PLC在22Ot/h锅炉就地点火中的应用

　1、概述
　　PLC是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。由于其可靠性高、适应性好、配置灵活、体积小、结构紧凑、安装和维护方便等优点，深受用户的欢迎，现在在青碱公司己广泛使用，如成品车间包装机，石灰车间石灰窑配料、上料系统，220t/h锅炉输煤系统等。青碱公司热电车间3台65t/h、1台130t/h锅炉点火均采用就地火把点火方式，存在着点火方式原始、不安全、浪费点火油，不卫生等缺点。青碱公司热电联产工程220t/h锅炉在锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）中设计了点火功能，点火功能是锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）的一个子系统，点火功能所用的控制器为PLC。
　　2、锅炉点火步骤
　　220t/h锅炉油枪点火系统的构成如图1所示，由油枪、点火枪、油枪推进器、点火枪推进器、角油阀、吹扫阀和打火器等组成，其中，油枪和点火枪分别固定在相应的推进器上，其推进、退进等动作由相应的推进器进行动作而带动完成，因此，在控制时不是直接去控制油枪和点火枪，而是控制相应的推进器。图中，油枪处于进位位置，点火枪处于退位位置。在该油枪进行点火启动时，其操作步骤如下：
　　进油枪→开吹扫阀→吹扫延时→关吹扫阀→点火油枪→开油阀同时打火
　　此时，判断该支油枪是否被点燃。如果己经点燃，则此次点火成功，只需把点火枪退出，此次点火就结束了；如果该支油枪未被点燃，则此次点火失败，接着执行如下操作：
　　关油阀→开吹扫阀→吹扫延时→关吹扫阀→退油枪→退点火枪
此次点火结束，准备下一次点火。
　　3、控制组成和功能
　　3.1组成
　　220t/h锅炉就地点火控制器的组成如图2所示。其核心是一台可编程控制器（PLC），它负责锅炉点火时系统所需完成的各种逻辑控制、逻辑运算、转换电路把点火设备来的每一个位置信号都经过继电器转换进入PLC，参与就地点火系统的逻辑控制，同时在触摸屏显示器上指示设备的位置，并做为远控方式时远方控制的依据。驱动电路接受PLC送来的命令，经交流接触器驱动后去控制点火设备，在就地点火方式时，它必须接受PLC（通过触摸屏显示器）发出的“允许点火”灯亮后，完成就地点火功能。
　　3.2系统功能
　　（l）程控点火
　　（2）停止投油
　　（3）单步点火操作
　　（4）远控/就地选择
　　（5）自动/手动选择
　　（6）点火设备位置、状态显示
　　（7）故障报警
　　（8）向控制室触摸屏显示器发送经过处理的点火设备位置信号
　　（9）在远控方式下接受控制室触摸屏显示器来的命令信号，经驱动后发送给相应的点火设备
　　（10）点火成功、点火失败信号显示
　　3.2.1自动点火功能
　　自动点火功能的主要任务是：锅炉吹扫和预点火完毕后，在锅炉控制室2#仪表盘上触摸屏显示器实现自动点火功能。在锅炉控制室2#仪表盘操纵台上FSSS操作盘（BTG）上标有“点火切换”的保持开关。当打到“就地”档时，系统则可进行现场就地的远操点火方式；当打到“集控室”档，则可在锅炉控制室里自动点火。
　　在自动点火方式下，系统逻辑对油枪、点火器、总油阀与各个支路油阀进行控制。并判断各种点火条件是否已经满足，条件满足时系统将会自动点亮“允许点火”，在锅炉控制室触摸屏画面上实现自动点火。进行操作时，触摸屏“油自动点火”画面上便有相应的显示所进行的操作的步骤以及是否点火成功。
　　3.2.2就地点火功能
　　就地点火是由布置在锅炉四个角（在锅炉运转层）的就地点火箱实现就地手动程序点火，只要FSSS系统在就地点火方式下按下就地点火箱上“启动”按钮，系统立即按照与自动点火一样既定程序实现点火。
　　就地点火箱可实现就地纯于动点火，当FSSS系统在就地点火方式下，依次手动启动就地点火箱的“推进油枪”、“推进点火器”等按钮，来实现就地点火，就地点火箱设有状态指示灯来指示点火设备的运行状态。
　　　
　　4、PLC配置
　　FSSS系统选用的PLC为OMROM-C1000共包括CPU电源，于持编程器，通讯卡3G2A5-LK201-EV1、CPU底板等。2块32位输出卡3G2A5-OC224、5块32位输入卡3G2A5-ID218等组成，就地点火是FSSS系统所用PLC功能的一部分，其相应的输入输出地址分配如表1、表2所示。
　　5、PLC梯形图设计
　　控制器的梯形图程序设计采用了模块化的设计方法，把系统所需完成的功能分成若干模块，分别进行设计。这样做的优点，一是设计方便，二是修改程序时只对相应的模块进行修改，不影响其它模块，三是程序条理清晰，用户容易掌握。程序模块的说明如下：
　　5.1自动点火模块
　　这是PLC的梯形图程序的主要部分。点火时，只需按下“自动点火”键，系统就将按着点火步骤自动按顺序执行相应操作，直至点火结束。该模块的程序框图如图3所示。每执行一步，程序都将检查指定设备是否达到预定位置，如果没有到达，系统则发出告警信号，并退出正在进行的自动点火模块。
