PLC在鍋爐集散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　技術(shù)與裝備PLC在鍋爐集散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用許世文，閆秀梅（遼寧輪胎有限公司遼寧朝陽122009）鍋爐集散控制系統(tǒng)多數(shù)是由過程控制級和監(jiān)控級兩級組成，以實(shí)現(xiàn)每臺鍋爐的分散控制，集中管理。每臺鍋爐過程控制主要任務(wù)是芫成各種數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集、控制輸出、自動控制、報(bào)警監(jiān)測及網(wǎng)結(jié)通信，而各種數(shù)據(jù)的采集和自動控制，涉及大量模擬量輸入和輸出，過去多以板卡式通道箱為中介的工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

　　近幾年來，隨著芯片技術(shù)及組態(tài)軟件的飛速發(fā)展，plc的功能也逐步在擴(kuò)展，在CPU指令系統(tǒng)中推出許多模擬量處理指令和pid調(diào)節(jié)指令，出現(xiàn)了各種規(guī)格型號的A/Dtc/A模塊，使得PLC處理起模擬量的功能增強(qiáng)。現(xiàn)在PLC以其高性能的順序控制，從容的模擬量處理，優(yōu)良的性能價(jià)格比和結(jié)構(gòu)緊湊靈活，運(yùn)行可靠，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，取代工控機(jī)在每臺鍋爐控制中應(yīng)用是非常可行的。

　　1鍋爐集散控制系統(tǒng)的組成鍋爐集散控制系統(tǒng)組成如所示，現(xiàn)場利用一臺工控機(jī)對多臺爐集中管理監(jiān)控，同時(shí)擔(dān)負(fù)著實(shí)現(xiàn)與上一網(wǎng)結(jié)通訊的任務(wù)，而每臺爐的過程控制則由PLC系統(tǒng)來芫成，根據(jù)控制系統(tǒng)的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)選取相應(yīng)的模塊及數(shù)量。一般由下列模塊組成：11電源模塊由于工業(yè)現(xiàn)場中大型電機(jī)等用電設(shè)備較多，電壓波動較大，同時(shí)處理模擬量較多，考慮以上1963-），男，工程師，畢業(yè)于沈陽工業(yè)學(xué)院電氣自動專業(yè)，主要從事設(shè)備管理工作，已發(fā)表論文5篇。

　　因素應(yīng)選用FP2-PSA3規(guī)格電源模塊，其輸入額定電壓為100240V交流電。電流消耗在0i4A以下。5V時(shí)的最大輸出能力為5A. CPU模塊根據(jù)需要有幾種類型CPU可供選用，有標(biāo)準(zhǔn)CPU單元，有帶64點(diǎn)輸入的CPU單元，有帶4個(gè)模擬量輸入點(diǎn)1個(gè)輸出點(diǎn)的CPU單元，程序容量為16K（32K），控制點(diǎn)數(shù)達(dá)2048點(diǎn)，可根據(jù)需要選擇擴(kuò)展存儲單元的ROH I/O單元點(diǎn)晶體管輸出單元，有別于16點(diǎn)繼電器輸出單元，還有32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)混合輸出單元，考慮到外圍負(fù)載容量等因素多選用16點(diǎn)繼電器輸入/輸出單元。14智能單元PLC智能單元種類較多：有2軸、4軸位控單元，8通道模擬量輸入，4通道模擬量輸入，復(fù)合型鏈接單元，計(jì)算機(jī)通訊單元，串行數(shù)據(jù)單元等，在過程控制級中，選用8通道模擬量輸?shù)?8頁入，4通道模擬量輸出較多；同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際工程需要選用其它單元。

　　1.5擴(kuò)展存儲量單元和RCM擴(kuò)展存儲單元和ROM有多種，只是根據(jù)程序容量大小來選取，一般在程序容量不是很大時(shí)，沒有必要選用擴(kuò)展。

　　1.6背板背板也稱底槽，有5槽型、7槽型、9槽型、12槽型和14槽型幾種。一般根據(jù)系統(tǒng)測點(diǎn)的多少選取模塊，然后根據(jù)模塊數(shù)量來確定選用何種規(guī)格背板。

