基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-中北大學(xué)畢設(shè)設(shè)計(jì)說明書-論文

1、目 錄1 緒論11.1 鍋爐的定義及發(fā)展現(xiàn)狀11.2 PLC控制燃油鍋爐的目的和意義41.3 PLC控制燃油鍋爐的設(shè)計(jì)內(nèi)容41.4 預(yù)期實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)42 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案52.1 燃油鍋爐控制系統(tǒng)基本組成部分52.2 燃油鍋爐的工作過程52.3 燃油鍋爐工藝控制要求63 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)83.1 PLC機(jī)型的選擇及各硬件性能指標(biāo)分析83.1.1 方法1. 按以下條件選擇機(jī)型83.1.2 方法293.1.3 PLC容量估算103.2 燃油鍋爐的控制過程分析133.3 燃油鍋爐的運(yùn)行流程圖設(shè)計(jì)133.4 系統(tǒng)的I/O接口以及硬件接線圖設(shè)計(jì)153.5 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)154 燃油鍋爐控制系統(tǒng)

2、的軟件設(shè)計(jì)174.1 控制系統(tǒng)各部分控制的梯形圖174.1.1 起動(dòng)174.1.2 停止184.1.3 異常狀況自動(dòng)關(guān)火194.1.4 鍋爐水位控制204.2 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)總梯形圖204.3 對(duì)系統(tǒng)控制總梯形圖的分析234.4 系統(tǒng)的示警電路分析245 燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試結(jié)果255.1 程序調(diào)試過程255.2 程序調(diào)試時(shí)序圖276 總 結(jié)29附錄 指令表30參 考 文 獻(xiàn)34致 謝351 緒論隨著科技的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)以及電力電子技術(shù)快速提高，國內(nèi)外以繼電器為基礎(chǔ)的自動(dòng)化儀表工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)也得到發(fā)展，并且廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程。在上個(gè)世紀(jì)60年代前期，我國鍋爐的控制

3、系統(tǒng)開始得到迅速發(fā)展;到了60年代的中后期，我國引進(jìn)了國外全自動(dòng)的燃油鍋爐的控制系統(tǒng)；到了上個(gè)世紀(jì)的70年代末，我國逐漸自主研發(fā)了一些工業(yè)鍋爐的自動(dòng)化儀器，同時(shí)，在工業(yè)鍋爐的控制系統(tǒng)方面也在逐步推廣應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。PLC是采用微電腦技術(shù)制造的通用的自動(dòng)控制設(shè)備，它具有高可靠性，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫，沖擊震動(dòng)等惡劣環(huán)境，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展和完善，PLC主要具有邏輯運(yùn)行功能，可以代替繼電器進(jìn)行開關(guān)控制、具有定時(shí)控制的功能、記數(shù)控制功能、步進(jìn)控制功能，A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，數(shù)據(jù)處理功能，通信，聯(lián)網(wǎng)功能，并配置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。這些功能造就了PLC的

4、旺盛生命力。到現(xiàn)在已出現(xiàn)越來越多的新PLC產(chǎn)品：如三菱FX2N系列PLC、三菱FX2NC系列PLC、三菱FX1N系列PLC、松下FP2松下電工可編程控制器(PLC)、三菱A/Q系列PLC、橫河FA-MA系列PLC 等一系列新產(chǎn)品最初的工廠自動(dòng)化控制主要是以繼電器回路控制占主導(dǎo)地位，這種控制具有體積大，耗電多，壽命短，可靠性差以及運(yùn)行速度慢等缺點(diǎn)，而可編程序控制器具有體積小，可靠性高，耗電少等優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中可簡化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，降低成本，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和監(jiān)控。由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口以及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對(duì)鍋爐實(shí)行全自動(dòng)控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指

5、示、報(bào)警、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制，具有效率高、節(jié)約能源、高可靠性的安全系統(tǒng)，符合環(huán)保要求，完善的智能控制等優(yōu)點(diǎn)。1.1 鍋爐的定義及發(fā)展現(xiàn)狀鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能，把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。鍋爐包括鍋和爐兩大部分，鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，又叫蒸汽發(fā)生器，常簡稱為鍋爐，是蒸汽動(dòng)力裝置的重要組成部分，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。鍋爐承

6、受高溫高壓，安全問題十分重要。即使是小型鍋爐，一旦發(fā)生爆炸，后果也十分嚴(yán)重。因此，對(duì)鍋爐的材料選用、設(shè)計(jì)計(jì)算、制造和檢驗(yàn)等都制訂有嚴(yán)格的法規(guī)。18世紀(jì)上半葉，英國煤礦使用的蒸汽機(jī)，包括瓦特的初期蒸汽機(jī)在內(nèi)，所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。18世紀(jì)后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。19世紀(jì)，常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應(yīng)，最早的蒸汽鍋爐是一個(gè)盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼，后來改用臥式鍋殼，在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。隨著鍋爐越做越大，為了增加受熱面積，在鍋殼中加裝火筒，在火筒前端燒火，煙氣從火筒后面出來，通過磚砌的煙道排向煙囪并對(duì)鍋殼的外部加熱，稱為火筒鍋爐。開始只裝一只火筒，稱為單火筒鍋爐

