基于PLC的燃油锅炉控制系统方案设计书外文翻译.pdf

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1、果卫 .尚卡尔 摘 要 本文概述了涉及各阶段由手动操作锅炉转换实现成一个完全自动化的锅炉。多年来，高品质、 更高的效率和自动化的设备已在这个日益全球化的世界需求越来越多。本课题的初始阶段集中在所 需的温度下，将输入传递到锅炉，以恒定地保持锅炉中的一个特定的温度。空气预热器和省煤器有 助于这一进程。纸张主要集中在锅炉厂的各个阶段的液位，压力和流量控制。因此，在锅炉中的温 度不断监测和由电厂的要求带来了一个恒定的温度。进一步增强了不断监测使用SCADA画面通过 通信电缆连接到PLC 的自动化。通过设置各种变量的变量值在SCADA的整个过程中根据需要控 制。在自动化电厂，控制锅炉的变频驱动器（VFD

2、 ），把在上面的锅炉动作所需的过程进行下去。 因此，在整个周期进行记录下来，并记下不同阶段详细过程。本文已被证明是非常有效的，实际上 作为自动化的需要与日俱增。 索引条款自动化 PLC - 的 SCADA 锅炉。 1 引言 多年来，高品质、更高的效率和自动化设备的需求已在工业界发电厂日益增加。发电厂需要在 频繁的时间间隔的连续监测和检查。有测量和涉及的各个阶段与人类的工人，还缺少一些功能的微 控制器的错误的可能性。因此，本文以真诚的试图解释的优势企业将面临到他们实现自动化。 任何电厂锅炉控制，都是最重要的部分及其自动化是精确本文的努力。K. Gowri 尚卡尔系电子 和 本 地 治 里 大 学

3、 通 信 工 程 学 院 ， 工 程 技 术 学 院 拉 吉 夫 甘 地 ， 印 度 （ 电 子 邮 件 ： ） 为了某电厂自动化，减少人为干预，有必要制定一个SCADA （监控和数据采集）系统，监控 厂房及有助于减少人为造成的错误。虽然SCADA用来监视系统，PLC（可编程逻辑控制器）也用 于内部存储的指令执行功能，如逻辑，时序控制，定时，计数和算术运算控制通过数字或模拟式输 入/输出模块各种类型的机器进程。系统用于监测和控制机器或设备的行业，如电信，水和废物控 制，能源，石油和天然气提炼和运输。 2 传统系统的缺点 常规设备系统是容易出现的错误，由于人类在数据收集和处理，使用复杂的数学表

4、达式的参 与。因此，我们所需要的是一个系统，收集原始数据，对其进行处理，并提出它可以验证，并与标 准值相比的值。 在微控制器中实施的编码处理，它需要一个快速、高效的处理，这依赖于对其他的部分的长度 和编码处理的子例程。因此，它提供了一个真正的挑战。 3 方法 所有的值可以填充由引入到电厂的自动化技术。涉及的所有进程，其中包括监测和检查的需要 自动控制的自动化技术提供了一个非常有效的系统。自动化过程有助于公司具有的动力装置，以减 少所发生的错误，减少了人力资源，提高效率，最重要的是非常符合成本效益的量。 4 控制参数锅炉的关键 A.电平控制 汽包水位，除氧器的水平和热井水位 B.压力控制 强制通

5、风压力，引压力，汽包压力，除氧器压力，汽轮机进汽压力，平衡压力草案 C.流量控制 空气流量，蒸汽流量，水流量 D.温度控制 除氧器温度，汽包温度，床底锅炉温度，汽轮机进汽温度，烟气温度。 5 自动化 旨在实现代表团人为控制技术设备。 优点 更高的生产力，卓越的品质最终产品，原材料和能源，提高了在工作状态下的高效使用安全 性。 A 控制和自动化的历史 PLC 电子控制逻辑门 与逻辑门 手动控制 手动控制 在此，控制和自动化是通过手动操作完成。 缺点： ? 人为错误，进而影响最终产品的质量。 ? 硬布线逻辑控制 ? 在此，承包商和继电器，定时器和计数器一起被用来实现所需的自动化水平。 ?庞大和复杂

