【正文】 按下啟動按鈕X1，鼓風機Y2開始送風并自鎖，通風10min后T0動作燃油預(yù)熱器Y1動作并自鎖，時間T1同時開始計時，60S后T1常開觸點閉合，子火Y3點燃，時間T2開始計時，5S后T2觸點閉合，接通噴油口Y4開始點燃，Y4自鎖，時間T3開始計時，5S后T3觸點閉合，母火Y5點燃，同時切斷燃油預(yù)熱Y子火Y3和噴油泵Y4。 起動：該鍋爐的燃燒按一定時間間隔順序起燃。 異常情況子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉送風清爐觸發(fā)預(yù)熱器停止重新起燃根據(jù)系統(tǒng)在異常情況下自動關(guān)火的控制要求，可以繪制出相應(yīng)的梯形圖。 異常狀況自動關(guān)火鍋爐燃燒過程中，當出現(xiàn)異常狀況時(即蒸汽壓力超過允許值，或水位超過上限，或水位低于下限)，能自動關(guān)火進行清爐；異常狀況消失后，又能自動按起燃程序重新點火燃燒。 系統(tǒng)供電電路在圖中，系統(tǒng)總電源通過電源總開關(guān)接入PLC系統(tǒng)中，系統(tǒng)電源總開關(guān)實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的控制，交流220V電源通過電源開關(guān)接入隔離變壓器。 晶體管和雙向晶閘管輸出過載、過壓能力較差，價格高，因而適應(yīng)于要求快速通斷、快速響應(yīng)的工作場合?；締卧蠧PU、存儲器、輸入/輸出（I/O）、電源餓等，是一個完整的PC機，可以單獨使用。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。一般從兩個方面來考慮：一是執(zhí)行指令時間；二是掃描周期。PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出點數(shù)的多少，是PLC系統(tǒng)設(shè)計時必須知道的參數(shù)，在運行硬件配置時這個參數(shù)具有兩個含義：一個是實際的控制系統(tǒng)所需要的I/O點數(shù)，另一個是所考慮的PLC機型能夠提供的I/O點數(shù)。（５）經(jīng)濟性的考慮選擇可編程序控制器時，應(yīng)考慮性能價格比。ＰＬＣ類型總點數(shù)信號類型程序容量結(jié)構(gòu)類型超小型小型中型大型超大型≤64≤128≤512≤1024≥1024開關(guān)量開關(guān)量開關(guān)量、模擬量有特殊Ｉ／Ｏ單元功能強≤１ＫＢ≤４ＫＢ≤８ＫＢ≤１６ＫＢ≥１６ＫＢ整體型整體型模塊型模塊型模塊型　根據(jù)控制功能或輸入輸出點數(shù)選擇可編程序控制器的類型（２）輸入輸出模塊的選擇：輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。燃燒時，鼓風機送風；噴油口噴油；點火變壓器接通(子火燃燒)；瓦斯閥打開(母火燃燒)，將燃油點燃。 燃料在燃燒時，油由油泵從儲油罐中抽出，經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油電磁閥經(jīng)噴油口打入鍋爐進行燃燒。汽包：由上下鍋筒和三簇沸水管組成，水在管內(nèi)受管外煙氣加熱，在管簇內(nèi)發(fā)生自然的循環(huán)流動，并逐漸汽化，產(chǎn)生的飽和蒸汽聚集在上鍋筒里邊。以前使用燃煤鍋爐由于其在燃燒時產(chǎn)生大量的CO2和粉塵污染環(huán)境而逐漸被淘汰，相對應(yīng)的用燃油鍋爐來代替燃煤鍋爐已被廣泛用于酒店、大型商場等建筑。沸騰燃燒方式屬于一種低溫燃燒，除可燃用灰分十分高的固體燃料外，還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。后來又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器，火焰在爐膛中形成Ｌ形火炬。因此，不但要求發(fā)展各種爐型來適應(yīng)不同燃料的燃燒特點，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環(huán)鍋爐，水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同，造成密度差而產(chǎn)生自然流動。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制，有利于提高鍋爐蒸發(fā)量和蒸汽壓力。隨著鍋爐越做越大，為了增加受熱面積，在鍋殼中加裝火筒，在火筒前端燒火，煙氣從火筒后面出來，通過磚砌的煙道排向煙囪并對鍋殼的外部加熱，稱為火筒鍋爐。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，又叫蒸汽發(fā)生器，常簡稱為鍋爐，是蒸汽動力裝置的重要組成部分，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。經(jīng)過長時間的發(fā)展和完善，PLC主要具有邏輯運行功能，可以代替繼電器進行開關(guān)控制、具有定時控制的功能、記數(shù)控制功能、步進控制功能，A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，數(shù)據(jù)處理功能，通信，聯(lián)網(wǎng)功能，并配置了較強的監(jiān)控功能。PLC是采用微電腦技術(shù)制造的通用的自動控制設(shè)備，它具有高可靠性，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫，沖擊震動等惡劣環(huán)境，廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備、生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動控制。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。