7、或康尼許鍋爐，后來加到兩個(gè)火筒，稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐。1830年左右，在掌握了優(yōu)質(zhì)鋼管的生產(chǎn)和脹管技術(shù)之后出現(xiàn)了火管鍋爐。一些火管裝在鍋殼中，構(gòu)成鍋爐的主要受熱面，火(煙氣)在管內(nèi)流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管，稱為臥式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低，但需要很大的砌體。19世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了水管鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管，取代了鍋殼本身和鍋殼內(nèi)的火筒、火管。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制，有利于提高鍋爐蒸發(fā)量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒，或稱為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管，直水管鍋爐的壓力和容量都受到限制。二十世紀(jì)初期，汽輪機(jī)開始發(fā)

8、展，它要求配以容量和蒸汽參數(shù)較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著制造工藝和水處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了彎水管式鍋爐。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應(yīng)用，以及鍋筒內(nèi)部汽、水分離元件的改進(jìn)，鍋筒數(shù)目逐漸減少，既節(jié)約了金屬，又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環(huán)鍋爐，水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同，造成密度差而產(chǎn)生自然流動(dòng)。在發(fā)展自然循環(huán)鍋爐的同時(shí)，從30年代開始應(yīng)用直流鍋爐，40年代開始應(yīng)用輔助循環(huán)鍋爐。第二次世界大戰(zhàn)以后，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因?yàn)楫?dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)組要求高溫高壓和大容量。發(fā)展這兩種鍋爐的目的是縮小或不

9、用鍋筒，可以采用小直徑管子作受熱面，可以比較自由地布置受熱面。隨著自動(dòng)控制和水處理技術(shù)的進(jìn)步，它們漸趨成熟。在超臨界壓力時(shí)，直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐，70年代最大的單臺(tái)容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機(jī)組。后來又發(fā)展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復(fù)合而成的復(fù)合循環(huán)鍋爐。在鍋爐的發(fā)展過程中，燃料種類對(duì)爐膛和燃燒設(shè)備有很大的影響。因此，不但要求發(fā)展各種爐型來適應(yīng)不同燃料的燃燒特點(diǎn)，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。此外，爐膛和燃燒設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)早年的鍋殼鍋爐采用固定爐排，多燃用優(yōu)質(zhì)煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現(xiàn)后開始采用

10、機(jī)械化爐排，其中鏈條爐排得到了廣泛的應(yīng)用。爐排下送風(fēng)從不分段的“統(tǒng)倉風(fēng)”發(fā)展成分段送風(fēng)。早期爐膛低矮，燃燒效率低。后來人們認(rèn)識(shí)到爐膛容積和結(jié)構(gòu)在燃燒中的作用，將爐膛造高，并采用爐拱和二次風(fēng)，從而提高了燃燒效率。早年制造的煤粉爐采用了U形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升。后來又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器，火焰在爐膛中形成形火炬。隨著鍋爐容量增大，旋流式燃燒器的數(shù)目也開始增加，可以布置在兩側(cè)墻，也可以布置在前后墻。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。第二次世界大戰(zhàn)后，石油價(jià)廉，許多國家開始廣泛采用燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動(dòng)化程度容易提高。70年代

11、石油提價(jià)后，許多國家又重新轉(zhuǎn)向利用煤炭資源。這時(shí)電站鍋爐的容量也越來越大，要求燃燒設(shè)備不僅能燃燒完全，著火穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，低負(fù)荷性能好，還必須減少排煙中的污染物質(zhì)。在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中采用分級(jí)燃燒或低溫燃燒技術(shù)，即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒，或把燃燒器分散開來抑制爐溫，不但可抑制氮氧化物生成，還能減少結(jié)渣。沸騰燃燒方式屬于一種低溫燃燒，除可燃用灰分十分高的固體燃料外，還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。1.2 PLC控制燃油鍋爐的目的和意義鍋爐是一次性能源煤炭、石油、天然氣轉(zhuǎn)換成二次能源蒸汽量的重要?jiǎng)恿υO(shè)備。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國有各類工業(yè)鍋爐約25萬。每年耗

12、煤量占全國產(chǎn)量的1/3，同時(shí)還消耗大量的石油和天然氣。工業(yè)鍋爐是生產(chǎn)過程中重要的動(dòng)力設(shè)備。在石油化工領(lǐng)域，它的主要作用是向生產(chǎn)裝置提供所需的合格蒸汽，其控制質(zhì)量的優(yōu)劣不僅關(guān)系到鍋爐自身運(yùn)行的效果，而且還將直接影響到相關(guān)裝置生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性?，F(xiàn)代燃油燃燒機(jī)多為自動(dòng)控制的燃燒機(jī)，一般采用工業(yè)程序控制器、火焰檢測器以及溫度傳感器等組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。燃油鍋爐隨著城市的發(fā)展而越來越多地被應(yīng)用。以前使用燃煤鍋爐由于其在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的CO2和粉塵污染環(huán)境而逐漸被淘汰，相對(duì)應(yīng)的用燃油鍋爐來代替燃煤鍋爐已被廣泛用于酒店、大型商場等建筑。由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對(duì)