6、的布线，涉及大量的返工实现控制逻辑的变化，可以开始工作，只有当需要完全 定义，这会导致较长的工程时间。 电子控制逻辑门 在这方面，接触器和继电器控制电路与逻辑门和电子计时器一起被替换成定时器和计数器。 优点 ? 空间需求减少，节能，更少的维护，从而取得更大的可靠性。 ? 主要缺点 ? 实施在控制逻辑，以及降低工程的交货时间的变化是不可能的。 可编程逻辑控制器 在这方面，而不是实现所需的控制和自动化控制设备通过物理布线，通过软件实现程序编写。 优点 节省空间，节能，更换模块化，简易故障排除错误诊断程序员，具有经济，更大的寿命和可靠 性，兼容性。 B PLC 如何工作 一个 PLC 功能的基础是不

7、断扫描程序。扫描过程包括三个基本步骤： 第 1 步：测试输入状态 首先， PLC 检查每个输入与意图，看看哪一个开或关状态。换句话说，开关或传感器等， 它会检查是否被激活还是禁用。通过本步骤，该处理器的信息，从而获得存储在存储器中，以 便在下面的步骤中使用。 第 2 步：编程执行 这里 PLC 执行基于程序的指令，并基于输入的状态，在先前步骤中已取得的程序指令，并 采取适当的行动。的动作可能会对某些输出的激活结果可以推迟，并存储在存储器中以便以后 提取在下面的步骤中。 第 3 步：检查和纠正的输出状态 最后， PLC 检查输出信号，它需要进行调整。的改变均是基于已在第一步中读出，并根据 在步骤

8、 2 中的程序执行的结果- 下面的步骤执行三个PLC 的输入状态返回一个周期开始时，不 断重复这些步骤。 6 艾伦布拉德利 PLC 可编程逻辑控制器或PLC 模块，这是在控制与仪器仪表行业是一个智能系统，取代基于继 电器逻辑 4 。过了一段时间，更好的I / O 处理能力和更多的编程元素已被被一起加入改善通 信。 在每个周期的开始，CPU 带来的所有字段的输入信号从输入信号中，从作为输入信号的过 程中的模块和存储到内部存储器。 用户程序（应用程序）将可在CPU 程序存储器。一旦读取PII CPU 指针移动梯形图程序从 左至右，从上到下。 CPU 占用状态输入PII 和处理所有的用户程序中的梯级

9、。被存储在CPU 的 内部存储器中的用户程序的扫描结果。这被称为内部存储器过程输出的图像或PIQ。在结束程 序运行，即，在CPU 的扫描周期结束时，传输过程中的图像输出的信号状态到输出模块和进一 步的现场控制。 I / O 驱动系统（ SCADA ）拿起 PII 和 PIQ 和图像传输到数据库，并且该图像被称为驱动程 序映像。该驱动程序在SCADA 数据库图像用于过程监控，从中央控制室的操作站（OS）的图 形视图。 A. Allen Bradley 的 PLC 的特点 其使用的Allen Bradley 1000PLC MICROLOGIX 1000PLC有 20 个数字输出。位地址输入和 输

10、出设备的关系，如图所示。 图 1，I / O 引脚配置的AB PLC 屏幕的左侧显示，EH 工程树，而在屏幕的右侧是规划面积。这两方面可以增加大小，最 小化或关闭适当的符号上单击鼠标离开。 B.接口技术 图 2，PLC 和 SCADA 接口 C.连接到 PLC 大多数PLC 驱动程序的沟通与SCADA 软件包使用DDE， DDE 需要三个参数即名称DDE 服务器，主题名称和工程名称。在阅读一些工程，从一个特定的PLC 驱动程序的应用程序名称 主题名称的情况下是共同的，因此这个应用程序名称是DDE 服务器的名称和主题名称结合起 来，形成一个访问名。访问名称是必需的，只能定义一次，然后司机可以访问

11、其他工程，通过 使用访问名称和工程名称。这些细节将提供驱动程序供应商或开发人员。 点击 “ 确定 ” ，访问名称将被列为最后单击“ 完成 ” ，然后键入工程名称，点击保存，以节省I / O 标签。转到运行时间与PLC 通讯。 7 SCADA SCADA代表的监督控制和数据采集。正如其名称所示，它是不是一个完整的控制系统， 而是专注于监管水平2。 SCADA是用来监视和控制机械装置或设备。控制可能是自动或由操作员命令发起。RTU 的扫描现场输入连接到RTU（也可称为PLC - 可编程逻辑控制器）。首先完成数据采集。这通 常是在一个快的速度。中央主机将扫描机动部队（通常以较慢的速度）。的数据进行处

