩牢固，地腳螺栓不松動(dòng)，電動(dòng)機(jī)接地線，引風(fēng)機(jī)擋板在關(guān)閉位置。3.1.2汽包內(nèi)部裝置安裝施工質(zhì)量檢查（1）汽包內(nèi)部裝置嚴(yán)格按圖

25、紙安裝施工，確無(wú)漏焊現(xiàn)象；（2）就地水位計(jì)、汽門(mén)、水門(mén)嚴(yán)密不漏，開(kāi)關(guān)靈活，安裝位置正確顯標(biāo)志，水位表應(yīng)處于使用狀態(tài)，水閥和汽閥應(yīng)開(kāi)啟，放水閥關(guān)閉9；(3)汽包和過(guò)熱器上的安全閥應(yīng)按規(guī)定的壓力進(jìn)行調(diào)整和校驗(yàn)；按較低壓力進(jìn)行調(diào)整的安全閥必須為過(guò)熱器上的安全閥；省煤器安全閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)調(diào)整為裝置地點(diǎn)的工作壓力的110倍。檢查杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動(dòng)的裝置；彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動(dòng)調(diào)整螺絲的裝置；(4)檢查所有的放水閥、疏水閥、排污閥是否開(kāi)關(guān)靈活，檢查后應(yīng)把它關(guān)閉；(5)檢查給水管路上的全部閥門(mén)是否靈活，檢查后除省煤器前的主給水閥外均應(yīng)開(kāi)啟，主給水閥應(yīng)在向鍋爐進(jìn)水時(shí)開(kāi)啟；(6)檢

26、查各壓力表應(yīng)干凈清晰，刻度盤(pán)上應(yīng)劃紅線指出其工作壓力，并要有良好的照明，壓力表應(yīng)經(jīng)檢定合格；(7)蒸汽系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)的管道支撐吊架牢固可靠，保溫完善。各集箱手孔、汽包人孔均應(yīng)密封嚴(yán)密。各膨脹指示器安裝正確，冷態(tài)時(shí)指針應(yīng)在零位10。以上工作均為鍋爐點(diǎn)火前的檢查工作，應(yīng)在鍋爐啟動(dòng)前由負(fù)責(zé)人員完成，不列入PLC控制程序之列。程序由鍋爐上水開(kāi)始。3.1.3鍋爐上水過(guò)程分析在鍋爐點(diǎn)火前的檢查工作完畢之后，即可進(jìn)行鍋爐的上水工作，上水時(shí)應(yīng)注意下述幾個(gè)問(wèn)題：(1)上水前應(yīng)開(kāi)啟汽包上的空氣閥或抬起一個(gè)安全閥，或開(kāi)放壓力表下的三通閥，以便在上水時(shí)排除鍋內(nèi)空氣，上水溫度不宜偏高，上水應(yīng)緩慢進(jìn)行，鍋爐從無(wú)

27、水至達(dá)到汽包水位表最低水位指示處，夏季不少于2h，冬季不少于4h11；(2)上水過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)視汽包上下壁溫差，防止汽包壁因熱應(yīng)力引起疲勞損壞12；(3)上水過(guò)程中應(yīng)檢查人孔蓋、手孔蓋、法蘭接合面及排污閥等有無(wú)泄漏現(xiàn)象，及時(shí)修理； 當(dāng)汽包水位升至水位表最低水位指示時(shí)，應(yīng)停止進(jìn)水。停止進(jìn)水后爐內(nèi)水位應(yīng)保持不變，如水位下降應(yīng)及時(shí)查明原因，找出泄漏之處并設(shè)法排除，如水位上升，則表明給水閥漏水，應(yīng)加以修理或更換閥門(mén)。3.2鍋爐的點(diǎn)火啟動(dòng)流程流化床鍋爐的點(diǎn)火是鍋爐運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其實(shí)質(zhì)是在冷態(tài)試驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上，將床料加熱升溫，使之從冷態(tài)達(dá)到正常運(yùn)行溫度的狀態(tài)，以保證燃料進(jìn)入爐膛后能正常穩(wěn)定地燃燒13。