13、鍋爐實(shí)行全自動(dòng)控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指示、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制。1.3 PLC控制燃油鍋爐的設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)采用可編程序控制器PLC控制燃油鍋爐的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。通過PLC的選型、檢測元件選型、低壓電器選型、電源設(shè)計(jì)完成燃油鍋爐的硬件設(shè)計(jì)部分。通過仿真軟件的模擬和調(diào)試完成燃油鍋爐的軟件設(shè)計(jì)。1.4 預(yù)期實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)燃油鍋爐的自動(dòng)控制，不但能很好的控制鍋爐的水位和蒸汽壓力等參數(shù)，還能很方便的加水和排水，基于PLC的控制很容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。我國目前運(yùn)行的很多鍋爐控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平不高、安全性低，工作效率普遍低于國家標(biāo)準(zhǔn)，因此實(shí)現(xiàn)燃油鍋爐的自動(dòng)控制對(duì)能源消耗來說很重要。2 系統(tǒng)總體

14、設(shè)計(jì)方案2.1 燃油鍋爐控制系統(tǒng)基本組成部分燃油鍋爐主要組成部分：燃油預(yù)熱器：鍋爐啟動(dòng)前，將鍋爐燃燒用的燃油加熱到適當(dāng)溫度以達(dá)到良好霧化，保證鍋爐的正常燃燒。汽包：由上下鍋筒和三簇沸水管組成，水在管內(nèi)受管外煙氣加熱，在管簇內(nèi)發(fā)生自然的循環(huán)流動(dòng)，并逐漸汽化，產(chǎn)生的飽和蒸汽聚集在上鍋筒里邊。下鍋筒作為連接沸水管之用，同時(shí)儲(chǔ)存水和水垢。爐膛：是使燃料充分燃燒并放出熱能的設(shè)備，由供油系統(tǒng)和油槍組成。引風(fēng)設(shè)備：包括引風(fēng)機(jī)，煙囪，煙道幾部分，用它將鍋爐中的煙氣連續(xù)排除。送風(fēng)設(shè)備：由鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)道組成，用它來供應(yīng)燃料燃燒所需要的空氣。燃料供給設(shè)備：包括供油管路和油槍等。燃油鍋爐控制系統(tǒng)由燃油預(yù)熱器、點(diǎn)火變壓器

15、、瓦斯閥、引風(fēng)機(jī)、油泵、進(jìn)水閥、出水閥、水位上限開關(guān)、水位下限開關(guān)、各種檢測儀表及監(jiān)控設(shè)備組成。系統(tǒng)原理框圖如圖2.1所示。圖2.1 燃油鍋爐系統(tǒng)原理框圖2.2 燃油鍋爐的工作過程鍋爐工作時(shí)燃料在爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，高溫的燃燒產(chǎn)物煙氣通過汽包受熱面將熱能傳遞給汽包內(nèi)溫度較低的水，水被加熱進(jìn)而沸騰汽化，生成蒸汽。 燃料在燃燒時(shí)，油由油泵從儲(chǔ)油罐中抽出，經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油電磁閥經(jīng)噴油口打入鍋爐進(jìn)行燃燒。燃燒時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)，噴油電磁閥噴油，點(diǎn)火變壓器接通（子火燃燒），瓦斯閥打開（母火燃燒），將燃油點(diǎn)燃。點(diǎn)火完畢后，關(guān)閉點(diǎn)火，繼續(xù)送風(fēng)、噴油，使燃燒持續(xù)。2.3 燃油鍋爐工藝控制

16、要求由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對(duì)鍋爐實(shí)行全自動(dòng)控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指示、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制。鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)10min后，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)1min，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐燃燒。點(diǎn)火時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)；噴油口噴油；點(diǎn)火變壓器接通（子火）；瓦斯閥打開（母火）。5S后，關(guān)閉子火，繼續(xù)送風(fēng)，使燃燒繼續(xù)，控制鍋爐的進(jìn)出水和蒸汽壓力。燃油鍋爐系統(tǒng)工藝流程圖如圖2.2所示圖2.2 燃油鍋爐運(yùn)行示意圖燃油鍋爐運(yùn)行的示意圖如上所示，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐進(jìn)行燃燒。燃燒時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)；噴油口噴油；點(diǎn)火變壓器接通(子火燃燒)；

17、瓦斯閥打開(母火燃燒)，將燃油點(diǎn)燃。點(diǎn)火完畢，關(guān)閉子火，繼續(xù)送風(fēng)、噴氣，使燃燒持續(xù)。鍋爐的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水閥和排水閥來執(zhí)行。上、下水位分別由上限、下限水位開關(guān)來檢測。蒸汽壓力由蒸汽壓力開關(guān)來檢測。3 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 PLC機(jī)型的選擇及各硬件性能指標(biāo)分析通常選擇PLC機(jī)型有以下幾種方法：3.1.1 方法1. 按以下條件選擇機(jī)型（）可編程序控制器的類型：可編程序控制器按結(jié)構(gòu)可分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場和控制室安裝兩類；按CPU的字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎?輸出點(diǎn)數(shù)類型?？砂幢?.1的控制功能或輸入

18、輸出點(diǎn)數(shù)選擇可編程序控制器的類型。類型總點(diǎn)數(shù)信號(hào)類型程序容量結(jié)構(gòu)類型超小型小型中型大型超大型6412851210241024開關(guān)量開關(guān)量開關(guān)量、模擬量有特殊單元功能強(qiáng)整體型整體型模塊型模塊型模塊型表3.1根據(jù)控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選擇可編程序控制器的類型（）輸入輸出模塊的選擇：輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、適用范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間長等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因素負(fù)荷場合，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有

