PLC控制系統(tǒng)在熱電廠中的應(yīng)用

張廣平 張晉祎

1.沈陽鼎訊科技有限公司 遼寧沈陽 110000

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目前，整個社會的各行各業(yè)都需要用電，熱電廠的工作設(shè)備及環(huán)境就受到廣泛的關(guān)注。熱電廠目前的生產(chǎn)環(huán)境是十分惡劣的，而且工廠里面的需要控制的設(shè)備數(shù)據(jù)量大、工作過程復(fù)雜。這就導(dǎo)致出現(xiàn)很多因?yàn)槿藶榈目刂撇划?dāng)造成的環(huán)境污染和設(shè)備損壞。因此，在熱電廠的工作中實(shí)現(xiàn)自動化控制是現(xiàn)在急需解決的問題。本文主要介紹了PLC技術(shù)對于熱電廠面臨難以解決問題的作用和效果。

1 PLC控制系統(tǒng)的硬件問題

1.1 硬件中配置上下機(jī)位的問題

通常，熱電廠中PLC控制系統(tǒng)的I/O控制點(diǎn)有大約600個。結(jié)合控制系統(tǒng)需要花費(fèi)的價(jià)格，機(jī)器工作中的掃描速度、自我調(diào)整功能和I/O數(shù)容量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，西門子中T1545這一型號的PLC控制系統(tǒng)的功能具有較好的性價(jià)比。雖然其中的控制點(diǎn)數(shù)量大，但是PLC模塊中的主框架中設(shè)置的I/O模塊的數(shù)量太少，所以可以增加框架提升機(jī)器的工作效率。增加框架的作用就是通過遠(yuǎn)程底盤進(jìn)行控制的模塊，這種模塊可以起到通訊的作用。全部的框架包括輸入和輸出端口以及電源模塊。另外工作系統(tǒng)還可以增加五個監(jiān)控設(shè)施和工程師控制站，監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)品的型號建議采用研華586型號的工控機(jī)。通訊功能采用上下機(jī)位配合運(yùn)轉(zhuǎn)。UPS提供整個工作系統(tǒng)所需要的電源[1]。

1.2 訊號穩(wěn)定的重要性

訊號的完美連接對于整個工作系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是十分重要的?，F(xiàn)場工作輸入信號是流過PLI工作系統(tǒng)和儀表盤的電流信號，其具體電流參數(shù)為4MA-20MA。我們可以從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中認(rèn)識到：如果儀表或者PLC工作系統(tǒng)中任何一個零件出現(xiàn)了問題，那么就會導(dǎo)致這兩個區(qū)域的所有信號都出現(xiàn)故障無法使用。在這種情況下，我們就需要結(jié)合兩種工作的方法進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)電流信號通過儀表系統(tǒng)的時候，我們就需要把輸出的電壓信號傳輸?shù)絇LC工作系統(tǒng)當(dāng)中去。但是如果出現(xiàn)的是電壓信號無法正常輸出的情況，就需要把電流通過適配器劃分為兩條線路，最后再輸入到PLC和儀表中。還有就是在工作中我們需要適當(dāng)情況下進(jìn)行訊號的隔離。輸入信號是指經(jīng)過伺服放大器和手操作儀器是電流信號，其具體電流參數(shù)是4MA-20MA。這個電流心信號輸出的電壓就是PLC工作系統(tǒng)的輸入信號。但是實(shí)際情況中，伺放輸出端的輸出電流在接地的情況下PLC工作系統(tǒng)也在負(fù)端完成了接地的工作，這種情況就會導(dǎo)致輸入的信號出現(xiàn)故障失靈的現(xiàn)象。這個時候同樣是采用兩種方法結(jié)合解決實(shí)際問題。