28、鍋爐點(diǎn)火可分為固定床點(diǎn)火和流態(tài)化點(diǎn)火兩種。而流態(tài)化點(diǎn)火又可分為床上點(diǎn)火和床下點(diǎn)火兩種方式。為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和方便PLC控制，本研究采用流態(tài)化點(diǎn)火方式。流態(tài)化點(diǎn)火，就是在床料沸騰狀態(tài)下，用液體或氣體燃料加熱床料的一種方法。根據(jù)點(diǎn)火方式，點(diǎn)火位置的不同，流態(tài)化點(diǎn)火又分為床上點(diǎn)火和床下點(diǎn)火。床下點(diǎn)火是指通過(guò)設(shè)置在布風(fēng)板下的一種稱為煙氣發(fā)生器或叫煙氣燃燒器的裝置，使液體或氣體燃料在其內(nèi)部燃燒，煙氣和一次風(fēng)在發(fā)生器尾部混合，通過(guò)布風(fēng)板風(fēng)帽進(jìn)入爐床加熱床料。煙氣發(fā)生器內(nèi)的煙氣溫度可達(dá)700-80014,原理圖如圖3.3，圖3.4。圖3.3床下煙氣發(fā)生器布置圖3.4床下煙氣發(fā)生器結(jié)構(gòu)點(diǎn)火具體過(guò)程如下：(1

29、)先在膜式水冷壁組或的布風(fēng)板上鋪上400一500mm底料，粒度和床上點(diǎn)火一樣不大于3mm為宜。由于熱量是從布風(fēng)板下均勻送人料層中，整個(gè)加熱啟動(dòng)過(guò)程均在流態(tài)化下進(jìn)行，不會(huì)引起低溫或高溫結(jié)焦。(2)點(diǎn)火用油宜用輕柴油。油槍點(diǎn)燃后噴入熱煙氣發(fā)生器內(nèi)筒中，產(chǎn)生的高溫火焰和送風(fēng)機(jī)供給的冷風(fēng)均勻混合成850左右的熱煙氣，通過(guò)風(fēng)室、風(fēng)帽進(jìn)入床內(nèi)，加熱床料。(3)為避免燒壞風(fēng)帽，一定要控制熱煙氣溫度，不允許超過(guò)900，測(cè)量點(diǎn)火煙溫的熱電偶應(yīng)插入風(fēng)室中大于800一1000mm，以正確反映熱煙氣溫度。(4)應(yīng)控制啟動(dòng)升溫速度，主要從耐火材料的熱膨脹要求和水循環(huán)的安全問(wèn)題兩方面考慮，特別是從冷態(tài)啟動(dòng)初期更應(yīng)嚴(yán)格控制

30、床溫度，上升速度不大干10min，根據(jù)鍋爐容量不同，冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間為12h，鍋爐容量越大，啟動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。熱態(tài)啟動(dòng)后較快，耗時(shí)約50min。(5)油槍在首次使用前應(yīng)先做霧化試驗(yàn)，根據(jù)使用的油質(zhì)情況，選擇大小合適的油噴嘴。(6)調(diào)節(jié)油槍油壓和噴油量，改變熱煙氣發(fā)生器風(fēng)道的燃燒風(fēng)和混合風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)比，可控制熱煙氣溫度和煙氣量，為提高熱煙氣的熱利用率，減少油耗，點(diǎn)火的熱煙氣量使床料呈流化狀態(tài)即可，不宜用較高的流化速度。(7)床料溫度從室溫緩慢地加熱到400，當(dāng)繼續(xù)升溫時(shí)，由于煤中的揮發(fā)分大量釋放，在450-600時(shí)，床溫會(huì)迅速上升，這階段的溫度區(qū)間與燒用煤種有關(guān)，在達(dá)到700時(shí)，應(yīng)做好降低噴油量的工作，

31、在床料達(dá)到800時(shí)，應(yīng)逐步減少噴油量，適當(dāng)增加給煤量。當(dāng)床溫升到1000時(shí)，即可關(guān)閉油槍，正常給煤運(yùn)行。(8)燃用無(wú)煙煤時(shí)，為減少油耗，縮短啟動(dòng)時(shí)間，啟動(dòng)燃料也應(yīng)用煙煤。流態(tài)化點(diǎn)火簡(jiǎn)單方便，易于掌握，床料加熱速度快。較大容量的流化床鍋爐一般都采用這種點(diǎn)火方式。3.3啟動(dòng)流程圖程序流程圖是在編程之前首先將操控步驟以圖形形式表現(xiàn)出來(lái)，這樣能夠直觀的看出程序的流程，既方便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行編程，又能對(duì)過(guò)程有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。結(jié)束開(kāi)始油槍配風(fēng)風(fēng)機(jī)和混合風(fēng)機(jī)停風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板正常給煤床溫850攝氏度，關(guān)閉油槍，退出繼續(xù)燃燒床溫到800，增加給煤量床溫大于450，少量給煤混合風(fēng)機(jī)啟動(dòng)煙氣溫度不超過(guò)900一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)