與此相適應(yīng)，最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼，后來改用臥式鍋殼，在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管，取代了鍋殼本身和鍋殼內(nèi)的火筒、火管。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應(yīng)用，以及鍋筒內(nèi)部汽、水分離元件的改進，鍋筒數(shù)目逐漸減少，既節(jié)約了金屬，又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。在鍋爐的發(fā)展過程中，燃料種類對爐膛和燃燒設(shè)備有很大的影響。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升。在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中采用分級燃燒或低溫燃燒技術(shù)，即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒，或把燃燒器分散開來抑制爐溫，不但可抑制氮氧化物生成，還能減少結(jié)渣。燃油鍋爐隨著城市的發(fā)展而越來越多地被應(yīng)用。2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 燃油鍋爐控制系統(tǒng)基本組成部分燃油鍋爐主要組成部分：燃油預(yù)熱器：鍋爐啟動前，將鍋爐燃燒用的燃油加熱到適當溫度以達到良好霧化，保證鍋爐的正常燃燒。 燃油鍋爐系統(tǒng)原理框圖 燃油鍋爐的工作過程鍋爐工作時燃料在爐膛內(nèi)進行燃燒，將其化學能轉(zhuǎn)化為熱能，高溫的燃燒產(chǎn)物—煙氣通過汽包受熱面將熱能傳遞給汽包內(nèi)溫度較低的水，水被加熱進而沸騰汽化，生成蒸汽。 燃油鍋爐運行示意圖燃油鍋爐運行的示意圖如上所示，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐進行燃燒。（４）存儲器的選擇由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般要求可編程序控制器的存儲器容量，按２５６個Ｉ／Ｏ點至少８Ｋ存儲器選擇。（3）I/O系統(tǒng)。而對于還有模擬量的PLC控制系統(tǒng)，特別是含有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)，必須考慮PLC的響應(yīng)速度。存儲器容量估算。它采用整體式結(jié)構(gòu)，按功能可分為基本單元、擴展單元、擴展模塊及特殊適配器等四種類型產(chǎn)品。雙向晶閘管輸出亦是無觸點輸出，動作響應(yīng)時間較短，用于控制交流負載。 針對燃油鍋爐的實際情況，我們采用220V交流，簡單不需添加變壓器，是普通電網(wǎng)就能提供。 間隔10min 間隔1min 系統(tǒng)停止梯形圖 停止過程：在啟動燃燒后，即X1按下，母火Y5和送風Y2一直在進行，按下停止按鈕X2，瓦斯閥Y5被切斷（自鎖消失），同時啟動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；30S后切斷送風Y2，送風停止，即清爐停止。 間隔30s 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)總梯形圖綜合考慮上述系統(tǒng)的控制要求（用PLC控制燃油鍋爐的啟動、停止、出現(xiàn)異常情況時能暫停且異常情況消失后能自動按起燃順序重新工作）。 間隔5s送風燃油預(yù)熱 子火燃燒噴油 母火燃燒關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵停止：停止燃燒時，要求： 蒸汽壓力輸入：X003（壓力傳感器）水位高輸入：X004（水位上限傳感器）水位低輸入：X005（水位下限傳感器）XXX5輸出：M1M1控制輸出：（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00（M1常閉）Y00T005（參數(shù)300）T005輸出：Y00時間繼電器T1（參數(shù)600） 水位控制：水位底X005輸出：進水閥Y006 水位高X004輸出：排水閥Y007Y00Y007互鎖通過以上的控制順序表，大致可以編寫最后的梯形圖了，其中還需考慮一部分自鎖問題。在系統(tǒng)的異常情況時（蒸汽壓力超過允許值或水位超過上限或水位低于下限）需要有一個示警電路來顯示，只要在相應(yīng)的電路開關(guān)路線上加一個發(fā)光二極管就可以了。通過這次設(shè)計，既鞏固原有的PLC知識，又增加一些新知識。另一方面，通過對PLC在燃油鍋爐的應(yīng)用，可以看出PLC的功能強大，在很多地方都有用武之地。在此致以最衷心的謝意！在設(shè)計過程中也得到一些同學的熱心幫助，在他們的幫助和在指導老師的指導下才能順利完成此次課程設(shè)計。整個設(shè)計過程比較復(fù)雜，在設(shè)計中反映出個人知識的不足，需要學習更多的知識以彌補不足。PLC越來越多的應(yīng)用于城市和工廠。5 燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試結(jié)果 程序調(diào)試過程 、 打開工程過程圖 PLC診斷過程圖 軟元件測試過程圖 程序運行過程圖 程序調(diào)試時序圖 經(jīng)過所編寫程序反復(fù)變換、監(jiān)視、調(diào)試、診斷無誤，且最終結(jié)果滿足系統(tǒng)設(shè)計要求，即完成預(yù)期實現(xiàn)的目標。緊急情況時，當蒸汽壓力超過允許值，即X3動作，或水位超過上限，即X4動作，或水位低于下限即X5動作，中間繼電器M1接通并自鎖，其常閉觸點斷開，切斷燃油預(yù)熱Y子火Y3和噴油泵Y4，同時M1的常開觸點閉合，時間繼電器T5開始記時（自鎖），送風也在進行中，進行清爐。當水位高于上限時，排水閥打開，進水閥關(guān)閉。