【正文】 導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和敬業(yè)精神使作者受益非淺，李老師淵博的學(xué)識(shí)讓作者敬佩。3) 通過(guò)PLC在燃油鍋爐上的使用，一方面，可減少成本，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的控制。 啟動(dòng)按鈕X1動(dòng)作時(shí)序圖 停止按鈕X2動(dòng)作時(shí)序圖 蒸汽壓力X3動(dòng)作時(shí)序圖 水位上限X4動(dòng)作時(shí)序圖6 總 結(jié)這個(gè)設(shè)計(jì)是基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在研究課題和設(shè)計(jì)任務(wù)中、首先要解決的是PLC機(jī)型的選擇，這個(gè)任務(wù)需要去翻閱相關(guān)的書籍和網(wǎng)上查找一些新信息，翻閱和查找增加了許多新知識(shí)，包括一些PLC新產(chǎn)品等?？刂扑粫r(shí)，當(dāng)水位低于下限時(shí)，X5動(dòng)作，進(jìn)水閥Y6打開，系統(tǒng)開始進(jìn)水，同時(shí)由于互鎖使出水閥被斷開（關(guān)閉）；當(dāng)水位高于上限時(shí)，X4動(dòng)作，出水閥Y7排水，同時(shí)由于互鎖斷開進(jìn)水閥Y6，即進(jìn)水閥關(guān)閉，水位正常后由T5關(guān)閉進(jìn)出水閥門即可完成水位控制過(guò)程。同時(shí)輸出5：間隔時(shí)間T4（參數(shù)300）：（T4常閉）Y002 異常狀況輸入條件匯總：M1 根據(jù)控制要求繪制出梯形圖。 送風(fēng)Y瓦斯閥(母火)噴氣持續(xù)進(jìn)行，啟動(dòng)完成。其起燃順序?yàn)椋? 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖 系統(tǒng)的I/O接口以及硬件接線圖設(shè)計(jì)由前面所述可知該系統(tǒng)有5個(gè)輸入，7個(gè)輸出，其I/輸入接口輸出接口啟動(dòng)按鈕X1燃油預(yù)熱Y1停止按鈕X2鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)Y2蒸汽壓力X3點(diǎn)火變壓器（子火）Y3水位上限X4噴油口噴油Y4水位下限X5瓦斯閥（母火）Y5進(jìn)水電磁閥Y6出水電磁閥Y7 系統(tǒng)輸入、輸出接口示意圖由上表以及所選機(jī)型FX2N24MR001可得該系統(tǒng)的硬件接線圖，： 系統(tǒng)硬件接線圖 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)上圖中，PLC接入了一個(gè)電源，可編程控制器CPU所需的工作電源一般都是5V直流電源，這些電源可由可編程控制器本身的電源模板供給，而PLC的電源模板需要外接。 控制要求： 1) 起動(dòng)：該鍋爐的燃燒按一定時(shí)間間隔順序起燃。繼電器輸出可靠性高，價(jià)格低，使用電壓范圍廣，既可控制交流負(fù)載又可控制直流負(fù)載，因而使用廣泛；但因有觸點(diǎn)輸出，尤其在感性負(fù)載時(shí)繼電器觸點(diǎn)壽命較短，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)（10ms以下），因而不適應(yīng)要求高速通斷、快速響應(yīng)的工作場(chǎng)合。綜合考慮上述一些選擇要求以及對(duì)PLC產(chǎn)品的熟悉程度，最后選擇日本三菱的FX2系列PLC作為系統(tǒng)控制的機(jī)型。考慮裕量后的I/O總點(diǎn)數(shù)即為I/O點(diǎn)數(shù)估算值，該估算值是PLC選型的主要技術(shù)依據(jù)，考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，選定的PLC機(jī)型的I/O能力極限值必須大于I/O點(diǎn)數(shù)估算值。（6）響應(yīng)速度。（2）PLC的硬件配置。一般可編程序控制器的供電電源的應(yīng)設(shè)計(jì)選用２２０Ｖ交流電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。3 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC機(jī)型的選擇及各硬件性能指標(biāo)分析通常選擇PLC機(jī)型有以下幾種方法： 方法1. 按以下條件選擇機(jī)型（１）可編程序控制器的類型：可編程序控制器按結(jié)構(gòu)可分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)和控制室安裝兩類；按CPU的字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。點(diǎn)火時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)；噴油口噴油；點(diǎn)火變壓器接通（子火）；瓦斯閥打開（母火）。燃料供給設(shè)備：包括供油管路和油槍等。 