二.系統(tǒng)介紹
本系統(tǒng)是一個燃煤鍋爐,需要加熱的介質(zhì)是導(dǎo)熱油,鍋爐油油電機(jī)6臺,其中油泵和送煤電機(jī)和出渣電機(jī)保持在工頻運(yùn)行,需要變頻控制的電機(jī)有3臺:引風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),向鍋爐送煤的煤排電機(jī)。有兩路模擬量信號需要檢測,一路是壓力檢測,一路是出油溫度檢測。
三.工藝要求:
設(shè)備的開機(jī)順序是先啟動引風(fēng)機(jī),再啟動鼓風(fēng)機(jī),最后啟動爐排。關(guān)機(jī)的順序是先停止鼓風(fēng)機(jī),再停止引風(fēng)機(jī),最后停止?fàn)t排。循環(huán)油泵是一直運(yùn)行的,不可以停止,往煤斗送煤的電機(jī)和出渣電機(jī)的啟動停止由手動控制。鼓風(fēng)機(jī)主要控制爐內(nèi)溫度,間接控制出油溫度,影響爐內(nèi)壓力,引風(fēng)機(jī)主要控制爐內(nèi)壓力,影響爐內(nèi)溫度,間接影響導(dǎo)熱油溫度。系統(tǒng)要求出油溫度保持在270度,正負(fù)誤差5度。爐內(nèi)壓力保持在-10Pa.
四.系統(tǒng)的硬件配置:
本系統(tǒng)的PLC主機(jī)是永宏公司的FBs-20MA一臺,模擬量輸入模塊FBs-2DA一個,模擬量模板FBs-B2A1D一個,上位機(jī)是威倫觸摸屏,變頻器的三臺。
PLC的I/O點(diǎn)和寄存器配置
五:軟件的設(shè)計
5.1方案選擇:
鍋爐系統(tǒng)是一個要保持恒溫和恒壓的系統(tǒng),由于壓力溫度各個要素之間都有影響,所以在系統(tǒng)設(shè)計初期制定了多種方案。
鍋爐的原系統(tǒng)方案是通過溫控表控制引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)的啟停,頻繁的電機(jī)啟停對電能的浪費(fèi)特別嚴(yán)重,經(jīng)過分析,用變頻器控制電機(jī)代替繼電器控制電機(jī),通過PLC的PID功能控制溫度和壓力。
方案一:單PID控制方案,通過采集到的溫度信號通過PID運(yùn)算后,控制鼓風(fēng)機(jī)的頻率,再通過鼓風(fēng)機(jī)的頻率控制引風(fēng)機(jī)的頻率,他們之間的對應(yīng)關(guān)系就是保持爐內(nèi)壓力為-10Pa。
方案二:雙PID控制方案,通過采集到的溫度信號進(jìn)行PID運(yùn)算后,控制鼓風(fēng)機(jī)的頻率。
再通過采集到的壓力信號進(jìn)行PID運(yùn)算后,控制引風(fēng)機(jī)的頻率。使兩個頻率值穩(wěn)定在平衡狀態(tài),使?fàn)t內(nèi)溫度保持270度的同時,壓力也保持在-10Pa。
通過方案一和二的調(diào)試結(jié)果顯示,方案一的結(jié)果不是很理想,溫度和壓力的波動都大,而方案的效果很好,兩個頻率值保持在動態(tài)平衡的狀態(tài),溫度和壓力都滿足了控制要求。
六. 結(jié)束語:
對于日益突出的能源緊張和日益增長的成本支出,鍋爐的節(jié)電和節(jié)煤問題,越來越引起業(yè)界的高度重視。鍋爐的燃燒情況可通過鼓、引風(fēng)電機(jī)、爐排電機(jī)的調(diào)速實(shí)現(xiàn)控制,其改造成本也被用戶所接受。所以自動控制系統(tǒng)的鍋爐改造系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。