19、直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。（）電源的選擇可編程序控制器的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)可編程序控制器應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外。一般可編程序控制器的供電電源的應(yīng)設(shè)計(jì)選用交流電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。（）存儲(chǔ)器的選擇由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求可編程序控制器的存儲(chǔ)器容量，按個(gè)點(diǎn)至少存儲(chǔ)器選擇。（）經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇可編程序控制器時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)張性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。3

20、.1.2 方法2目前，國內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)幾百個(gè)，其性能各有特點(diǎn)，價(jià)格也不盡相同。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，要選擇最適宜PLC機(jī)型，一般應(yīng)考慮下列因素：（1）系統(tǒng)的控制目標(biāo)。設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，首要的控制目標(biāo)就是：確保生產(chǎn)的安全可靠，能長期穩(wěn)定運(yùn)行，保證產(chǎn)品高質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善信息管理等。（2）PLC的硬件配置。根據(jù)系統(tǒng)的控制目標(biāo)和控制類型，從眾多的PLC生產(chǎn)廠中初步選擇幾個(gè)具有一定知名度的公司，如SIEMENS，OMRON，A-B等，再根據(jù)被控對(duì)象的工藝要求以及I/O系統(tǒng)考慮具體配置問題。（3）I/O系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的多少，是PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須

21、知道的參數(shù)，在運(yùn)行硬件配置時(shí)這個(gè)參數(shù)具有兩個(gè)含義：一個(gè)是實(shí)際的控制系統(tǒng)所需要的I/O點(diǎn)數(shù)，另一個(gè)是所考慮的PLC機(jī)型能夠提供的I/O點(diǎn)數(shù)。（5）指令系統(tǒng)。PLC的種類很多，因此它的指令系統(tǒng)是不完全相同的?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用場合對(duì)指令系統(tǒng)提出的要求，選擇相應(yīng)的PLC。從應(yīng)用的角度考慮，有的場合以邏輯控制為主，有的場合需要算術(shù)運(yùn)算，有的場合可能需要更先進(jìn)、更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。（6）響應(yīng)速度。對(duì)于以數(shù)字量控制為主的PLC控制系統(tǒng)，PLC的響應(yīng)速度都可以滿足要求，不必特殊考慮。而對(duì)于還有模擬量的PLC控制系統(tǒng)，特別是含有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)，必須考慮PLC的響應(yīng)速度。一般從兩個(gè)方面來考慮：一是執(zhí)行指令時(shí)間；二

22、是掃描周期。 3.1.3 PLC容量估算PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。I/O點(diǎn)數(shù)的估算。根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計(jì)出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號(hào)類型?？紤]到在前面的設(shè)計(jì)中I/O點(diǎn)數(shù)可能有疏漏，并考慮到I/O端的分組情況以及隔離與接地要求，應(yīng)在統(tǒng)計(jì)后得出I/O總點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10%15%的裕量?？紤]裕量后的I/O總點(diǎn)數(shù)即為I/O點(diǎn)數(shù)估算值，該估算值是PLC選型的主要技術(shù)依據(jù)，考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，選定的PLC機(jī)型的I/O能力極限值必須大于I/O點(diǎn)數(shù)估算值。并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30%左右的裕量。

23、存儲(chǔ)器容量估算。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：開關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸入點(diǎn)數(shù)×10開關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸出點(diǎn)數(shù)×8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量×2模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)×100通信接口所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=接口個(gè)數(shù)×300存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)備用量即為存儲(chǔ)器容量。例如：作為一般應(yīng)用下的經(jīng)驗(yàn)公式是：所需存儲(chǔ)器容量（KB）=（11.25）×（DI

24、5;10+DO×8+AI/O×100+CP×300）/1024其中：DI為數(shù)字量總輸入點(diǎn)數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點(diǎn)數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)公式得到的存儲(chǔ)器容量估算值只具有參考價(jià)值，但在明確PLC要求容量時(shí)，還應(yīng)根據(jù)其他因素對(duì)其進(jìn)行修正。綜合考慮上述一些選擇要求以及對(duì)PLC產(chǎn)品的熟悉程度，最后選擇日本三菱的FX2系列PLC作為系統(tǒng)控制的機(jī)型。FX2系列可編程序控制器是日本三菱公司繼F1、F2系列可編程序控制器之后推出的新產(chǎn)品。它采用整體式結(jié)構(gòu)，按功能可分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊適配器等四種類型產(chǎn)品?；締卧?/p>

25、CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）、電源餓等，是一個(gè)完整的PC機(jī)，可以單獨(dú)使用?；締卧吞?hào)表示方法如下：FX2N×× M ×| | 2式中，1部分表示用兩位數(shù)表示輸入/輸出（I/O）總點(diǎn)數(shù)，有16、24、32、48、64和80六種；2部分用字符表示輸出類型：R表示繼電器輸出，T表示晶體管輸出，S表示雙向晶閘管輸出。PLC的主要技術(shù)性能包括編程方式、指令、存儲(chǔ)器、PC的元器件等，是PLC選型時(shí)主要的選擇依據(jù)。FX2N系列PLC的主要技術(shù)性能如表4.4.1所示。FX2N系列輸入類型為直流輸入，采用直流（DC24V）供電。輸出類型有繼電器、晶體管、雙向晶閘管三種輸出

