電子信息評職范文鍋爐PLC優(yōu)勢的探究

　　【摘 要】 本文主要在分析鍋爐控控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，著重介紹了可編程邏輯控制器PLC在鍋爐控制中的有哪些優(yōu)點。

　　【關(guān)鍵字】 鍋爐微機控制,PLC,核心期刊網(wǎng)

　　一、鍋爐設(shè)備現(xiàn)狀

　　鍋爐是供熱設(shè)備中最普遍的動力設(shè)備之一。目前，大多數(shù)鍋爐都是人工控制的，或簡單的儀表單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，燃料浪費很大。鍋爐作為一個設(shè)備總體，有許多被控制量與控制量，許多參數(shù)之間明顯地存在著復雜的關(guān)系。對于鍋爐這個復雜的系統(tǒng)，由于其內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換機理過于復雜，采用常規(guī)的方式進行控制，難以達到理想的控制效果，因此，必須采用智能控制方式控制，才能獲得最佳控制效果。

　　二、鍋爐微機控制現(xiàn)狀

　　鍋爐微機控制，是近年來開發(fā)的一項新技術(shù)，它是微型計算機軟件、硬件、自動控制、鍋爐節(jié)能等幾項技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，目前大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環(huán)境污染嚴重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機進行控制是一件具有深遠意義的工作

　　鍋爐微機控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、控制系統(tǒng)、上位機、手自動切換操作、執(zhí)行機構(gòu)及閥、電機等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入微機?？刂葡到y(tǒng)包括手動和自動操作部分，手動控制時由操作人員手動控制，用操作器控制變頻器、滑差電機及閥等，自動控制時對微機發(fā)出控制信號經(jīng)執(zhí)行部分進行自動操作。微機對整個鍋爐的運行進行監(jiān)測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行，除此以外為保證鍋爐運行的安全，在進行微機系統(tǒng)設(shè)計時，對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置，以免鍋爐發(fā)生重大事故。

　　三、PLC在鍋爐控制上的應(yīng)用

　　對于鍋爐控制系統(tǒng)的硬件配置，功能較好首推可編程序控制器PLC，適合于多臺大型鍋爐控制，由于PLC具有輸入輸出光電隔離、停電保護、自診斷等功能，所以抗干擾能力強，能置于環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場中，故障率低。PLC編程簡單，易于通信和聯(lián)網(wǎng)，多臺PLC進行鏈接及與計算機進行鏈接，實現(xiàn)一臺計算機和若干臺PLC構(gòu)成分布式控制網(wǎng)絡(luò)，另外使用PLC加上位機的控制系統(tǒng)具有很好的擴容性，如需要增加控制點或控制回路只需添加少量輸入輸出模塊即可，為以后的控制系統(tǒng)升級改造和其他功能的添加打下良好基礎(chǔ)，也為以后一機多爐控制系統(tǒng)等其他工廠級自動化網(wǎng)絡(luò)打下良好基礎(chǔ)。

　　可編程邏輯控制器PLC既能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng),又具有擴展各種輸入輸出模塊,如A/D模塊、熱電偶熱電阻模塊,構(gòu)成多功能控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代PLC集成度高、功能強、抗干擾能力強、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定。在傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化改造中發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　四、PLC控制的優(yōu)點

　　PLC發(fā)展如此迅速的原因，在于它具有一些其它控制系統(tǒng)，包括DCS和通用計算機在內(nèi)，所不及的一些特點。下面對這些特點做一個介紹：

　　① 可靠性

　　可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性?？删幊炭刂破鞯目煽啃愿撸憩F(xiàn)在下列幾個方面：

　　a) 可編程控制器不需要大量的活動部件和電子元件，接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間縮短，因此可靠性得到提高;

　　b) 可編程控制器采用一系列可靠性設(shè)計方法進行設(shè)計，例如冗余設(shè)計，掉電保護，故障診斷，報警和運行信息顯示和信息保護及恢復等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到提高;

　　c) 可編程控制器有較強的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，編程的出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高;

　　d) 可編程控制器的硬件設(shè)計方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工業(yè)級元件，采用先進的電子加工工藝(SMT)制造，對干擾采用屏蔽、隔離和濾波等;存儲器內(nèi)容的保護，采用看門狗和自診斷措施，便于維修的設(shè)計等。

