PLC在鍋爐控制中應注意的問題

龐紅珍

（中國鋁業(yè)山西分公司運輸部，山西 河津 043300）

可編程控制器PLC是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子運算裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計的，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，隨著技術的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了單純邏輯控制的意義，實現(xiàn)了單臺設備簡單控制到運動、過程及集散等各種控制任務共同完成的跨越。在工業(yè)控制領域的各種主流控制設備，在各行各業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。

某單位煤氣鍋爐采用的是S7-200可編程控制器，連接的器件和設備有鼓風、引風、電調(diào)閥、給水泵、蒸汽差動遠傳壓力表、排煙溫度一體化鉑熱電阻、鍋爐水位浮球電極等52個端口。通過采集省煤器內(nèi)溫度、鍋筒壓力、上水管水流量、鍋爐內(nèi)液位和煤氣流速以及鼓風機和引風機電機運行等連續(xù)變化的量，通過可編程控制器將采集到的信號量進行了轉(zhuǎn)換，對燃氣鍋爐引風、鼓風，點、停爐，高、低水位報警，低水位上水等進行閉環(huán)連鎖控制。當水位低于或高于上下水位線時鍋爐水位浮球電極會將模擬信號傳送給S7-200，通過A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊控制燃燒程序停止工作；剛開始點爐如果爐膛內(nèi)氣壓低或者點火桿沒點著火，鍋爐運行系統(tǒng)都會停止運行；如果省煤氣管道內(nèi)結(jié)垢太厚或煙道溫度過高，信號采集都會受到影響，鍋爐運行系統(tǒng)都會拒絕工作而自動停止運行，降低了工作人員勞動強度，提高了鍋爐安全運行能力。S7-200低電壓（12 V或24 V）接線邏輯簡單集中，使控制設備外部的接線大大減少，日常維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序而不用額外增加電纜（一般情況為了增加控制項目方便，控制線和輸入輸出線都有多余）和控制設備就能改變生產(chǎn)過程，在不增加控制設備的情況下改進了S7-200的控制程序，對3臺爐的控制線路進行了調(diào)整，將兩臺爐的自動上水改為3臺爐各自自動上水，節(jié)約了上千元的資金。同時保證了3臺鍋爐都能在自動控制水位的基礎上安全運行。主要操作人員都是不太熟悉電子電路，不具備計算機原理和匯編語言的，因為S7-200的操作簡單，從事司爐工作的操作人員經(jīng)過短期培訓就能進行操作。因某單位改造鍋爐時間緊張，燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐的改造工程完成后采暖工作馬上就要啟動，原班人員只能用一個月時間來學習掌握鍋爐運行操作方法，還要能進行簡單的故障處理，經(jīng)過煤氣鍋爐技術人員的短期培訓，司爐操作人員全都能安全操作S7-200控制的煤氣鍋爐，大家都反映比操作燃煤鍋爐要簡單安全得多。

在安裝使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)S7-200在生產(chǎn)應用中需要注意以下幾個問題：一般情況下PLC在生產(chǎn)中不需要采取特殊保護措施，然而，某單位所處地域風沙特別大，生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當，都會造成程序錯誤或運算錯誤，產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，從而造成失控和誤動作，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。

（1）PLC的電源線、動力線、控制線以及I/O線應分別配線。將PLC的I/O線和大功率線分槽走線最好，如必須在同一線槽內(nèi)，交流線、直流線應分開捆扎，以此來增大線與線之間的空間距離，將干擾降到最低限度。

（2）PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，在裝設S7-200控制鍋爐過程中電焊機在1m左右的距離工作時控制臺屏幕會有干擾信號出現(xiàn)。與S7-200裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯(lián)RC消弧電路，煤氣鍋爐控制在并聯(lián)了消弧電路后效果很好。

（3）模擬量信號的傳送應采用屏蔽線，如果屏蔽線破損嚴重或者屏蔽效果不好采集信號都會有偏差，造成誤動作，屏蔽層應一端或兩端可靠接地，接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10。

（4）輸入接線一般不要太長，以減少電壓降，增加信號控制可靠性。

（5）輸出端接線在不同接線組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。

（6）通過繼電器輸出時，為保證繼電器的使用壽命，根據(jù)電感性負載的大小合理選擇，或加隔離繼電器，我們根據(jù)需要增加了時間繼電器或中間繼電器。

（7）S7-200要求環(huán)境溫度在0~55℃，安裝時周圍50mm內(nèi)不能放有發(fā)熱量大的元件，四周通風散熱的空間應足夠大，必要時室內(nèi)需安裝空調(diào)。

（8）為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應較大（無凝露）為保證鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不影響絕緣性能，他們專門將操作室和鍋爐分開，中間是玻璃墻，觀察操作兩不誤。

（9）應使PLC遠離強烈的震動源，防止頻繁振動或連續(xù)振動。當在震動環(huán)境使用時，必須采取減震措施。

（10）在使用過程中，要對點火桿、水位計、省煤器等有探頭的地方經(jīng)常進行檢查，不能有污垢，接觸采集信號部位要接觸良好，否則采集信號不準就會引起誤動作。