26、形式。繼電器輸出可靠性高，價(jià)格低，使用電壓范圍廣，既可控制交流負(fù)載又可控制直流負(fù)載，因而使用廣泛；但因有觸點(diǎn)輸出，尤其在感性負(fù)載時(shí)繼電器觸點(diǎn)壽命較短，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間較長（10ms以下），因而不適應(yīng)要求高速通斷、快速響應(yīng)的工作場合。晶體管輸出是無觸點(diǎn)輸出，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間短（0.5ms以下），用于控制直流負(fù)載。雙向晶閘管輸出亦是無觸點(diǎn)輸出，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間較短，用于控制交流負(fù)載。晶體管和雙向晶閘管輸出過載、過壓能力較差，價(jià)格高，因而適應(yīng)于要求快速通斷、快速響應(yīng)的工作場合。由前述的燃油鍋爐示意圖及運(yùn)行、控制要求可知該控制系統(tǒng)共有5個(gè)輸入（啟動(dòng)X1、停止X2、蒸汽壓力X3、上限X4、下限X5），7個(gè)輸出（預(yù)熱

27、Y1、送風(fēng)Y2、子火Y3、噴油Y4、母火Y5、進(jìn)水閥Y6、出水閥Y7），輸入/輸出（I/O）總點(diǎn)數(shù)為12，考慮到控制對(duì)象系統(tǒng)有可能有所變動(dòng)或擴(kuò)展以及保留1015%裕量，同時(shí)該系統(tǒng)的控制要求精度不是很高和對(duì)成本的考慮，最后選擇FX2N-24MR-001機(jī)型（12個(gè)輸入點(diǎn)，12個(gè)輸出點(diǎn)）作為該系統(tǒng)的PLC機(jī)型。在鍋爐的控制要求中，蒸汽壓力，這個(gè)值的控制一般用傳感器來控制，即當(dāng)系統(tǒng)壓力超過一定值時(shí)通過傳感器將非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)做相應(yīng)的動(dòng)作。信號(hào)有模擬量和開關(guān)量兩種形式，這里我們采用開關(guān)量信號(hào)。具體項(xiàng)目性能指標(biāo)如表 3.2所示：項(xiàng)目性能指標(biāo)編程方式梯形圖，步進(jìn)順控指令基本

28、指令執(zhí)行時(shí)間0.74µs/步指令種類107條（基本指令20條，步進(jìn)順序指令2條，功能指令85條）程序容量/存儲(chǔ)器類型2K步RAM（標(biāo)準(zhǔn)配置）4K步EEPROM卡盒（選配）8K步RAM、EEPROM、EPROM卡盒（選配）輸入繼電器（DC輸入）24V DC，7mA光電隔離輸出繼電器繼電器250V AC 、30V DC、2A（電阻負(fù)載）晶體管30V DC、0.5A/點(diǎn)雙向晶閘管242V AC、0.3A/點(diǎn)輔助繼電器通用型500點(diǎn)（M0M499）停電保持型524點(diǎn)（M500M1023），電池后備特殊型256點(diǎn)（M8000M8255）狀態(tài)元件初始化用10點(diǎn)（S0S9）用于初始狀態(tài)通用型490

29、點(diǎn)（S10S499）停電保持型400點(diǎn)（S500S899）報(bào)警100點(diǎn)（S900S999）定時(shí)器0.1s（100ms）200點(diǎn)（T0T99），0.13279.7S0.01s(10ms)46點(diǎn)（T200T245），0.01327.67S1ms（積算）4點(diǎn)（T246T249），0.00132.767S，電池后備100ms（積算）6點(diǎn)（T250T255），0.13276.7S，電池后備計(jì)數(shù)器通用加數(shù)器100點(diǎn)（C0C99），132767S，電池后備停電保持加計(jì)數(shù)器100點(diǎn)（C100C199），132767S，電池后備通用加減計(jì)數(shù)器20點(diǎn)（C200C220）停電保持加減計(jì)數(shù)器15點(diǎn)（C220C234）

30、電池后備高速計(jì)數(shù)器6點(diǎn)（C235C256）電池后備寄存器同用數(shù)據(jù)寄存器200點(diǎn)（D0D199）停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器312點(diǎn)（D200D511）特殊寄存器256點(diǎn)（D8000D8255）變址寄存器2點(diǎn)（V ，Z ）文件寄存器最大2000點(diǎn)（D1000D2999），電池后備表 3.2 FX2系列PLC機(jī)的主要技術(shù)性能3.2 燃油鍋爐的控制過程分析用PLC控制燃油鍋爐的啟動(dòng)、停止、出現(xiàn)異常情況時(shí)能暫停且異常情況消失后能自動(dòng)按照起燃順序重新工作。控制要求： 1) 起動(dòng)：該鍋爐的燃燒按一定時(shí)間間隔順序起燃。其起燃順序?yàn)椋洪g隔10min 間隔1min       間隔5s &#