　　一份用戶選用PLC原因的調(diào)查報告指出：在各種選用PLC的原因中，首選原因是可靠性高的，占93%，其次，才是性能和維修方面的原因。

　?、?易操作性

　　PLC的易操作性表現(xiàn)在下列三個方面：

　　a) 操作方便：對PLC的操作包括程序的輸入和程序更改操作，大多數(shù)PLC采用編程器進行程序輸入和更改操作?，F(xiàn)在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進行，更改程序也可根據(jù)所需地址編號、繼電器編號或接點號等直接進行搜索或按順序?qū)ふ?，然后可以在線或離線更改;

　　b) 編程方面：PLC有多種程序設(shè)計語言可以使用，對現(xiàn)場電氣人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖相似，因此，很容易理解和掌握。采用語句表語言編程時，由于編程語句是功能的縮寫，便于記憶，并且與梯形圖有一一對應(yīng)的關(guān)系，所以有利于編程人員的編程操作。功能圖表語言以過程流程進展為主線，十分適合設(shè)計人員與工藝專業(yè)人員設(shè)計思想的溝通。功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本語言編程方法的應(yīng)用尚未普及，但由于它們具有功能清晰，易于理解等優(yōu)點，而且與DCS組態(tài)語言統(tǒng)一，正受到廣大技術(shù)人員的重視。

　　c) 維修方便：PLC所具有的自診斷功能對維修人員的技術(shù)要求較低，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據(jù)有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號燈的提示等信息，或通過編程器和HMI屏幕的設(shè)定，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復節(jié)省了時間，降低了MTTR。

　　為便于維修工作的開展，有些PLC制造商提供維修用的專用儀表或設(shè)備，提供故障維修樹等維修用資料;有些廠商還提供維修用的智能卡或插件板，使維修工作變得十分方便。此外，PLC的面板和結(jié)構(gòu)設(shè)計也考慮了維修的方便性。例如，對需要維修的部件設(shè)置在便于維修的位置，信號燈設(shè)置在易于觀察的位置，接線端子采用便于接線和更換的類型等，這些設(shè)計使維修工作能方便地進行，大大縮短了維修時間。采用標準化元件和標準化工藝生產(chǎn)流水作業(yè)，使維修用備品備件簡化等，也使維修工作變得方便。

　?、?靈活性

　　PLC的靈活性主要表現(xiàn)在以下3個方面：

　　a) 編程的靈活性：PLC采用的標準編程語言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語言等。使用者只要掌握其中一種編程語言就可進行編程，編程方法的多樣性使編程方便。由于PLC內(nèi)部采用軟連接，因此，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換后，可不必改變PLC的硬設(shè)備，通過程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)和數(shù)字電路控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點，使PLC成為工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備，在柔性制造系統(tǒng)FMS，計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)和計算機流程工業(yè)系統(tǒng)(CIPS)中，PLC正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用;

　　b) 擴展的靈活性：PLC的擴展靈活性是它的一個重要特點。它可以根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴展，即進行容量的擴展、功能的擴展、應(yīng)用和控制范圍的擴展。它不僅可以通過增加輸入輸出卡件增加點數(shù)，通過擴展單元擴大容量和功能，也可以通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能，甚至可以與其它的控制系統(tǒng)如DCS或其它上位機的通信來擴展其功能，并與外部的設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。這種擴展的靈活性大大方便了用戶;

　　c) 操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的減少。操作變得十分方便和靈活，監(jiān)視和控制變得很容易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作得到簡化，不同生產(chǎn)過程可采用相同的控制臺和控制屏等。

　　利用好PLC能耗小，擴展靈活，易操作、可靠性高這些功能與優(yōu)勢，可以大大的減少鍋爐運行的故障率，提高設(shè)備運的穩(wěn)定性和和效率，減輕了操作人員的維修勞動強度，更可以極大地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

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