預(yù)期實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)燃油鍋爐的自動(dòng)控制，不但能很好的控制鍋爐的水位和蒸汽壓力等參數(shù)，還能很方便的加水和排水，基于PLC的控制很容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。在石油化工領(lǐng)域，它的主要作用是向生產(chǎn)裝置提供所需的合格蒸汽，其控制質(zhì)量的優(yōu)劣不僅關(guān)系到鍋爐自身運(yùn)行的效果，而且還將直接影響到相關(guān)裝置生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。70年代石油提價(jià)后，許多國(guó)家又重新轉(zhuǎn)向利用煤炭資源。后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到爐膛容積和結(jié)構(gòu)在燃燒中的作用，將爐膛造高，并采用爐拱和二次風(fēng)，從而提高了燃燒效率。在超臨界壓力時(shí)，直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐，70年代最大的單臺(tái)容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機(jī)組。隨著制造工藝和水處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了彎水管式鍋爐。它的金屬耗量較低，但需要很大的砌體。18世紀(jì)后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。鍋爐包括鍋和爐兩大部分，鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場(chǎng)所。在上個(gè)世紀(jì)60年代前期，我國(guó)鍋爐的控制系統(tǒng)開始得到迅速發(fā)展。到現(xiàn)在已出現(xiàn)越來(lái)越多的新PLC產(chǎn)品：如三菱FX2N系列PLC、三菱FX2NC系列PLC、三菱FX1N系列PLC、松下FP2松下電工可編程控制器(PLC)、三菱A/Q系列PLC、橫河FAMA系列PLC 等一系列新產(chǎn)品最初的工廠自動(dòng)化控制主要是以繼電器回路控制占主導(dǎo)地位，這種控制具有體積大，耗電多，壽命短，可靠性差以及運(yùn)行速度慢等缺點(diǎn)，而可編程序控制器具有體積小，可靠性高，耗電少等優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，降低成本，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和監(jiān)控。即使是小型鍋爐，一旦發(fā)生爆炸，后果也十分嚴(yán)重。1830年左右，在掌握了優(yōu)質(zhì)鋼管的生產(chǎn)和脹管技術(shù)之后出現(xiàn)了火管鍋爐。初期的水管鍋爐只用直水管，直水管鍋爐的壓力和容量都受到限制。第二次世界大戰(zhàn)以后，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因?yàn)楫?dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)組要求高溫高壓和大容量。直水管鍋爐出現(xiàn)后開始采用機(jī)械化爐排，其中鏈條爐排得到了廣泛的應(yīng)用。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)有各類工業(yè)鍋爐約25萬(wàn)。 PLC控制燃油鍋爐的設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)采用可編程序控制器PLC控制燃油鍋爐的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。爐膛：是使燃料充分燃燒并放出熱能的設(shè)備，由供油系統(tǒng)和油槍組成。點(diǎn)火完畢后，關(guān)閉點(diǎn)火，繼續(xù)送風(fēng)、噴油，使燃燒持續(xù)。鍋爐的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水閥和排水閥來(lái)執(zhí)行。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、適用范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因素負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。 方法2目前，國(guó)內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)幾百個(gè)，其性能各有特點(diǎn)，價(jià)格也不盡相同。PLC的種類很多，因此它的指令系統(tǒng)是不完全相同的。