PLC在蒸汽锅炉自动控制中的应用

摘 要：PLC因其自身诸多的优势被广泛的应用在蒸汽锅炉自动控制中，本文主要通过对PLC主要的应用特点的介绍，进而探讨了其在蒸汽锅炉中的具体应用，希望能够为我国蒸汽锅炉自动控制水平的提高提供参考。

关键词：PLC；蒸汽锅炉；自动控制；应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

PLC有很多的优势，比如具有超强的扩展能力，能够使用各种控制环境，也正是因为这一优势，用户可以根据自己的需要来选择合适的模块，进而扩大了PLC的应用范围，除此之外，PLC还能够适应各种编程语言，而且其使用的编程软件相对来说也比较简单。

一、PLC在蒸汽锅炉自动控制中的应用特点

PLC已经被应用在很多领域，而且随着PLC技术的不断发展，其应用领域将更加广泛，目前PLC设备被应用在蒸汽锅炉中，以此来实现自动控制，提高蒸汽锅炉的控制质量。PLC之所以能够被应用在其中，主要是因为以下特点：

首先，如果能够将PLC系统应用在蒸汽锅炉中，会大大提高运算的速度，而且还能缩短周期，而使用PLC之所以能够提高运算速度，只要是因为PLC得到指令之后，能够在第一时间反映出来，之后进行快速运算；其次，编程功能非常强大，PLC本身就是可编程控制器，其编程能力自然很强，但是有些编程设备，只能适用于一种编程语言，但是PLC能够适应各种编程语言，其使用的编程软件相对来说也比较简单；再次，使用PLC设备可以实现多点通信，因为每个PLC钟中央处理器都会带有一个通讯接口，正是这个接口，能够实现多点通信；最后，扩展能力强，这是其他编程控制器无法比拟的优势，PLC设备开关量非常多，有很多的模块都是可以扩展，这样就方便用户对其进行任意的选择，其控制功能也得以发挥出来。

二、PLC在蒸汽自动控制中的应用

PLC因其自身的优势得到了蒸汽自动控制人员的青睐，将其应用在其中，主要应用在两个方面：

1.汽包水位控制

汽包水位对蒸汽锅炉的生产安全有着重要的影响，一旦该水位超过了指定的范围，锅炉运行就会出现不正常的现象。这主要是因为如果水位超出范围，汽包中汽水在分离的过程中，就会受到影响，一旦超出范围，饱和汽水带就会相应的增加，危及锅炉运行的安全，但是如果水位没有达到相应的要求，汽包中的水就会出现快速蒸发的现象，这样契税就不能得到正常的循环，如果这种现象得不到有效控制，严重者就出现爆炸，危及人员的生命安全。而如果使用PLC设备就可以有效的避免这个问题。

安装PLC设备，并且设定一定的水位参数，这样就可以对其进行实时控制，一旦出现不足或者超出的现象，就会马上发出预警，操作人员就会及时解决，避免严重后果的出现。使用PLC设备之所以能够起到控制汽包水平的作用，主要是因为PLC相应的速度比较快，在控制水位的同时，也能够减少波动，这样即使出现水位过高的现象，也不会马上引起安全事故。其主要的控制图如图1：

2.锅炉燃烧PLC控制

锅炉在正常运行时，PLC控制要根据进人炉膛的燃料量的变化，而调整炉膛发热量的改变，几乎没有延时和惯性，可以视为比例环节。而蒸发部分可以看作是一个储热的容积，反映储热量多少的主要参数是汽包压力，当炉膛发热量和蒸汽流量所带走的热量不相等时，汽包压力就要发生变化。

锅炉燃烧PLC控制与蒸汽压力变化的动态特性和锅炉的供汽条件有关，如果用汽量不变，而燃料量改变产生内扰时，蒸汽压力成积分规律变化。如果用汽设备的调节阀开度不变，则随着汽压的升高，蒸汽流量也将增加，这时蒸汽压力成指数规律变化。当蒸汽流量多带走的热量等于燃料增加的热量时，蒸汽压力又在新的数值上稳定下来，系统达到新的平衡。

燃烧的经济性指标很难直接测量，常用锅炉烟气中含氧量，或者燃料量与送风量的比值以及排烟温度等指标来表示。如果能够恰当地保持燃料量与空气量的正确比值，就能达到最小的热量损失和最大的燃烧效率。反之，如果比值不当，空气不足，结果导致燃烧的不完全燃烧，当大部分燃料不能完全燃烧时，热量损失直线上升，造成浪费；如果空气过多，就会使大量的热量损失在烟气之中，使燃烧效率降低。

而PLC设备在其中的主要作用就是能够对燃烧的经济指标进行有效的控制，通关设定燃烧量以及空气量的比值，一旦这个比值出超出或者达不到给定的要求，PLC就会发生预报，如果差别很少，该设备也能够进行自动的调节，做好有效的控制燃烧量。

3.炉膛负压控制

炉膛负压的变化，反映了引风量与送风量的不相适应。通常要求炉膛负压保持在-20一-40Pa这时燃烧工况，锅炉房工作条件，炉子的维护及安全运行都最有利。如果炉膛负压太小，炉膛容易向外喷火，既影响环境卫生，又可能危及设备与操作人员的安全。负压太大，炉膛漏风量增大，增加引风机的电耗和烟气带走的热量损失。因此，需要维持炉膛压力在一定的范围内。

这三项控制任务是相互关联的，它们可以通过控制燃料量、送风量和引风量来完成。对于燃烧过程自动控制系统的要求是：在负荷稳定时，应使燃料量、送风量和引风量各自保持不变，及时地补偿系统的内部扰动，这些内部扰动包括燃料的质量变化，以及由于电网频率变化引起的燃料量、送风量和引风量的变化等。在负荷变化的外扰动作用时，则应使燃料量、送风量和引风量成比例的改变，既要适应负荷的要求，又要使3个被控量：蒸汽压力、炉膛负压和燃烧经济性能指标保持在允许范围内。

三、结束语

综上所述，可知PLC在蒸汽锅炉自动控制中应用有很大的作用，不仅提高了蒸汽锅炉控制的效率，还提高了控制的质量，尤其是对汽包水位的控制，作用最为突出。因为汽包水位只有在指定的范围内，才能发挥作用，超出或达不到要求，都会产生严重后果，PLC的应用避免了这个问题。

参考文献：

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