32、油槍點(diǎn)火回油調(diào)節(jié)閥油槍配風(fēng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)水泵開(kāi)動(dòng)水位調(diào)節(jié)器控制上水火焰監(jiān)視器監(jiān)測(cè)到火焰等候處理，重新啟動(dòng)停風(fēng)機(jī)關(guān)燃油閥，停油泵聲光報(bào)警信號(hào)否是第四章 鍋爐停爐過(guò)程分析鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)遇到一些特殊情況或者定期檢修需要進(jìn)行停爐操作，停爐操作過(guò)程中應(yīng)注意鍋爐負(fù)荷的變化，避免鍋爐負(fù)荷下降過(guò)快。因?yàn)殄仩t的停爐過(guò)程與鍋爐啟動(dòng)過(guò)程所控制的設(shè)備不完全一樣，而且PLC本身一次只能存儲(chǔ)一條程序，同時(shí)考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和便捷性，停爐過(guò)程擬采用另一臺(tái)PLC進(jìn)行控制。4.1 鍋爐停運(yùn)流程4.1.1停爐操作流程：1.逐漸減少燃料和風(fēng)的輸入，將鍋爐的負(fù)荷降至50%，通過(guò)調(diào)節(jié)鍋爐主調(diào)節(jié)器的設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)保持正常床溫。2.降

33、負(fù)荷過(guò)程中，保證汽包上下壁溫差不超過(guò)50。在負(fù)荷降到50%和鍋爐停止運(yùn)行以前須吹灰，防止含硫分的積灰吸收空氣中的水份而導(dǎo)致管子的腐蝕。3.繼續(xù)降低鍋爐負(fù)荷，以每分鐘不超過(guò)10%的速度降低燃燒料量。4.根據(jù)負(fù)荷情況（負(fù)荷降至25%）開(kāi)過(guò)熱器出口集箱疏水門(mén)及旋風(fēng)分離器對(duì)空排氣門(mén)，停爐后視汽壓上升情況關(guān)閉。5.石灰石給料系統(tǒng)停運(yùn)。6.在床溫低于800之前投入啟動(dòng)燃燒器，繼續(xù)降低給煤量，停用電除塵。7.根據(jù)床溫情況逐漸減小給煤量直至停止全部給煤機(jī)。8.當(dāng)需要時(shí)，汽包水位調(diào)節(jié)器切為手動(dòng)狀態(tài)，始終維持正常的汽包水位。9.繼續(xù)流化床料，并且控制受壓部件降溫速率小于50/h。10.在床溫約450時(shí)，停止啟動(dòng)燃

34、燒器。11.當(dāng)床溫至少降至400時(shí)，停止一、二次風(fēng)機(jī)運(yùn)行。12.回料器溫度降至260以下停止J閥風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。4.1.2停爐過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）降負(fù)荷過(guò)程中，保證汽包上下壁溫差不超過(guò)50。鍋爐停爐過(guò)程中，蒸汽壓力逐漸降低，溫度逐漸下降，汽包壁是靠?jī)?nèi)部工質(zhì)的冷卻而逐漸降溫的。壓力下降時(shí)，飽和溫度也降低，與汽包上壁接觸的是飽和蒸汽，受汽包壁的加熱，形成一層微過(guò)熱的蒸汽，其對(duì)流換熱系數(shù)小，即對(duì)汽包壁的冷卻效果很差，汽包壁溫下降緩慢。與汽包下壁接觸的是飽和水，在壓力下降時(shí)，因飽和溫度下降而自行汽化一部分蒸汽，使水很快達(dá)到新的壓力下的飽和溫度，其對(duì)流換熱系數(shù)高，冷卻效果好，汽包下壁能很快接近新的