2 系統(tǒng)實(shí)施控制內(nèi)容的基本內(nèi)容

PLC工作系統(tǒng)的自動控制功能需要采用自己本身就帶有的Ti-soft軟件編程代碼實(shí)現(xiàn)。本質(zhì)上就是通常所說的梯形的邏輯指令方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)邏輯指令的快速運(yùn)轉(zhuǎn)，對于使用者來說特別的方便。舉個例子來說，如果我們需要對系統(tǒng)進(jìn)行自動診斷和自我修復(fù)的處理工作，這套軟件的作用就可以完美的體現(xiàn)出來了。軟件的基本內(nèi)容有函數(shù)和控制功能模塊，這樣可以極大的為使用者帶來便利。所以，我們在對工作系統(tǒng)進(jìn)行控制的時候，簡單操作直接采用固定模塊；復(fù)雜操作就可以進(jìn)行SF程序的編寫。熱電廠中汽水的控制系統(tǒng)采用的就是這種實(shí)時控制的方法。其系統(tǒng)主要的組成部分是V1、V2、V3、V4和水泵四個電動調(diào)節(jié)閥。其中對設(shè)備或者系統(tǒng)進(jìn)行維修的時候可以選擇采用旁路，因此在設(shè)計(jì)的時候，把它設(shè)計(jì)為旁路和主路，我們把一條做為集水箱通道，另一條作為途經(jīng)減溫器的集水箱通道，集水箱中的所有水最后都進(jìn)入了汽包。汽包中會流出一些飽和水蒸汽，這些水蒸汽可以通過表面的減溫器，進(jìn)而起到為設(shè)備降溫的特殊作用，最后蒸汽進(jìn)入到氣輪機(jī)當(dāng)中。在實(shí)際運(yùn)作的過程中，需要采用V4來控制汽包的水位，尤其是在機(jī)器高負(fù)荷的情況之下。還有就是可以通過改變主汽溫度和汽包的水來保證設(shè)備工作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。在通過V4進(jìn)行汽包水位控制的時候，他們兩者之間的耦合度會變高，因此一旦我們調(diào)節(jié)了V3，就必須要相應(yīng)的調(diào)節(jié)V4，這樣才能夠達(dá)到控制總量的目的。在對主汽溫度的調(diào)節(jié)方面，我們可以采用變微分的方法。這是因?yàn)榻o煤量的大小和送風(fēng)量的大小會對主汽的溫度產(chǎn)生很大的影響。所以出于想要超前控制的目的，需要在控制計(jì)算的過程中手使用微分的方法計(jì)算。這種方法可以很好地控制主汽的溫度，保證主汽溫度的穩(wěn)定性[2]。

3 PLC工作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

PLC工作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域是在監(jiān)控方面。FIX編程方法被很好的使用，來幫助監(jiān)控系統(tǒng)工作的運(yùn)轉(zhuǎn)。監(jiān)控軟件就可以做到實(shí)時的對工作參數(shù)進(jìn)行顯示。監(jiān)控系統(tǒng)的具體內(nèi)容是采用流程圖的方式顯示實(shí)時過程中的具體數(shù)據(jù)；采用回路圖的方法實(shí)時顯示回路運(yùn)行的情況和對控制參數(shù)的實(shí)時修改情況；監(jiān)控畫面中記錄所有的報(bào)警信號；將歷史記錄中所有的設(shè)置參數(shù)保存199天；將過去設(shè)備情采用趨勢圖的方式通過畫面和報(bào)表等可視化的形式表現(xiàn)出來[3-4]。

4 結(jié)語

本文系統(tǒng)的闡述和分析了熱電廠實(shí)際生產(chǎn)過程中PLC實(shí)時控制系統(tǒng)的作用，提出這種控制系統(tǒng)可以提高電廠工作人員的效率，減少他們的工作壓力，同時，也提高了熱電廠工作系統(tǒng)正常工作的安全性和穩(wěn)定性，能夠有效地減少意外情況的發(fā)生。因此，PLC工作系統(tǒng)可以在熱電廠的工作系統(tǒng)中廣泛的推廣和應(yīng)用。它具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ梢詭椭髽I(yè)產(chǎn)生更多的社會經(jīng)濟(jì)效益。