　　17編程工具編程工具有PC軟件和手持編程器兩種。軟件編程較為方便、快捷。

　　PLC與上位管理機(jī)的通訊要視管理機(jī)選用的軟件而定，目前較為流行的工控組態(tài)軟件有Intuch、Fix、Citect、Winoc、Synall、Mtgs開物2000和北京亞控公司生產(chǎn)的KingView等。僅以KingView為例，由于過程控制級中的數(shù)據(jù)采集和閉環(huán)控制任務(wù)是PLC來芫成的，只要PLC把所要通訊的數(shù)據(jù)放入到約定的寄存器中JKingView就會及時(shí)準(zhǔn)確地芫成相應(yīng)的通訊。

　　PLC與KingView通訊寄存器地址約定是在KingView中變量定義時(shí)完成的，在基本屬性定義的連接設(shè)備一欄中選擇對應(yīng)的PLC；然后再在寄存器一欄中約定好寄存器地址。同時(shí)還要對通訊數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行約定。這樣KingView就將PLC中變量的地址直接映射給上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲、打印、遠(yuǎn)傳等管理。

　　PLC與上位機(jī)通訊硬件是通過串口實(shí)現(xiàn)的，保證一臺上位機(jī)與多臺PLC相連，可在PLC上加CNT通訊模塊。

　　我們采用FP2編程。編程工具有兩種，一是手持編程器，一是PC軟件。相對來講聯(lián)接編程器比較方便，在FP2系列PLC中，只要使用RS232C專用電纜AFB85853將PLC的TOOL口與編程器聯(lián)接起來便可操作使用PLC；而使用PC軟件，需要聯(lián)接普通計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)為M5-DOS5.0或Wndow0以上版本，使用9針-9針或9針-25針RS232C專用電纜將PLC的TOOL口與普通計(jì)算機(jī)背面的9芯或25芯RS232C口聯(lián)接起來。然后在計(jì)算機(jī)中安裝松下PLC的專用軟件NPST-GR（DCS版）或FPSQFT（Wndovs版），便可進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。

　　PLC在熱源廠的過程控制級中，需要處理的是大量模擬信號，與以往的順序控制所使用的指令也不盡相同，下面分別討論如何實(shí)現(xiàn)模擬量采集、PID控制和模擬量輸出三種功能。

　　FP2系列PLC有專用的模擬量輸入模塊，只要從相應(yīng)的輸入地址中讀取已轉(zhuǎn)換芫成的數(shù)字輸入量即可，如對1槽中的A/D（AFP3406）模塊的通道1（4~20mA）進(jìn)行采集，送到寄存器DT0中，可用如下梯形圖來芫成，其中R9010為常開繼電器。

　　梯形圖PID調(diào)節(jié)是熱源廠過程控制級中很常用的控制方法，比例調(diào)節(jié)反映了控制強(qiáng)度，積分調(diào)節(jié)可消除系統(tǒng)的靜差，而微分調(diào)節(jié)可改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度。FP2系列PLC具有PID調(diào)節(jié)器，它能實(shí)現(xiàn)比例、積分、微分、自適應(yīng)優(yōu)化參數(shù)等功能。

　　它有PID反向控制、PID正向控制、還有IPD反向控制與IPD正向控制等四種處理方式，系統(tǒng)有F355PID指令，其操作數(shù)S是PID工作區(qū)域的首地址。

　　模擬量輸出：在過程級控制中，需將處理結(jié)果，經(jīng)過各種輸出模塊將其送給被控對象的驅(qū)動系統(tǒng)。這些信號在PLC系統(tǒng)內(nèi)部都表現(xiàn)為離散的輸出位信號或輸出數(shù)據(jù)信號，而在PLC系統(tǒng)外部則表現(xiàn)為開關(guān)量信號、數(shù)字量信號和模擬量信號，需通過AFP3410D/A模塊向系統(tǒng)外部輸出數(shù)據(jù)，需執(zhí)行F151（WRT）指令。

　　3小結(jié)通過PLC在鍋爐集散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以（下轉(zhuǎn)第51頁）第49頁絕緣等級與電壓等級的匹配，絕緣條件的保證，劣化絕緣的更新，是這方面應(yīng)做的工作。

