淺談鍋爐上煤控制系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)

宋維龍

摘要：根據(jù)燃煤鍋爐自動(dòng)化上煤控制實(shí)際需要，考慮其操控性、電機(jī)使用效能、降低維護(hù)成本，提升鍋爐自動(dòng)化工作效能。討論P(yáng)LC編程器在自動(dòng)化上煤控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鍋爐;S7-200PLC;自動(dòng)控制系統(tǒng)

前言：自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在鍋爐輔機(jī)控制系統(tǒng)中，但上煤系統(tǒng)仍然采用接觸器直接工頻硬啟動(dòng)方式，通過(guò)機(jī)械互鎖完成上煤功能，且運(yùn)行時(shí)，設(shè)備安裝較為分散。控制啟動(dòng)時(shí)，無(wú)法預(yù)知設(shè)備是否運(yùn)行，接觸器常因機(jī)械故障導(dǎo)致事故發(fā)生，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

PLC可編程器的使用，不僅能實(shí)現(xiàn)上煤設(shè)備順序控制、防誤操作報(bào)警指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、微機(jī)操控性以及整個(gè)系統(tǒng)閉環(huán)控制功能。提高運(yùn)行可靠性、抗干擾能力，降低維修工作量。以工廠鍋爐房手動(dòng)人工上煤為參考，利用PLC可編程器設(shè)計(jì)鍋爐自動(dòng)化上煤控制系統(tǒng)。

1.上煤系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

整套上煤系統(tǒng)分為1號(hào)皮帶、斗提、2號(hào)皮帶、下料機(jī)共4部

分組成。上煤過(guò)程：煤經(jīng)過(guò)地下1號(hào)皮帶輸送至斗提，由斗提攜煤傳至2樓2號(hào)皮帶。煤經(jīng)過(guò)2號(hào)皮帶傳送到下料機(jī)，下料機(jī)分煤至鍋爐煤斗。煤斗的煤經(jīng)過(guò)分煤器至爐排。

2.PLC可編程器控制方式

依據(jù)蒸汽鍋爐生產(chǎn)工藝需求，鍋爐房上煤系統(tǒng)分為手動(dòng)和自動(dòng)控制，并各部分形成互鎖控制，上煤運(yùn)行和停止上煤時(shí)，設(shè)備之間設(shè)定啟停順序控制，以及人員清理現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，機(jī)械急停裝置控制系統(tǒng)。

（1）上煤過(guò)程電氣控制原理：

① 按下按鈕開(kāi)關(guān)SB1使下料機(jī)啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)M0（下料機(jī)）投入運(yùn)行，此后，依次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1（2號(hào)皮帶）、M2（斗提）、M3（1號(hào)皮帶）。時(shí)間間隔設(shè)定為5秒。

②上煤時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB1，中間繼電器KA通電自鎖，KM1接通，下料機(jī)M0啟動(dòng)運(yùn)行，5秒后，KT0延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KA1接通，KM2接通2號(hào)皮帶機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)行，KT1通電5秒后，延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)接通，KT2通電5秒后接通，KM3接通，M2斗提啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)，KT3接通5秒后，KA3通電， M3電機(jī)得電，1號(hào)皮帶機(jī)電機(jī)啟動(dòng)，開(kāi)始上煤。時(shí)間延時(shí)采用通電延時(shí)時(shí)間繼電器KTO、KT1、KT3。最后完成上煤過(guò)程。

③停止上煤時(shí)，按下停止按鈕SB，各皮帶機(jī)反順序停機(jī)，先停止1號(hào)皮帶M3，依次停止電動(dòng)機(jī)M2（斗提）、M1（2號(hào)皮帶）、M0（下料機(jī)），延時(shí)是采用時(shí)間繼電器KT5、KT6、KT7、KT8完成，延時(shí)時(shí)間設(shè)定為5秒，目的是避免皮帶機(jī)積煤現(xiàn)象。下料機(jī)停止，各皮帶機(jī)上無(wú)煤，整個(gè)上煤過(guò)程結(jié)束。

（2）PLC的控制方式

①輸入、輸出配置

②PLC外部接線圖

本控制系統(tǒng)中輸入點(diǎn)數(shù)只有3點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)有4點(diǎn)，故選用西門(mén)子S7-200 PLC，該P(yáng)LC適用于小規(guī)模系統(tǒng)的控制，其輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，按照相關(guān)說(shuō)明書(shū)完成了系統(tǒng)的接線并經(jīng)檢查無(wú)誤后，就可把梯形圖輸入PLC，然后進(jìn)行運(yùn)行操作，并進(jìn)行調(diào)試。

③PLC梯形圖

3.PLC使用注意事項(xiàng)

（1）線路接線

按照S7-200西門(mén)子說(shuō)明書(shū)進(jìn)行配線，輸入程序時(shí)，請(qǐng)進(jìn)行PLC模擬演練。卻準(zhǔn)無(wú)誤后方可導(dǎo)入程序。

（2）保證接地可靠性

接地線采用2.5mm?銅塑導(dǎo)線與系統(tǒng)接地極相連。接地極接地電阻應(yīng)小于4Ω，接地點(diǎn)與其他設(shè)備的接地分開(kāi)，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。

（3）RUN端的接線

所有PLC都帶有RUN端子，在RUN端和COM端接入一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，可以控制PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行控制程序，如果按鈕斷開(kāi)，PLC停止運(yùn)行 。

（4）使用中的問(wèn)題及解決辦法

在每個(gè)輸入、輸出回路增加保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)，這樣就保證元件短路時(shí)，不會(huì)燒毀電源電路及PLC。在實(shí)際接線中，輸出負(fù)載電流如果過(guò)大，容易燒毀輸出觸點(diǎn)。采用PLC輸出點(diǎn)經(jīng)繼電器過(guò)渡，會(huì)減少PLC的故障。

4.結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)計(jì)以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)為原則，旨在提高鍋爐上煤系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的綜合自動(dòng)化。該系統(tǒng)具有一定的可靠性和實(shí)用性。

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