PLC在供暖锅炉控制系统中的应用1.rar

目录
1 绪论 1
2 锅炉控制系统总体设计方案 1
系统框图 1
系统工作原理 1
3 系统硬件部分配置 2
PLC配置 2
变频器 3
传感器配置 3
电动调节阀配置 4
通讯接口 4
配电器 4
4 系统的具体设计与实现 5
温度控制部分 5
补水控制部分 5
报警与保护 7
I/O口的分配 7
5 系统软件的实现 9
初始化子程序部分 9
系统总运行程序 11
结束语 11
谢辞 11
参考文献 12
附录一 13
附录二 14
1 绪论
锅炉是消耗能源、产生大气污染、事关生产与生活和安全的重要设备,它在国民经济整个能源消耗中占有相当大的比重。目前我国供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主,燃用的主要是中、低质煤,而且锅炉房管理水平不高,一直沿用间断运行方式,锅炉技术含量低,锅炉的自动化控制技术落后,造成了严重的能源浪费和环境污染。随着城市建设的迅速发展,我国北方地区冬季城市集中供暖成为城市现代化必然采取的步骤。而供暖面积的不断扩大,使如何科学有效地控制和管理供暖系统,提高供暖的经济效益和社会效益,成为急需解决的重要课题[1]。
在目前应用的锅炉供暖循环和补水系统中,大都存在着能耗大、稳定性不高、操作劳动强度大的问题,造成了极大的资源浪费。针对这一系列问题,采用PLC 控制的变频调速系统对其进行改造,对循环泵、补水泵进行自动控制,稳定性得到很大提高,节能效果显著,并且循环泵电机实现软启动,补水泵电机实现软启、软停,减少了对电器和机械的冲击,延长了其使用寿命,有效地减少了维护量。PLC在供暖锅炉的控制有着十分重要的作用,它有通用性强、安装简单、维修方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点[2]。
2 锅炉控制系统总体设计方案
系统框图
本系统主要有水位检测、温度检测、水温控制、水位控制、循环控制、报警等几部分组成来实现供暖控制,系统框图如图1所示。
水温检测模块
温度控制模块
P L C 控制模块
补水控制模块
报警模块
循环模块
水位检测模块
图1 系统框图
系统工作原理
本系统主要采用PLC可编技术易于编写、检测、修改,这里采用松下FP0系列PLC控制锅炉供暖,系统采用手动和自动两种。主要以PLC自动控制,手动控制做后备,设置有手动与自动切换。包括温度控制、循环部分、补水部分、显示部分、报警部分。
温度控制中,用温度传感器检测室外温度,将温度值送入PLC,来判断是否需要供暖。用锅炉内的温度传感器检测的温度值即水温与PLC内部设定值比较,当在设定的温度范围以内,则不需要开引风机和加煤;当温度不在设定的范围之内,就需要开引风机和加煤,来达到加热水温的目的,这样可节省不必要的浪费。
循环泵部分,循环系统由2台45kW 循环泵, 互为备用可以同时运行也可以单独运行;在循环系统中,锅炉出水温度和回水温度的差称为锅炉温差,温差升高,表明锅炉产生的热量增多,需要循环泵将热量及时送给供暖负荷;反之,锅炉温差降低,表明锅炉燃烧系统产生的热量减少,循环泵的运转也应随之减小,以避免能源浪费。 的反馈,以目标温差作为PID的给定,PID的输出作为变频泵的频率运行信号。循环泵的转速及运行台数随锅炉燃烧系统产生的温差而动态闭环调节。在锅炉燃烧的初始阶段因出回水温差为0,即给定值大于反馈值,循环泵不运行,随着锅炉产生热量的增加,出回水温差增加,当其超过给定温差值时,循环泵开始工作。当循环泵1出现故障时,出回水温差特别大,循环故障报警,循环泵2启用。
补水部分,,互为备用,根据水位传感器检测到的水位确定PLC该执行什么操作,这样控制精度高并且使系统更安全、可靠。通常情况下在补水系统中,选择一台泵进行调速,另一台备用,当水位传感器检测到下限水位,开启补水泵;检测到上限水位,关闭补水泵;检测到下下限水位,系统报警;检测到上上限水位,系统报警。当补水泵1出现故障时,报警系统报警,补水泵2投入使用。
报警部分,主要功能是当温度控制部分、补水泵部分、循环泵部分出现故障时,报警系统报警。当补水是水位不在设定范围时,以及水温控制时水温过低过高,系统也会报警提醒值班人员注意。
3 系统硬件部分配置
整个供暖控制系统由可编程序控制器( PLC) 、变频器1 台、传感器7台(室外温度、出水温度、回水温度、锅炉水温、下限水位、上限水位、锅炉压力)、2台循环电机和2 台补水电机、引风机、送煤机等设备组成。
PLC配置
本系统采用了松下公司的FPO系列P