表1 PLC输入地址分配表 
地址 名称
00508 A角进油阀开到位
00514 就地手操投入C角油
00604 油总阀开到位
00612 油总阀关到位
00704 就地手操投入A角油
00705 就地手操技入B角油
00707 就地手操投入D角油
00712 就地手操返出A角油
00713 就地手操退出B角油
007l4 就地手操退出C角油
00715 就地手操退出D角油
00800 A角油枪推进到位
00801 B叫进到位
00802 C角油枪推进到位
00803 D角泊枪推进到位
00804 A角点火枪推进到位
00805 B角点火枪推进到位
00806 C角点火枪推进到位
00807 D角点火枪推进到位
00808 A角油枪返出到位
00809 B角油枪退出到位
00810 c角油枪退出到位
00811 D角油枪退出到位
00812 A角点火枪退出到位
00813 B角点火枪退出到位
00814 C角点火枪退出到位
00815 D角点火枪退出到位
00900l A角回油阀开到位
00901 B角回油阀开到位
00902 c角回油阀开到位
00903 D角回油阀开到位
00905 B角进泊阀开到位
00906 C角进油阀开到位
00907 D角进油阀开到位
00908 A角回泊阀关到位
00909 B角回油阀关到位
00910 C角回油阀关到位
00911 D角回泊阀关到位
00912 A角进油阀关到位
00913 B角进油阀关到位
00914 C角进油阀关到位
00915 D角进油阀关到位
01206 点火控制在室内
表2 PLC输出地址分配表
地址 名称
00000 推进A角泊枪
00001 推进B角油枪
00002 推进C角油枪
00003 推进D角油枪
00004 开A角回油阀
00005 开B角回油阀
00006 开C角回油阀
00007 开D角回油阀
00008 退出A角油枪
00009 退出B角油枪
00010 退出C角油枪
00011 返出D角油枪
00012 关A角回油阀
00013 关B角回油阀
00014 关C角回油阀
00015 关D角回油阀
00100 开A角进油阀
00101 开B角进油阀
00102 开C角进油阀
00103 开D角进油阀
00104 关A角进油阀
00105 关B角进泊阀
00106 关C角进油阀
00107 关D角进油阀
00112 开油总阀
00113 关油总阀
00114 就地允许点火
00200 推进A角点火枪
00201 推进B角点火枪
00202 推进C角点火枪
00203 推进D角点火枪
00204 激励A角点火器
00205 激励B角点火器
00206 激励C角点火器
00207 激励D角点火器
00208 退出A角点火枪
00209 退出B角点火枪
00210 返出C角点火枪
00211 退出D角点火枪
　　5.2停止投油模块
　　当锅炉投粉正常燃烧后，需将油枪退出，停止投油模块完成的就是这种功能。其程序步骤为：按“停止投油”键→关油阀→开吹扫阀→吹扫延时→关吹扫阀→返油枪→结束。
　　5.3单步点火模块
　　由于自动点火和停止投油都是自动执行的顺序过程，它们在执行时需要一些必要的反馈信号，如油枪是否进（退）到位、油阀是否开（返）到位，以做为开始执行下一步操作的依据。有时由于故障，某个设备虽然己经到了要求的位置，但反馈信号却不能发出，以至自动过程不能继续执行下去。这时，就要求进行手动分步点火，操作者按点火步骤每执行一步都发出一个指令。和点火步骤相对应，该模块分为进油枪、返油枪、进点火枪、返点火枪、开油阀（同时打火）、关油阀、开吹扫阀、关吹扫阀等8个相对独立的部分。
　　为保证点火设备的安全，单步点火程序设置了必要的连锁条件。推进器正在推进时，即使操作者误操作按下了追出键，系统也不会同时发出退出信号，以防止三相电源短路烧坏推进器的电机，推进器的返出时也是如此。同理，阀门的开关操作也互为连锁，不会同时发出。
　　5.4告警模块
　　系统发出驱动某个点火设备的命令后，如果该设备经过相应时间的延时还未到达指定位置，系统将发出告警信号，提醒运行人员注意，以便采取措施，排除故障。
　　6、结束语
　　锅炉就地点火的功能，在青碱公司热电联产工程220t/h锅炉点火过程中得以良好使用，安全、可靠的完成了锅炉点火功能，受到了施工单位、青碱公司机动处、热电车间等单位的好评，并希望在青碱公司热电车间3台65t/h、l台130t/h锅炉中加以推广，由于锅炉就地点火采用PLC做控制系统，取消了大量的中间继电器、时间继电器，即简化了线路，又增强了系统的功能，可靠性也大大地提高了，为220t/h锅炉安全、经济地运行起到了重要的作用。
（摘自(暂不可见)）

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