I/O點(diǎn)數(shù)的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：開關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸入點(diǎn)數(shù)10開關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸出點(diǎn)數(shù)8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量2模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)100通信接口所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=接口個(gè)數(shù)300存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)備用量即為存儲(chǔ)器容量。PLC的主要技術(shù)性能包括編程方式、指令、存儲(chǔ)器、PC的元器件等，是PLC選型時(shí)主要的選擇依據(jù)。在鍋爐的控制要求中，蒸汽壓力，這個(gè)值的控制一般用傳感器來(lái)控制，即當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)一定值時(shí)通過(guò)傳感器將非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)做相應(yīng)的動(dòng)作。 間隔5s送風(fēng)燃油預(yù)熱 子火燃燒噴油 母火燃燒關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵 間隔30s停止子火、母火、預(yù)熱器、噴油泵關(guān)閉 送風(fēng)(將廢氣、雜質(zhì)吹去)送風(fēng)停止(清爐停止)3) 異常狀況自動(dòng)關(guān)火：鍋爐燃燒過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)(即蒸汽壓力超過(guò)允許值，或水位超過(guò)上限，或水位低于下限)，能自動(dòng)關(guān)火進(jìn)行清爐；異常狀況消失后，又能自動(dòng)按起燃程序重新點(diǎn)火燃燒。 異常情況子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉送風(fēng)清爐觸發(fā)預(yù)熱器停止重新起燃4) 鍋爐水位控制：鍋爐工作起動(dòng)后，當(dāng)水位低于下限時(shí)，進(jìn)水閥打開，排水 閥關(guān)閉。在電網(wǎng)電壓較穩(wěn)定的情況下也可以不用交流穩(wěn)壓器或UPS不間斷電源。 間隔5s 30S后，T5動(dòng)作，中間繼電器M1被斷開，M1常閉節(jié)點(diǎn)恢復(fù)閉合，由T5送入一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使預(yù)熱Y1接通并自鎖，系統(tǒng)完成重新啟燃過(guò)程。 異常情況子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉送風(fēng)清爐停止觸發(fā)預(yù)熱器重新起燃鍋爐水位控制：鍋爐工作起動(dòng)后，當(dāng)水位低于下限時(shí)，進(jìn)水閥打開，排水閥關(guān)閉。停止時(shí)，在啟動(dòng)燃燒后，即X1按下，母火Y5和送風(fēng)Y2一直在進(jìn)行，按下停止按鈕X2，瓦斯閥Y5被切斷（自鎖消失），同時(shí)啟動(dòng)M2斷開燃油預(yù)熱Y子火Y3和噴油泵Y4，T4得電并開始記時(shí)；30S后切斷送風(fēng)Y2，送風(fēng)停止，即清爐停止。上述步驟基本完成了用指令表設(shè)計(jì)燃油鍋爐的PLC控制程序，如果要設(shè)計(jì)出實(shí)物，只需要按I/O接線圖和電源供給圖安裝，再輸入控制梯形圖指令即可完成。2) PLC的發(fā)展，既是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，也是現(xiàn)代工廠對(duì)控制系統(tǒng)精度要求越來(lái)越高的結(jié)果。當(dāng)然，個(gè)人的設(shè)計(jì)或多或少總存在一些不足和缺陷，只有在不斷學(xué)習(xí)使用和在別人的幫助指點(diǎn)下，才能不斷改進(jìn)缺陷和不足。對(duì)他們的幫助，在此致以最誠(chéng)摯的感謝！。4) 通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)，可以得到同一個(gè)控制要求，可以有不同的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，即可以有不同的路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的目的，這也說(shuō)明了PLC的功能強(qiáng)大。通過(guò)對(duì)基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使我懂得了1) 鍋爐一直在發(fā)展，隨著對(duì)控制精度和對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的繼電器控制不能滿足要求，燃煤鍋爐也漸漸不再適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展的需要。一旦其中任何一個(gè)異常情況發(fā)生，即其開關(guān)開始閉合，發(fā)光二極管接通發(fā)光，顯示是什么超標(biāo)。 系統(tǒng)總控制梯形圖 對(duì)系統(tǒng)控制總梯形圖的分析啟動(dòng)時(shí)，