關(guān)于PLC在燃?xì)庹咀詣涌刂葡到y(tǒng)中的應(yīng)用探析

朱延

摘 要：針對輕烴燃?xì)庹竟庑阅懿环€(wěn)問題，文章設(shè)計了以PLC為核心的燃?xì)庹咀詣庸饪刂葡到y(tǒng)，并就相關(guān)問題進行討論。首先介紹了供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，其次就燃?xì)庹咀詣涌刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作流程、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計等問題進行了闡述。

關(guān)鍵詞：PLC；輕烴燃?xì)庹荆蛔詣涌刂?/p>

引言

21世紀(jì)，能源與環(huán)境保護是人類社會共同面臨的主要難題。為突破能源的限制并盡可能地保護環(huán)境，部分地區(qū)在城市郊區(qū)或城鄉(xiāng)地區(qū)建立輕烴燃?xì)庹咀鳛槿藗兩a(chǎn)、生活的熱能來源的重要補充。輕烴燃?xì)庹臼褂糜蜌馓铩捰蛷S的液態(tài)烷烴為原料，采用純粹的物理氣化工藝混合生產(chǎn)可燃?xì)怏w，再通過輸配管網(wǎng)輸送到使用者手中。由于生產(chǎn)工藝簡單，燃?xì)馊紵螽a(chǎn)生的生成物主要為水和二氧化碳，對周圍大氣的污染程度較少，環(huán)保效果和經(jīng)濟效益較好，所以廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)居民生活、賓館餐飲和工業(yè)鍋爐等方面。但由于供氣濃度波動較大，在實際使用過程中經(jīng)常發(fā)生供氣指數(shù)不穩(wěn)定，用戶使用效果不理想等問題。針對這個問題，作者通過可編程控制器（PLC）并輔以相關(guān)外圍設(shè)備，組建了輕烴燃?xì)庹咀詣涌刂葡到y(tǒng)。經(jīng)過實踐檢驗，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)供氣站無人值守、供氣性能穩(wěn)定的目標(biāo)。

1 供氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和工作原理

圖1為輕烴燃?xì)庹竟庀到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。從圖1可以看到，作為原料的輕烴油先從油罐進入氣化罐，和來自空氣罐的空氣混合，然后進入混合罐進一步混合，再經(jīng)緩沖罐進入用戶網(wǎng)絡(luò)。供氣站通過對氣化罐輕烴油的進油量和空氣進氣量的控制，調(diào)整氣化罐內(nèi)燃?xì)鈮毫驮嫌鸵何唬ㄟ^對從氣化罐到混合罐的氣體量和空氣罐到混合罐的空氣量進行控制，實現(xiàn)對混合罐內(nèi)的輕烴燃?xì)獾膲毫蜐舛鹊目刂疲_保用戶端燃?xì)鈮毫蜐舛确€(wěn)定維持在一定范圍內(nèi)，從而達(dá)到滿足用戶使用要求的目的。

2 輕烴燃?xì)庹咀詣庸饪刂葡到y(tǒng)

PLC 采用微機制造工藝生產(chǎn)，具有自動控制功能，結(jié)合順序控制和回路調(diào)節(jié)兩種方法，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯判斷、定時、記憶和算術(shù)運算等功能。由于PLC具有較強的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)性，以其為自動控制系統(tǒng)主體單元可以保證系統(tǒng)的可靠性。依據(jù)燃?xì)庹揪唧w情況，控制系統(tǒng)采用了SIMATIC$7-200可編程控制器作為自動控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)的主要單元，并配有開關(guān)量輸入、輸出，模擬量輸入（A/D）等模塊。基于便于操作管理的考慮，本系統(tǒng)采用中文顯示界面。

2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程

圖2為自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程。本系統(tǒng)以SIMATIC$7-200型PLC為核心，輸入輸出模塊負(fù)責(zé)控制核心與外部設(shè)備的信息傳遞，外部設(shè)備負(fù)責(zé)指令執(zhí)行和信息采集。三者協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)供氣系統(tǒng)的自動控制。（1）模擬量輸入。模擬量指的是供氣系統(tǒng)中線性變換的物理參數(shù)，包括氣化罐內(nèi)的原料油液位、氣體壓力，混合罐內(nèi)的氣體壓力、燃?xì)鉂舛鹊葏?shù)。由于這些參數(shù)經(jīng)相應(yīng)傳感器采集并由功率變送器轉(zhuǎn)換后，以0至5伏電流的模擬信號形式傳送到A/D模塊各通道，所以稱為模擬信號。（2）開關(guān)量輸入。空氣壓縮機和各部位電磁閥的手動控制開關(guān)情況、氣體過壓、燃?xì)饴獾裙收闲盘栆蚤_關(guān)量形式傳遞給控制單元。（3）開關(guān)量輸出。開關(guān)量輸出主要指從控制單元傳遞給各外部設(shè)備執(zhí)行的指令信息，一般包括空壓機啟停、相應(yīng)電磁閥的啟停以及故障報警拉閘等信號。

2.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

該系統(tǒng)采用PLC實時測控軟件，以梯形圖邏輯進行控制。（1）系統(tǒng)循環(huán)主程序模塊。該模塊式PLC啟動后第一個執(zhí)行的程序。程序由內(nèi)部初始化開始，隨后進行空氣壓力、燃?xì)鈮毫Α⑷細(xì)鉂舛取⒃嫌鸵何坏葏?shù)的巡回檢測。檢測結(jié)果反饋給PLC和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)進行對比，然后根據(jù)對比的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)啟停操作。如果實際參數(shù)大于允許范圍就會進行報警，同時進入故障服務(wù)程序。（2）中文顯示子程序模塊。該程序的主要功能是設(shè)置各參數(shù)閥值和顯示信息。該程序的編制工作可以使用SIMATIC$7-200軟件的編程向?qū)硗瓿伞?/p>

2.3 系統(tǒng)測試精度和技術(shù)特點

（1）精度較高。燃?xì)鉂舛群蜌怏w壓力的控制誤差不超過1.5%，原料油液位控制誤差不超過1.0%。（2）模塊化設(shè)計。可根據(jù)氣站具體規(guī)模調(diào)整，適用性較為廣泛。（3）使用簡便，便于維護。（4）軟硬件抗干擾能力強，系統(tǒng)整體的運行可靠性較為突出。（5）基于PLC的通訊功能，可實行遠(yuǎn)程通訊監(jiān)視和控制。

3 結(jié)束語

實踐證明，該自動控制系統(tǒng)能夠在無人值守的情況下實現(xiàn)輕烴燃?xì)庹镜淖詣舆\行，大幅降低了人力成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益，而且對于改進設(shè)備運行精度，改善供氣質(zhì)量具有良好效果，應(yīng)予以廣泛推廣。

參考文獻

[1]李安靜.輕烴燃?xì)庖粴舛嘤玫奶接慬J].山西建筑，2012.