35、飽和溫度。這樣，和啟動(dòng)過(guò)程相比，出現(xiàn)汽包上壁溫度高于下壁的現(xiàn)象。壓力越低，降壓速度越快，這種溫差就越明顯。（2）在停爐過(guò)程中，檢查并維持汽包的正常水位。（3）鍋爐停爐后，如果需要維持鍋爐壓力，在吹掃結(jié)束后停止各風(fēng)機(jī)關(guān)閉其擋板，以便機(jī)組進(jìn)人熱備用狀態(tài)，當(dāng)汽包壓力已降到安全門(mén)最低整定壓力以下，并且沒(méi)有足夠蓄熱產(chǎn)生蒸汽而使安全門(mén)動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉高溫過(guò)熱器出口集箱及主蒸汽管道上的硫水閥，當(dāng)爐內(nèi)無(wú)燃燒時(shí)，疏水閥和放氣閥應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，不同的是旋風(fēng)分離器受熱面管保護(hù)系統(tǒng)將對(duì)該受熱面管進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。（4）鍋爐停爐后，如果鍋爐內(nèi)的汽水要排字，則當(dāng)汽包壓力降至01MP3時(shí)，打開(kāi)所有放氣閥和硫水閥進(jìn)行鍋爐疏水，疏水時(shí)

36、爐水溫度不能高于120。（5）鍋爐停爐后，只要鍋爐存在有壓力，即使壓力很小也應(yīng)繼續(xù)琉水，鍋爐中的殘留熱量有助于干燥爐內(nèi)表面。（6）在短期停爐時(shí)，過(guò)熱器集箱疏水閥和放氣閥應(yīng)保持開(kāi)啟。（7）停爐后，保持汽包水位在l200mm，停止進(jìn)水后開(kāi)啟省煤器冉循環(huán)閥；如果停爐后需要排除床料，可起動(dòng)一次風(fēng)機(jī)利用冷渣器清除床料，完畢后府對(duì)鍋爐吹掃5min，然后冷渣器退出運(yùn)行，停止一次風(fēng)機(jī)。4.2 停爐流程圖停爐開(kāi)始給煤量減少（每分鐘不超過(guò)10%）床溫降至820，投運(yùn)燃燒器一、二次風(fēng)減少床溫降至450，停燃燒器負(fù)荷降至55%，吹灰設(shè)備投運(yùn)床溫降至400，停一、二次風(fēng)機(jī)負(fù)荷降至25%，開(kāi)啟過(guò)熱器出口集箱疏水門(mén)及對(duì)空排

37、氣門(mén)回料器溫度降至260以下，停高壓流化風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)圖4.1 停爐流程圖第五章鍋爐啟?？刂葡到y(tǒng)硬件設(shè)計(jì)利用可編程控制器為核心組建一個(gè)完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所需要的配套設(shè)備有：模擬量擴(kuò)展模塊，電壓、電流信號(hào)智能變送器，上位機(jī)，傳輸電纜，控制總線等。圖5.1 控制系統(tǒng)原理圖5.1 設(shè)備選型目前市面上知名的PLC品牌主要有日本三菱、日立、松下、歐姆龍，美國(guó)的GE、TI、GM，德國(guó)的西門(mén)子、AEG等15，還有國(guó)產(chǎn)的信捷，臺(tái)達(dá)，浙大中自等。他們的硬件結(jié)構(gòu)，編程語(yǔ)言和支持環(huán)境也不盡相同，但是它們的工作原理和基本指令卻大同小異。他們都具有明顯的特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；編程簡(jiǎn)單，直觀；適應(yīng)性好，維護(hù)簡(jiǎn)單；

38、速度較慢，價(jià)格較高16。5.1.1 PLC本體圖5.2 XC3-32R-E型PLC根據(jù)性價(jià)比、被控對(duì)象及要求，現(xiàn)選用信捷XC3-32R-E型PLC，配用XC-E8AD型模擬量輸入模塊，該系列PLC具有功以下優(yōu)點(diǎn)17：l 高速運(yùn)算基本處理指令0.20.5us，掃描時(shí)間10,000步5ms，程序容量高達(dá)160K。l 豐富的擴(kuò)展基本單元一般可支持7 個(gè)不同種類、型號(hào)的擴(kuò)展模塊和1 個(gè)擴(kuò)展BD 板。l 多通訊口基本單元具備14 個(gè)通訊口，支持RS232、RS485、CAN 總線，可連接多種外部設(shè)備，如變頻器、儀表、打印機(jī)等。l 充裕的軟元件容量XC系列PLC的5 個(gè)子系列，具備不同規(guī)格的內(nèi)部資源數(shù)目，

