PLC技術在加熱爐自動點火系統中的應用

【摘 要】為探討PLC技術在加熱爐自動點火系統中的應用，采用理論結合實踐的方法，立足PLC技術的優勢，分析PLC技術在加熱爐自動點火系統中的應用要點，并提出提升PLC技術應用效果的措施。分析結果表明，將PLC技術應用到加熱爐自動點火系統，可大幅度提升點火的安全性，降低勞動強度，實現自動化、智能化控制，實現對加熱爐自動點火系統的遠程控制，契合現代化加熱爐運行的需求，值得大范圍推廣。

【關鍵詞】PLC技術;加熱爐;自動化點火;PID

引言

在科學技術飛速發展的背景下，很多高新技術被廣泛應用到工業生產中，加熱爐是工業生產的主要設備，將PLC技術應用到加熱爐生產中，既能提升點火的安全性和速度，而且還能對加熱爐生產過程進行實時監控，發現問題及時處理，保證加熱爐始終處于安全、穩定性的運行狀態?；诖?，開展PLC技術在加熱爐自動點火系統中的應用分析和研究就顯得尤為必要。

1、PLC技術的優勢

PLC指的是一種可編程的存儲器，通過PLC系統內部存儲的程序，可自動執行邏輯運算、順序控制、定時技術等。通過數字或者模擬式輸入/輸出的方法，就能控制各類設備的生產過程。隨著科學技術的飛速發展，PLC技術愈發先進，發展至今已經從最開始的一位機，發展成16位和32位微處理器構成的微機化PC，可同時對多個處理器進行全面控制，和傳統繼電器控制技術相比，PLC技術具有非常明顯的優勢，如：控制能力強、能耗小、體積小、成本低、安全性和可靠性高、編程靈活、故障檢測方便等，可很好的應用到現代化工業生產。實現生產的智能化、自動化、數字化控制。

2、PLC技術在加熱爐自動點火系統中的應用要點

2.1在自動點火中的應用

PLC技術在自動點火中應用時，可將實時采集加熱爐的工作狀態，并將反饋給中心控制室，控制人員可在控制室掌握加熱爐的工作狀態，當滿足點火要求之后，通過HMI畫面上的按鈕就能完成點火操作。點火命令可通過數據通訊的方式，傳輸到到加熱爐自動點火系統上，然后由自動點火系統檢查點火天然氣的壓力、儲量等情況。然后再檢查高壓火花器的信號準備情況，按下點火按鈕之后，PLC系統會先向高壓火花器中發出長達30s的激勵脈沖，延時達到10s之后，向點火天然氣切斷閥、點火空氣切斷閥發出開啟命令，此命令發出后10s檢測火檢信號，如果檢測到火焰信號會及時返回給控制系統，自動關閉高壓火花發生器【1】。等待30s之后，如果火檢信號依然存在，則表示完成了點火任務方，立即向燃燒控制PLC 系統發出點火成功信號。當燃燒控制PLC系統接收到點火成功信號之后，操作人員要及時開啟配置點火燒嘴的天然氣空氣切斷閥，進入持續加熱狀態。但加熱溫度達到設計的溫度之后，關閉點火燒嘴，取消點火命令，PLC自動點火系統關閉點火燒嘴和空氣切斷閥，完成點火操作，整個點火過程都自動完成。

2.2在點火天然氣壓力控制中的應用

為保證點火燒嘴火焰信號能夠穩定、可靠的運行，通過后PLC技術可對點火天然氣的壓力進行自動調節。加熱爐自動點火系統在運行中，點火天然氣壓力的設定值通常為經驗值，可通過PLC技術采集和反饋的點火天然氣壓力，自動調節點火天然氣調節閥，以保證加熱爐運行的穩定性。