　　2溫升與電氣故障電氣運(yùn)行過程中難以避免的升溫與溫升，帶來了電能的損耗，這尚在其次。尤為嚴(yán)重的是對電器設(shè)備技術(shù)性能的破壞。至少有以下幾方面值得注意：21對金屬f才料的影向溫度升高，金屬材料軟化，機(jī)械強(qiáng)度就會明顯下降，導(dǎo)體連接狀態(tài)變差。

　　長期工作時(shí)，鋁的工作溫度不宜超過90C，銅的工作溫度不宜超過200C，而40焊錫在200C左石即會熔化。

　　22對絕緣材料的影響A級絕緣材料，極限工作溫度為105C.在一定限度內(nèi)，溫度每增加810C，材料的使用壽命竟縮短50%，這必然會影響設(shè)備的使用壽命。

　　23對電接觸的影響電接觸不良是導(dǎo)致許多電器故障的重要原因。

　　而電接觸（指電路中的可分合連接）部分的溫度對該處的導(dǎo)電性能影響甚大。機(jī)械觸點(diǎn)上的電弧燒灼及工作過程中的過高溫度均會加劇其表面氧化，曾大接觸電阻，又反過來加大生熱量。積累的熱量造成的溫升則弱化了彈性體的剛性小了機(jī)械彈性接觸的壓合力。

　　24對電子元器件的影響高溫是許多電子元器件的大敵。對它們來說，未必多高的溫度即可稱為高溫。電腦、變頻器、PLC、可控硅、集成電路、分立元件電路等等，在電氣控制過程中具有廣泛的應(yīng)用然而都是高溫的威脅對象。

　　總而言之，在生產(chǎn)實(shí)踐中，如果說負(fù)面的電熱效應(yīng)對電能的浪費(fèi)尚可容忍的話則j其對系統(tǒng)及設(shè)備性能的破壞、功能的妨礙，實(shí)在不可輕視！此外電熱效應(yīng)對電氣故障的指示作用應(yīng)予以充分利用。

　　大陸橫濱攜手拓展輪胎市場德國大陸輪胎公司和曰本橫濱橡膠輪胎公司最近簽署協(xié)議，決定在東京成立合資公司，以協(xié)調(diào)雙方在向曰本和韓國汽車制造商供應(yīng)輪胎時(shí)的行動，并以此推動大陸牌輪胎在曰本市場的銷售。

　　合資公司取名橫濱大陸輪胎有限公司，將負(fù)責(zé)向韓國和曰本汽車制造商及其海外汽車制造廠銷售各種轎車、輕卡和載重輪胎。

　　從2002年4月份起，橫濱橡膠輪胎公司成為德國大陸公司在曰本的獨(dú)家代理商開始利用其現(xiàn)有的銷售網(wǎng)結(jié)獨(dú)家銷售大陸公司的各種輪胎。

　　本刊摘編自《中國化工報(bào)》，2002-9-9擠出機(jī)控制系統(tǒng)Vttllnaster擠出控制系統(tǒng)適于加工直徑小到Q25nn、壁薄到0.01nm的產(chǎn)品，且其直徑和壁厚可自動控制。尤其適于加工尺寸控制精細(xì)的小口徑醫(yī)用膠管和輸液管以及微孔多層擠出物。Vttllnaster具有1Zr'TFTLCD顯示器，還配備了4點(diǎn)超聲波傳感器總成可精確測出產(chǎn)品壁的厚度。兩臺自動調(diào)準(zhǔn)的專用統(tǒng)計(jì)控制器可自動控制。

　　（上接第49頁）看到，PLC在每個(gè)鍋爐過程控制中所負(fù)擔(dān)的責(zé)任是重大的。它不但要芫成數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)控制輸出和通訊它將工控中的通道箱和主機(jī)自動控制部分集于一身，實(shí)現(xiàn)單爐分散控制，避免了主機(jī)故障時(shí)多爐停運(yùn)的缺點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了化整為零，變大系統(tǒng)為若干個(gè)小系統(tǒng)，化高階系統(tǒng)為低階系統(tǒng)。