39、以適應(yīng)不同場(chǎng)合的需求。資源量最多可達(dá)1024點(diǎn)流程S、8768 點(diǎn)中間繼電器M、544 點(diǎn)輸入繼電器X、544點(diǎn)輸出繼電器Y、640 點(diǎn)定時(shí)器T、640 點(diǎn)計(jì)數(shù)器C、9024 點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器D、2048點(diǎn)FD、36864點(diǎn)擴(kuò)展寄存器ED。l 2 種編程方式XC系列PLC支持2 種編程方式，即命令語(yǔ)編程和梯形圖編程。這2 種編程可相互切換編輯。l 豐富的指令集指令豐富，除具備基本的順序控制、數(shù)據(jù)的傳送和比較、四則運(yùn)算、數(shù)據(jù)的循環(huán)和移位，還支持脈沖輸出、高速計(jì)數(shù)、中斷、PID 等特殊指令。l 實(shí)時(shí)時(shí)鐘XC系列PLC可內(nèi)置時(shí)鐘，用于時(shí)間控制。l 外形小巧，安裝方便XC系列PLC擁有小巧的外形，安裝方便

40、，導(dǎo)軌和螺絲兩種方式任選。其具體規(guī)格參數(shù)如表5.1及5.2表5.1 XC3-32R-EPlc規(guī)格參數(shù)表項(xiàng)目規(guī)格絕緣電壓DC 500V 2M以上抗噪聲噪聲電壓1000Vp-p 1uS 脈沖1 分鐘空氣 無(wú)腐蝕性、可燃性氣體環(huán)境溫度060環(huán)境濕度 5%95%（無(wú)凝露）通訊口1RS-232，連接上位機(jī)、人機(jī)界面編程或調(diào)試通訊口2RS-232/RS-485，聯(lián)網(wǎng)或連接智能儀表、變頻器等通訊口3BD 板擴(kuò)展通訊口RS-232C/RS-485通訊口4CANBUS總線通訊口安裝可用M3 的螺絲固定或直接安裝在的導(dǎo)軌上接地第三種接地（不可與強(qiáng)電系統(tǒng)公共接地）表5.2XC3-32R-E型PLC性能參數(shù)表項(xiàng)目規(guī)格

41、程序執(zhí)行方式循環(huán)掃描方式編程方式指令，梯形圖并用處理速度0.5s停電保持使用FLASHROM用戶程序容量128KI/O點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù)14點(diǎn)24點(diǎn)32點(diǎn)48點(diǎn)輸入點(diǎn)數(shù)8點(diǎn)X0-X714點(diǎn)X0-X1518點(diǎn)X0-X2128點(diǎn)X0-X33輸出點(diǎn)數(shù)6點(diǎn)Y0-Y510點(diǎn)Y0-Y1114點(diǎn)Y0-Y1520點(diǎn)Y0-Y23內(nèi)部線圈（X）544點(diǎn)：X0-X1037內(nèi)部線圈（Y）544點(diǎn)：Y0-Y1037內(nèi)部線圈（M）8768點(diǎn)M0-M2999【M3000-M7999】特殊用M8000-M8767流程（S）1024點(diǎn)S0-S511【S512-S1023】定時(shí)器（T）點(diǎn)數(shù)640點(diǎn)T0-T99100ms不累計(jì)T100-T

42、199100ms累計(jì)T200-T29910ms不累計(jì)T300-T39910ms累計(jì)T400-T4991ms不累計(jì)T500-T5991ms累計(jì)規(guī)格100ms定時(shí)器設(shè)置時(shí)間0.1-3276.7秒10ms定時(shí)器設(shè)置時(shí)間0.01-327.67秒1ms定時(shí)器設(shè)置時(shí)間0.001-32.767秒計(jì)數(shù)器（C）點(diǎn)數(shù)640點(diǎn)C0-C29916位順計(jì)數(shù)器C300-C59932位順倒計(jì)數(shù)器C600-C619單相高速計(jì)數(shù)器C620-C629雙相高速計(jì)時(shí)器C630-C639AB相高速計(jì)時(shí)器規(guī)格16位計(jì)數(shù)器設(shè)置值K0-3276732位計(jì)數(shù)器設(shè)置值-2147483648+2147483647數(shù)據(jù)寄存器D9024字D0-D39