2.3在安全聯鎖控制中的應用

加熱爐自動點火系統中應用PLC技術時，安全聯鎖控制是非常重要的應用環節，這是因為加熱爐在整個升溫階段，當溫度低于800℃時火焰必須持續燃燒，不能發現熄滅問題。在低溫狀態下，一旦火焰熄滅，進入加熱爐中的天然氣就無法引燃，不斷聚集，存在發生爆炸的危險。而配置來安全聯鎖控制系統就能有效解決這一問題，通過PLC技術可對點火燒嘴上的火焰信號進行實時采集，并反饋給控制中心，如果無法返回火焰信號，會立即向上級控制器發揮出信號，上級控制器立即響應，自動切斷主燒嘴天然氣閥門，避免天然氣進入到加熱爐中，從而保證加熱爐運行的安全性。

2.4在PID控制參數自整定中的應用

PLC技術可很好的應用在加熱爐自動點火系統中，對系統運行情況實時監測和控制，并帶有故障自動檢測功能，從而及時發現設備故障和參數錯誤。比如：PLC技術在點火天然氣壓力自動調節回路控制中應用時，利用PLC系統自帶的參數自動整定功能，可保障整個系統運行的安全性和穩定性【2】。尤其是S7-200PLC系統，支持PID控制參數自整定，并設置了PID調節控制面板。在加熱爐自動點火系統中應用時，可通過用戶程序或者是PID調節控制面板來實現加熱爐自動點火系統運行參數的自整定。在具體應用中，可按照加熱爐生產工藝的實際要求，選擇快速、中速、慢速、極慢速四種響應方式。按照所選擇的響應種類，計算出最佳的比例，以控制天然氣消耗量，降低生產成本。而且在PID調節控制面板上，通過圖形方式實時監控PID的回路運行情況，在PID調控控制面板就能實現對啟動、停止等參數自整定的要求。

3、提升加熱爐自動點火系統中PLC技術應用效果的措施

雖然將PLC技術應用到加熱爐自動點火系統具有操作靈活、可實時響應等優勢，但無論是加熱爐自動點火系統，還是PLC技術都具有一定的復雜性，為最大限度上發揮出PLC技術的優勢，提升應用效果，可從以下幾個方面同時入手：

其一在加熱爐中天然氣火焰總是逆時針旋轉，并略上偏移，按照加熱爐的生產工藝特點，需要在加熱爐內部逆時針擺放火槍，并沿著天然氣火焰方向安裝檢測器，適當提升檢測范圍，以降低負載波動對火焰檢測造成的影響，保證通過PLC系統可實時獲得加熱爐內部情況，為加熱爐自動點火提供真實的數據【3】。

其二是當加熱爐自動點火完成之后，要盡快拔出火槍，以免燒損。

其三是由于加熱爐溫度比較大，PLC系統工作環境惡劣，各零件容易發生損壞問題，因此，要加強維護，定期更換，保證PLC系統始終處于良好的工作狀態，更好的為加熱爐自動點火系統運行提供數據支持。

結束語

綜上所述，將PLC技術應用到加熱爐自動點火系統中，可大幅度提升點火的安全在，縮短點火時間。目前PLC技術已經比較成熟，無論是技術先進性，還是設備性能，都取得了良好發展，可有效滿足加熱爐自動點火的需求，隨著技術的發展，PLC技術將會更加先進，因此，在加熱爐自動點火系統中要加大PLC技術的應用和推廣力度，以提升加熱爐點火控制的自動化、智能化水平。

參考文獻：

[1]黃磊.基于PLC的加熱爐爐溫控制系統設計[J].南方農機，2019，50（6）：104-104.

[2]王蕊.基于MCGS組態軟件的加熱爐溫控系統[J].電工技術，2020，512（2）：27-29.

[3]張顯明，許坤.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].南方農機，2019，50（4）：154-154.

作者簡介：

張琪，1898.10，男，漢族，湖北黃岡，本科，助理電氣工程師，研究方向：煤焦油深加工電氣及儀表。