12、理，检 测到报警条件，如果报警存在，则它会被显示在特殊的报警列表。 SCADA RTU 是一个小型坚固耐用的电脑，它提供了在该领域的情报，并允许中央SCADA 主沟通与现场仪表。它是一个独立的数据采集和控制单元。它的功能是在远程站点控制过程设 备，从设备中获取数据，将数据传送到中央SCADA 系统。 监督控制，批处理，连续控制，数据采集和统计过程控制的工业应用。 8 锅炉运行 水蒸汽的产生中扮演一个重要组成部分。进水的汽包应在纯化的形式，因为这，水的PH 值应保持，并存储在除氧器罐。通过使用给水泵开关切换到ON 的给水泵。从除氧器罐的水被 允许通过两个平行的管道。在一个泵的流率保持在130，而

13、在另一种是5。因此，任何一个 管道的失败不会影响锅炉运行。水通过省煤器，从而在输出气体中回收的热量，其热量转移到 水中。然后，被加热的水由流过蒸汽和水的滚筒。在这方面，水应至少保持在50。用于检测 水位，我们使用AB PLC 的 PID 控制器。当电平为订单中的大于或大于50时， PID 控制器检 测电平变化，并发送适当的控制信号。因此，在尽管在干扰变量的任何变化，水位可以保持在 50，由 PID 控制器的正常转动。 水鼓中的水保持在75以上。此水被循环回到蒸汽和水的滚筒，由于温度的不同，会产生 高的蒸汽量。 产生的蒸汽的温度可以是大于或小于所要求的温度。因此，根据不同的情况，然后通过二 次加

14、热器的主加热器产生的蒸汽。该次级的温度进行监控。 在这里，我们主要考虑三个情况： 1 如果辅助的加热温度超过所需的温度，然后通过使用PID 控制器，近似的控制信号发送 到控制阀3的过热器罐，以降低温度，通过喷洒冷却水从除氧器罐。 2 如果订单中的二次加热温度是比所期望的，用一个PID 控制器的近似控制信号的输出被 发送到掩体阀来控制燃料流。 3 如果输出的二次加热温度等于所要求的温度，所需的任何控制动作，干取出。 图 3 PID 控制器在SCADA 操作概述如下流程图 图 4 锅炉运行流程图 9 结论 任何电厂最重要的方面是锅炉控制。几种技术可以实现在电厂锅炉控制。必须使用的方法 依赖于各种各

15、样的目标，如卓越的品质，提高了效率，高利润和其他类似点，取决于公司，意 味着它的目的。迎合这些必需品和工业部门的需求的首要目标，意义已经被这里给出的自动 化。 本文牢记，无情地发生在当代的场景在工业领域的不断变化。重点正迅速采取它的地方在 世界各地的所有发电厂的自动化过程。纸张本身提供全程参与研究的组成部分，对其实施情况 及存在的问题，可能会出现也给予了应有的重要性。今后的工作中处理的净化水锅炉和锅炉燃 烧燃料使用相同的自动化技术的空气流通。 10 结果 图 5 SCADA 屏幕结果 致 谢 我很感谢A.文卡特拉曼Prof.K. Ayyappan 博士和我的家庭成员为他们的鼓励。 参考文献 1

16、. Boyer, Stuart, A. SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition, Instrument Society of America, Research Triangle, NC. 1993. 2 . Ezell, Barry, “ Supervisory Control and Data Acquisition Systems for Water Supply and Its Vulnerability to Cyber Risks” available on the internet at: http:/watt.seas.v

17、irginia.edu/bce4k/home.html. (August 1997). 3 . Ezell, Barry, “ Scenarios One and Two: Source to No 1 PS to No 1 Tank to No 2 PS to No 2 tank (High level) for a Master- Slave SCADA System” , SCADA Consultants, SCADA Mail List, scadagospel.iinet.au (August 1997). 4 . Rockwell Automation SCADA System

18、Selection guide Allen-Bradley, Publication AG-2.1. 1998. 5. Knight. U. “ The Power System and its Operational and Control Infrastructure in emergencies” from contingency planning to crisis management. 6 . Analysis of Fault- Tolerant systems, “ IEEE transactions on Computers” , vol.38, No.6, 1989. 7 . Hillebrand, Cary, Expert Three, Technical expert specializing in the planning and design of SCADA based and Distributed control system.