43、99【D4000-D7999】特殊用D8000-D9023Flashrom寄存器2048字FD0-FD1535特殊用FD8000-FD8512擴(kuò)展內(nèi)部寄存器16384字ED0-ED16383高速處理功能高速計(jì)數(shù)、脈沖輸出、外部中斷口令保護(hù)6位長(zhǎng)度ASC自診斷功能上電自檢，監(jiān)控定時(shí)器，語(yǔ)法檢查XC3-32R-E型PLC是繼電器輸出型PLC，它具有5個(gè)公共端子，因此各公共端塊單元可以驅(qū)動(dòng)不同電源電壓系統(tǒng)（例如：AC200V，AC100V，DC24V等）的負(fù)載。在繼電器輸出線圈與接點(diǎn)之間可編程控制器內(nèi)部電路與外部負(fù)載電路之間是電氣絕緣的。另外各公共端塊間煙溫是相互分離的。當(dāng)輸出繼電器的線圈通電時(shí)LE

44、D燈亮，輸出接點(diǎn)為ON。從輸出繼電器的線圈通電或切斷，到輸出接點(diǎn)為ON或OFF的響應(yīng)時(shí)間都約是10ms。圖5.3是PLC輸出接線圖圖5.3 PLC輸出接線圖5.1.2 模擬量輸入模塊PLC在工作過(guò)程中只能接受和處理數(shù)字信號(hào)，但是在控制系統(tǒng)中要對(duì)鍋爐的溫度進(jìn)行監(jiān)控，就必須將熱電偶測(cè)得的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC可處理的數(shù)字信號(hào)，XC-E8AD模擬量擴(kuò)展模塊就是完成這一工作的設(shè)備。它將輸入模擬量與轉(zhuǎn)換的數(shù)字量關(guān)系如圖5.4、圖5.5所示：圖5.4 前四路模數(shù)轉(zhuǎn)換圖圖5.5 后四路模數(shù)轉(zhuǎn)換圖XC-E8AD模擬量擴(kuò)展模塊具有以下特點(diǎn)：1) 14位的高精度模擬輸入2) 8通道模擬量輸入：前4路電壓輸入（0-

45、5V、0-10V兩種模式）；后4路電流輸入（0-20mA、4-20 mA兩種模式） 3) 作為XC的特殊功能模塊，最多可連接7臺(tái)4) 帶PID調(diào)節(jié)功能。圖5.6 模擬量輸入模塊XC-E8AD表5.3模擬量輸入模塊XC-E8AD性能規(guī)格項(xiàng)目電壓輸入（0CH-3CH）電流輸入(4CH-7CH)模擬量輸入范圍DC0-5V、0-10VDC0-20mA、4-20mA最大輸入范圍±18V0-40mA數(shù)字輸出范圍14位二進(jìn)制數(shù)PID輸出值0-k4095分辨率1/16383（14Bit）綜合精確度±0.8%轉(zhuǎn)換速度20ms/1通道模擬量用電源DC24V±10%,1000mA安裝方

46、式可用M3的螺絲固定或直接安裝在DIN-46277（寬35mm）的導(dǎo)軌上外型尺寸63mmX102mmX73.3mm5.1.3 電壓、電流信號(hào)智能變送器在循環(huán)流化床鍋爐的高溫環(huán)境下，測(cè)溫所需要的熱電偶通常是K型熱電偶。由于熱電偶測(cè)得溫度的輸出信號(hào)是毫伏級(jí)的信號(hào)，而模擬量擴(kuò)展模塊接受的是0-10V、4-20mA的信號(hào)，所以需要用電壓、電流信號(hào)智能變送器進(jìn)行轉(zhuǎn)化成符合規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。設(shè)備選用北京STM公司TA1D_V420V_系列。圖5.7 電壓、電流信號(hào)智能變送器5.2 控制系統(tǒng)組建PLC輸入輸出端的接線是一項(xiàng)細(xì)致的工作，設(shè)備與PLC的連接必須符合PLC本身端口的要求，否則會(huì)造成設(shè)備的損壞，同時(shí)又