31、160; 間隔5s送風(fēng)-燃油預(yù)熱 - 子火燃燒-噴油- 母火燃燒-關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵  2) 停止：停止燃燒時(shí)，要求：                                             間隔30s停止-子火、母火、預(yù)熱器、噴油泵關(guān)閉- -送風(fēng)(將廢氣、雜質(zhì)吹去)-送風(fēng)停止(清爐停止)3) 異常狀況自動(dòng)關(guān)火：鍋爐燃燒過程中，當(dāng)出現(xiàn)異

32、常狀況時(shí)(即蒸汽壓力超過允許值，或水位超過上限，或水位低于下限)，能自動(dòng)關(guān)火進(jìn)行清爐；異常狀況消失后，又能自動(dòng)按起燃程序重新點(diǎn)火燃燒。即：            間隔30s   異常情況-子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉-送風(fēng)-清爐觸發(fā)預(yù)熱器停止-重新起燃4) 鍋爐水位控制：鍋爐工作起動(dòng)后，當(dāng)水位低于下限時(shí)，進(jìn)水閥打開，排水 閥關(guān)閉。當(dāng)水位高于上限時(shí)，排水閥打開，進(jìn)水閥關(guān)閉。3.3 燃油鍋爐的運(yùn)行流程圖設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的控制要求可得運(yùn)行流程圖，如圖3.1所示。圖3.1 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖3.4 系統(tǒng)的I/O接口以及硬件接線圖設(shè)計(jì)由前面所

33、述可知該系統(tǒng)有5個(gè)輸入，7個(gè)輸出，其I/O接口如表3.3輸入接口輸出接口啟動(dòng)按鈕X1燃油預(yù)熱Y1停止按鈕X2鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)Y2蒸汽壓力X3點(diǎn)火變壓器（子火）Y3水位上限X4噴油口噴油Y4水位下限X5瓦斯閥（母火）Y5進(jìn)水電磁閥Y6出水電磁閥Y7表3.3 系統(tǒng)輸入、輸出接口示意圖由上表以及所選機(jī)型FX2N-24MR-001可得該系統(tǒng)的硬件接線圖，如圖3.2所示：圖3.2 系統(tǒng)硬件接線圖3.5 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)上圖中，PLC接入了一個(gè)電源，可編程控制器CPU所需的工作電源一般都是5V直流電源，一般的編程接口和通信模板還需要5.2V和24V直流電源，這些電源可由可編程控制器本身的電源模板供給，而PLC的

34、電源模板需要外接。PLC的電源模板可能包括多種輸入電壓，有220V交流，110V交流和24V直流等。針對(duì)燃油鍋爐的實(shí)際情況，我們采用220V交流，簡單不需添加變壓器，是普通電網(wǎng)就能提供。系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)如圖3.3所示。圖3.3 系統(tǒng)供電電路在圖中，系統(tǒng)總電源通過電源總開關(guān)接入PLC系統(tǒng)中，系統(tǒng)電源總開關(guān)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電源系統(tǒng)的控制，交流220V電源通過電源開關(guān)接入隔離變壓器。經(jīng)過隔離變壓器后，通過交流穩(wěn)壓器或UPS不間斷電源為系統(tǒng)供電。在電網(wǎng)電壓較穩(wěn)定的情況下也可以不用交流穩(wěn)壓器或UPS不間斷電源。通過交流穩(wěn)壓器或UPS不間斷電源為PLC的電源模板供電。4. 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 控制系

35、統(tǒng)各部分控制的梯形圖根據(jù)系統(tǒng)的控制要求我們繪制出相應(yīng)的梯形圖：4.1.1 起動(dòng)該鍋爐的燃燒按一定時(shí)間間隔順序起燃。其起燃順序?yàn)椋?#160;   間隔10min 間隔1min       間隔5s   間隔5s送風(fēng)-燃油預(yù)熱 - 子火燃燒-噴油- 母火燃燒-關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵根據(jù)上面的控制要求，可以繪制出相應(yīng)的梯形圖，如圖4.1所示。 圖4.1 系統(tǒng)啟動(dòng)梯形圖 啟動(dòng)過程：按下啟動(dòng)按鈕X1，鼓風(fēng)機(jī)Y2開始送風(fēng)并自鎖，通風(fēng)10min后T0動(dòng)作燃油預(yù)熱器Y1動(dòng)作并自鎖，時(shí)間T1同時(shí)開始計(jì)時(shí)，60S后T1常開觸點(diǎn)閉合，子火Y3點(diǎn)燃，時(shí)間T2開始計(jì)

36、時(shí)，5S后T2觸點(diǎn)閉合，接通噴油口Y4開始點(diǎn)燃，Y4自鎖，時(shí)間T3開始計(jì)時(shí)，5S后T3觸點(diǎn)閉合，母火Y5點(diǎn)燃，同時(shí)切斷燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4。送風(fēng)Y2、瓦斯閥(母火)噴氣持續(xù)進(jìn)行，啟動(dòng)完成。4.1.2 停止停止燃燒時(shí)，要求：                                                間隔30s停止-子火、母火、

