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《燃气锅炉自动控制系统设计应用分析》：本文是一篇关于自动控制系统论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。

摘要：随着我国科学技术的不断提高,锅炉控制系统的精度要求也是越来越高.本文以PLC技术相关知识为切入点,详细讲述了基于PLC控制的燃气锅炉自动给控制系统的设计与应用,本设计能有效的改变染料品种,减少大气污染,希望能为技术人员带来一些帮助.

关键词：燃气过滤；自动控制系统用；PLC技术

我国燃气锅炉在设计时,效率比较高,均在90%左右,但是锅炉在实际运行中受到温度以及热量需求等的变化影响,经常导致燃气量需要经常调整,极大的浪费能源,因此有必要对燃气锅炉控制系统进行调整,以提高能源的利用率,为更好的说明基于PLC技术的燃气锅炉自动控制系统的设计及应用,本文先从PLC技术相关知识说起.

一、PLC技术相关知识

PLC中文含义是可编程控制器（英文简称PLC）,于1969年入世以来,逐渐成为了使用最多、应用最广泛的工业控制器,目前为止已有多个分支.PLC控制由中心处理单元CPU、存储器电源单元等组成,抗干扰能力强.它是采用一类可变成的存储器,专为工业现场应用而设计,是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,克服了继电控制系统的接线复杂、功耗高以及灵活性差的特点,同时又照顾到了维修人员的习惯,能够很灵活的应用到生产实践中.

传统的继电器控制技术是采用硬件接线来实现的,若是产生故障,维修起来十分麻烦,PLC控制则采用的是存储逻辑,以程序的方式存在内存中,若是发生故障,只需检查程序即可.PLC内部可编程内部结构主要包括编程器、输入输出单元、用户程序存储器、系统程序存储器以及*处理单元.

从控制速度来看,传统的继电器控制技术由于实现控制需要依据机械动作,因此工作效率很低,速度非常的慢,在毫秒数量级而且在操作过程中易出现抖动现象,有可能造成电器的损坏,PLC控制由于是由程序来进行控制,速度要比传统的继电器控制技术快得多,速度在微妙数量级,而且在控制时不会出现抖动现象.

二、基于PLC技术的燃气锅炉自动控制系统的设计及应用

1.系统特点

系统硬件包括*监控计算机（采用RS-485实时通讯）、西门子S7-300可编程计算器,温度传感器、水位传感器、流量计以及氧化锆氧量分析仪等.系统软件使用VB开发语言操作的人机界面.

本燃气锅炉自动控制系统采取比较实用的人机对话系统,能够实时显示个控制回路,对过程对象进行实时监控,可在线修改系统结构以及组态回路,能够实现局部在线故障维修.系统运行时由PLC自动控制系统实现现场监控,并还原显示系统软件的数据,增加系统数据通信的安全性能.不同设备的控制功能能够非常方便的分配到不同合适的控制单元上,根据现实的需要进行相关模块的功能修改维护等操作.

2. 燃气量的控制原理与方案设计

燃气量的控制系统关键部位包括稳压阀、比例调节器以及变频器等,当需求的热量发生变化时,就需要改变系统燃气量来进行实现热量的变化.稳压阀的作用是保证比例调节器的燃气进入前后压力保持稳定,使比例调节器不收压力变化的影响.比例调节器则是用来调节压力,当燃气和空气的压力信号变化时,比例调节器的膜片会带动阀门发生变化,使燃气和空气的压力保持在一定范围内,使锅炉处于最佳燃烧区.系统的主要设备是变频器,由变频器带动风机运行,只需改变变频器的输出频率就能改变空气燃气量,进而调节热量的产生.锅炉燃气系统的主要调节对象是主汽压力,主汽压力的的调节可根据进入炉内的燃气量的变化来实现.由调节器来给出燃气流量的设定值,压力传感器将蒸汽压力监测值反馈过来与设定值进行比较,信号接着输送到调节回路,若是压力低可通过加大调节阀开度来实现压力平衡,相反压力过高,通过减小调节阀门开度来实现压力平衡.

3.炉膛压力与水位控制系统的设计原理与方案

炉膛负压既是保持燃料反应燃烧稳定性的重要参数,同时也是锅炉运行进行控制和监控所依据的重要参数,若压力过大就会导致严重漏风现象,增加排烟量的损失,炉膛还会发生向外喷火的现象.炉膛压力若是过小,炉膛同样也会发生向外喷火的现象,这两种情况都会威胁到设备与人身的安全,因此压力控制系统需要把炉膛压力控制在合适的范围.

本设计采用PLC与变频器相结合,能够达到有效地控制风机转速,进而控制炉膛压力稳定的效果.变频器将炉膛压力信号输送到PID调节其中,同时将负压调节器的钱奎新号输送到调节器的输出端,及时调节送风量,使炉膛压力保持在稳定范围内.

若锅炉运行中水位大幅度变化会导致汽包内出现出水或是满水现象,威胁到设备的安全生产.水位过高会导致出口蒸汽水分过多影响汽水分离设备安全运行,烧坏过热器.汽包水位过低就会使得水的气化速度过快,难以进行及时的控制,最终导致锅炉烧坏,甚至发生爆炸事件.

燃气锅炉汽包水位控制系统用可采取单冲量、双充量以及三充量等控制方案,单冲量与双充量都是比较简单的控制方案,面对现代各种复杂的锅炉设备与设计要求,这两种方案都难以满足需要,因此本设计采用三重量.影响汽包水位的主要因素包括蒸汽流量和给水流量,若是蒸汽流量大幅度变化必然会导致汽包水位发生波动,进而影响给水流量的变化,使给水量与蒸汽量的平衡无法保持,对设备运行造成严重影响.本设计把蒸汽汽包水位测量信号构成主调节信号,把作为前馈信号的蒸汽流量构成前馈调节回路,从而实现汽包水位的调节.

三、结语

综上所述,本文先讲解了PLC相关知识,重点讲述基于PLC技术的燃气锅炉自动控制系统的设计与运用.基于PLC技术的自动控制系统在使用是能对燃气锅炉进行全过程监控,提高了锅炉燃料的使用效率,同时也提高了锅炉操作的安全性,能够创造出更多的经济效益.

参考文献：

[1]齐敏,王猛.130T/H燃气锅炉自动控制系统的设计与实现[J].自动化博览,2008,（5）：59-61.

[2]牟岳泰,许东来,赵永军等.燃气锅炉的PLC自动控制系统[J].微计算机信息,2005,（28）：17-18+72.

自动控制系统论文参考资料：