47、要合理安排電路結(jié)構(gòu)，盡量使得電路清晰、簡(jiǎn)潔，便于工作人員操作和日后檢修。5.2.1 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程接線布置表5.4啟動(dòng)控制設(shè)備列表控制設(shè)備名稱設(shè)備代號(hào)數(shù)量位置備注回油調(diào)節(jié)閥Y07,Y102油槍供油管路調(diào)節(jié)油槍油壓一次風(fēng)機(jī)Y012供一次風(fēng)，同時(shí)動(dòng)作混合風(fēng)機(jī)Y031提供混合風(fēng)油槍配風(fēng)機(jī)Y022油槍配風(fēng)，同時(shí)動(dòng)作點(diǎn)火裝置Y042引燃床料，同時(shí)動(dòng)作熱電偶A4深入風(fēng)室中大于800一1000mm測(cè)量煙氣溫度熱電偶B4流化床層測(cè)量床溫計(jì)量式皮帶給煤機(jī)Y12,Y13Y14,Y154投運(yùn)煤風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板Y05,Y06預(yù)燃室內(nèi)外筒之間風(fēng)道調(diào)節(jié)混合風(fēng)風(fēng)量,正反轉(zhuǎn)鍋爐上水水泵Y00鍋爐上水水位調(diào)節(jié)器X03，X041指示鍋

48、爐水位聲光報(bào)警信號(hào)臺(tái)Y111提供報(bào)警信號(hào)啟動(dòng)按鈕X001程序開(kāi)始停止按鈕X011程序停止火焰監(jiān)視器X021監(jiān)視火焰圖5.9 PLC控制鍋爐啟動(dòng)接線圖5.2.2鍋爐停爐過(guò)程接線布置表4.1停爐控制設(shè)備列表控制設(shè)備名稱設(shè)備代號(hào)備注給煤機(jī)Y0Y1Y2Y3逐步減少給煤一次風(fēng)機(jī)Y4床溫降至400時(shí)停二次風(fēng)機(jī)Y5床溫降至400時(shí)停過(guò)熱器出口集箱疏水門(mén)Y6負(fù)荷降至25%對(duì)空排氣門(mén)Y7負(fù)荷降至25%熱電偶A.B測(cè)床溫，測(cè)回料器溫度燃燒器Y10在床溫低于800之前投運(yùn)助燃電除塵器Y11在床溫低于800之前停用J閥風(fēng)機(jī)Y12回料器溫度降至260以下停引風(fēng)機(jī)Y13回料器溫度降至260以下停吹灰設(shè)備Y14吹灰石灰石輸

49、送風(fēng)機(jī)Y15負(fù)荷降至10%停爐開(kāi)始X0啟動(dòng)停爐程序鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)器1X1設(shè)定鍋爐負(fù)荷55%鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)器2X2設(shè)定鍋爐負(fù)荷25%鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)器3X3設(shè)定鍋爐負(fù)荷10% 圖5.11 PLC控制鍋爐停爐接線圖第六章 程序設(shè)計(jì)編程工具使用信捷公司開(kāi)發(fā)的XCPPro V3.1編程軟件，該軟件是與XC系列PLC配套的專用編程軟件，它符合IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）制定的IEC1131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。XCPPro V3.1編程軟件具有梯形圖和指令符兩種編程方式，其中梯形圖編程直觀方便，是大多數(shù)編程人員和維護(hù)人員選擇的方式。指令符編程適合熟悉PLC和邏輯編程的有經(jīng)驗(yàn)的編程人員。6.1 鍋爐啟動(dòng)過(guò)程的程序設(shè)計(jì)6.

50、1.1梯形圖語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)6.1.2命令語(yǔ)言編程0 LDX0-開(kāi)始啟動(dòng)2 ORY1-一次風(fēng)機(jī)自鎖3 ANIX1-停止啟動(dòng)開(kāi)關(guān)6 ANIY44-報(bào)警停止啟動(dòng)8 OUTY1-開(kāi)啟一次風(fēng)機(jī)10 LDX0-開(kāi)始啟動(dòng)12 ORX4-鍋筒水位調(diào)節(jié)器最低點(diǎn)14 ORY0-鍋爐上水水泵自鎖16 ANIX1-停止啟動(dòng)開(kāi)關(guān)18 ANIY44-報(bào)警停止啟動(dòng)20 ANIX3-水位調(diào)節(jié)器最高點(diǎn)22 OUTY0-鍋爐上水水泵24 LDX0-開(kāi)始開(kāi)關(guān)26 OUTT0K50-T0，5秒延遲29 OUTT1K100-T1，10秒延遲32 LDT0-5秒延遲34 ANIY44-報(bào)警停止啟動(dòng)36 ANIX1-停止啟動(dòng)開(kāi)關(guān)38 OUTY2-開(kāi)啟油槍配風(fēng)機(jī)40 LDT1-10秒延遲42 ANIY44-報(bào)