37、預(yù)熱器、噴油泵關(guān)閉-送風(fēng)(將廢氣、雜質(zhì)吹去)-送風(fēng)停止(清爐停止)根據(jù)系統(tǒng)停止的控制要求，繪制出相應(yīng)的梯形圖，如圖4.2所示。圖4.2 系統(tǒng)停止梯形圖 停止過程：在啟動(dòng)燃燒后，即X1按下，母火Y5和送風(fēng)Y2一直在進(jìn)行，按下停止按鈕X2，瓦斯閥Y5被切斷（自鎖消失），同時(shí)啟動(dòng)M2斷開燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4，T4得電并開始記時(shí)；30S后切斷送風(fēng)Y2，送風(fēng)停止，即清爐停止。4.1.3 異常狀況自動(dòng)關(guān)火鍋爐燃燒過程中，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)(即蒸汽壓力超過允許值，或水位超過上限，或水位低于下限)，能自動(dòng)關(guān)火進(jìn)行清爐；異常狀況消失后，又能自動(dòng)按起燃程序重新點(diǎn)火燃燒。即：   

38、        間隔30s   異常情況-子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉-送風(fēng)-清爐觸發(fā)預(yù)熱器停止-重新起燃根據(jù)系統(tǒng)在異常情況下自動(dòng)關(guān)火的控制要求，可以繪制出相應(yīng)的梯形圖，如圖4.3所示。圖4.3 系統(tǒng)異常情況自動(dòng)關(guān)火梯形圖動(dòng)作過程：當(dāng)蒸汽壓力超過允許值，即X3動(dòng)作，或水位超過上限，即X4動(dòng)作，或水位低于下限即X5動(dòng)作，中間繼電器M1接通并自鎖，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4，同時(shí)M1的常開觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器T5開始記時(shí)（自鎖），送風(fēng)也在進(jìn)行中，進(jìn)行清爐。30S后，T5動(dòng)作，中間繼電器M1被斷開，M1常閉節(jié)點(diǎn)恢復(fù)閉合，由

39、T5送入一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使預(yù)熱Y1接通并自鎖，系統(tǒng)完成重新啟燃過程。4.1.4 鍋爐水位控制鍋爐工作起動(dòng)后，當(dāng)水位低于下限時(shí)，進(jìn)水閥打開，排水閥關(guān)閉。當(dāng)水位高于上限時(shí)，排水閥打開，進(jìn)水閥關(guān)閉。根據(jù)控制要求繪制出梯形圖，如圖4.4所示。圖4.4 系統(tǒng)水位控制梯形水位控制過程：當(dāng)水位低于下限時(shí)，X5動(dòng)作，進(jìn)水閥Y6打開，系統(tǒng)開始進(jìn)水，同時(shí)由于互鎖使出水閥被斷開（關(guān)閉）；當(dāng)水位高于上限時(shí)，X4動(dòng)作，出水閥Y7排水，同時(shí)由于互鎖斷開進(jìn)水閥Y6，即進(jìn)水閥關(guān)閉，即可完成水位控制。4.2 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)總梯形圖綜合考慮上述系統(tǒng)的控制要求（用PLC控制燃油鍋爐的啟動(dòng)、停止、出現(xiàn)異常情況時(shí)能暫停且異

40、常情況消失后能自動(dòng)按起燃順序重新工作）。起動(dòng)：該鍋爐的燃燒按一定時(shí)間間隔順序起燃。其起燃順序?yàn)椋?#160;    間隔10min 間隔1min    間隔5s   間隔5s送風(fēng)-燃油預(yù)熱 - 子火燃燒-噴油- 母火燃燒-關(guān)閉子火、預(yù)熱器、噴油泵停止：停止燃燒時(shí)，要求：        間隔30s停止-子火、母火、預(yù)熱器、噴油泵關(guān)閉-送風(fēng)(將廢氣、雜質(zhì)吹去)-送風(fēng)停止(清爐停止)異常狀況自動(dòng)關(guān)火：鍋爐燃燒過程中，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)(即蒸汽壓力超過允許值，或水位超過上限，或水位低于下限)，能自動(dòng)關(guān)火進(jìn)行清爐；異

41、常狀況消失后，又能自動(dòng)按起燃程序重新點(diǎn)火燃燒。即：           間隔30s   異常情況-子火、母火、預(yù)熱器、噴油關(guān)閉-送風(fēng)-清爐停止觸發(fā)預(yù)熱器-重新起燃鍋爐水位控制：鍋爐工作起動(dòng)后，當(dāng)水位低于下限時(shí)，進(jìn)水閥打開，排水閥關(guān)閉。當(dāng)水位高于上限時(shí)，排水閥打開，進(jìn)水閥關(guān)閉。通過對(duì)各個(gè)步驟的控制要求（啟動(dòng)、停止、異常情況和水位控制）的梯形圖的繪制，聯(lián)系各個(gè)步驟之間的相互聯(lián)系，具體考慮這些控制要求，最后得到系統(tǒng)的控制順序流圖：1、 啟動(dòng)（X1）輸出：送風(fēng)（Y2）、時(shí)間繼電器（T0，以下也是0.1秒級(jí)，參數(shù)6000）T0輸出：燃油預(yù)熱（Y

42、1）、時(shí)間繼電器T1（參數(shù)600）T1輸出：子火Y003、T2（參數(shù)50）T2輸出：噴油Y004、T3（參數(shù)50）T3輸出：噴油Y0052、 停止（X002）：輸出內(nèi)部繼電器M2輸出：（M2常閉條件）Y001、（M2常閉條件）Y003、（M2常閉條件）Y004母火Y005注釋：關(guān)閉輸出其實(shí)在輸出點(diǎn)前加輸入條件（常閉開關(guān)），而停止是外部條件，所以把其變成內(nèi)部繼電器，來使用它的常閉觸點(diǎn)。同時(shí)輸出5：間隔時(shí)間T4（參數(shù)300）：（T4常閉）Y002 3、 異常狀況輸入條件匯總：M1  蒸汽壓力輸入：X003（壓力傳感器）水位高輸入：X004（水位上限傳感器）水位低輸入：X005（

43、水位下限傳感器）X3、X4、X5輸出：M1M1控制輸出：（M1常閉）Y001、（M1常閉）Y003、（M1常閉）Y004、（M1常閉）Y005、T005（參數(shù)300）T005輸出：Y001、時(shí)間繼電器T1（參數(shù)600）4、 水位控制：水位底X005輸出：進(jìn)水閥Y006 水位高X004輸出：排水閥Y007Y006、Y007互鎖通過以上的控制順序表，大致可以編寫最后的梯形圖了，其中還需考慮一部分自鎖問題。最后得到系統(tǒng)的總梯形圖如圖4.5所示。圖4.5 系統(tǒng)總控制梯形圖4.3 對(duì)系統(tǒng)控制總梯形圖的分析啟動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕X1，鼓風(fēng)機(jī)Y2開始送風(fēng)并自鎖，通風(fēng)10min后T0動(dòng)作燃油預(yù)熱器Y1動(dòng)作并自鎖

44、，時(shí)間T1同時(shí)開始計(jì)時(shí)，60S后T1常開觸點(diǎn)閉合，子火Y3點(diǎn)燃，時(shí)間T2開始計(jì)時(shí)，5S后T2觸點(diǎn)閉合，接通噴油口Y4開始點(diǎn)燃，Y4自鎖，時(shí)間T3開始計(jì)時(shí)，5S后T3觸點(diǎn)閉合，母火Y5點(diǎn)燃，同時(shí)切斷燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4。送風(fēng)Y2、瓦斯閥(母火)噴氣持續(xù)進(jìn)行，啟動(dòng)完成。停止時(shí)，在啟動(dòng)燃燒后，即X1按下，母火Y5和送風(fēng)Y2一直在進(jìn)行，按下停止按鈕X2，瓦斯閥Y5被切斷（自鎖消失），同時(shí)啟動(dòng)M2斷開燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4，T4得電并開始記時(shí)；30S后切斷送風(fēng)Y2，送風(fēng)停止，即清爐停止。緊急情況時(shí)，當(dāng)蒸汽壓力超過允許值，即X3動(dòng)作，或水位超過上限，即X4動(dòng)作，或水位低于下限即X

45、5動(dòng)作，中間繼電器M1接通并自鎖，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷燃油預(yù)熱Y1、子火Y3和噴油泵Y4，同時(shí)M1的常開觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器T5開始記時(shí)（自鎖），送風(fēng)也在進(jìn)行中，進(jìn)行清爐。30S后，T5動(dòng)作，中間繼電器M1被斷開，M1常閉節(jié)點(diǎn)恢復(fù)閉合，由T5送入一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使預(yù)熱Y1接通并自鎖，系統(tǒng)完成重新啟燃過程。控制水位時(shí)，當(dāng)水位低于下限時(shí)，X5動(dòng)作，進(jìn)水閥Y6打開，系統(tǒng)開始進(jìn)水，同時(shí)由于互鎖使出水閥被斷開（關(guān)閉）；當(dāng)水位高于上限時(shí)，X4動(dòng)作，出水閥Y7排水，同時(shí)由于互鎖斷開進(jìn)水閥Y6，即進(jìn)水閥關(guān)閉，水位正常后由T5關(guān)閉進(jìn)出水閥門即可完成水位控制過程。4.4 系統(tǒng)的示警電路分析由于系統(tǒng)采用了不間斷電源或

46、UPS供電，只要電網(wǎng)穩(wěn)定，一般不需要在電源處添加報(bào)警電路。在系統(tǒng)的異常情況時(shí)（蒸汽壓力超過允許值或水位超過上限或水位低于下限）需要有一個(gè)示警電路來顯示，只要在相應(yīng)的電路開關(guān)路線上加一個(gè)發(fā)光二極管就可以了。一旦其中任何一個(gè)異常情況發(fā)生，即其開關(guān)開始閉合，發(fā)光二極管接通發(fā)光，顯示是什么超標(biāo)。對(duì)于電路短路問題，只要在總電源處加保險(xiǎn)絲就可以了，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜。上述步驟基本完成了用指令表設(shè)計(jì)燃油鍋爐的PLC控制程序，如果要設(shè)計(jì)出實(shí)物，只需要按I/O接線圖和電源供給圖安裝，再輸入控制梯形圖指令即可完成。5 燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試結(jié)果5.1 程序調(diào)試過程 基于PLC的燃油鍋爐控制系統(tǒng)程序調(diào)試過程如圖5.1、圖5.2、圖5.3、圖5.4所示圖5.1 打開工程過程圖圖5.2 PLC診斷過程圖圖5.3 軟元件測試過程圖圖5.4 程序運(yùn)行過程圖5.2 程序調(diào)試時(shí)序