淺談鍋爐上煤控制系統自動化設計

宋維龍

摘要：根據燃煤鍋爐自動化上煤控制實際需要，考慮其操控性、電機使用效能、降低維護成本，提升鍋爐自動化工作效能。討論PLC編程器在自動化上煤控制系統中設計及應用。

關鍵詞：鍋爐;S7-200PLC;自動控制系統

前言：自動化控制技術已經廣泛應用在鍋爐輔機控制系統中，但上煤系統仍然采用接觸器直接工頻硬啟動方式，通過機械互鎖完成上煤功能，且運行時，設備安裝較為分散。控制啟動時，無法預知設備是否運行，接觸器常因機械故障導致事故發生，嚴重影響生產。

PLC可編程器的使用，不僅能實現上煤設備順序控制、防誤操作報警指令、數據轉換、微機操控性以及整個系統閉環控制功能。提高運行可靠性、抗干擾能力，降低維修工作量。以工廠鍋爐房手動人工上煤為參考，利用PLC可編程器設計鍋爐自動化上煤控制系統。

1.上煤系統功能設計

整套上煤系統分為1號皮帶、斗提、2號皮帶、下料機共4部

分組成。上煤過程：煤經過地下1號皮帶輸送至斗提，由斗提攜煤傳至2樓2號皮帶。煤經過2號皮帶傳送到下料機，下料機分煤至鍋爐煤斗。煤斗的煤經過分煤器至爐排。

2.PLC可編程器控制方式

依據蒸汽鍋爐生產工藝需求，鍋爐房上煤系統分為手動和自動控制，并各部分形成互鎖控制，上煤運行和停止上煤時，設備之間設定啟停順序控制，以及人員清理現場時，機械急停裝置控制系統。

（1）上煤過程電氣控制原理：

① 按下按鈕開關SB1使下料機啟動，電動機M0（下料機）投入運行，此后，依次啟動電動機M1（2號皮帶）、M2（斗提）、M3（1號皮帶）。時間間隔設定為5秒。

②上煤時，按下啟動按鈕SB1，中間繼電器KA通電自鎖，KM1接通，下料機M0啟動運行，5秒后，KT0延時常開觸點閉合，中間繼電器KA1接通，KM2接通2號皮帶機M1啟動運行，KT1通電5秒后，延時常開觸點接通，KT2通電5秒后接通，KM3接通，M2斗提啟動運行，同時，KT3接通5秒后，KA3通電， M3電機得電，1號皮帶機電機啟動，開始上煤。時間延時采用通電延時時間繼電器KTO、KT1、KT3。最后完成上煤過程。

③停止上煤時，按下停止按鈕SB，各皮帶機反順序停機，先停止1號皮帶M3，依次停止電動機M2（斗提）、M1（2號皮帶）、M0（下料機），延時是采用時間繼電器KT5、KT6、KT7、KT8完成，延時時間設定為5秒，目的是避免皮帶機積煤現象。下料機停止，各皮帶機上無煤，整個上煤過程結束。

（2）PLC的控制方式

①輸入、輸出配置

②PLC外部接線圖

本控制系統中輸入點數只有3點，輸出點數有4點，故選用西門子S7-200 PLC，該PLC適用于小規模系統的控制，其輸入點數為16點，按照相關說明書完成了系統的接線并經檢查無誤后，就可把梯形圖輸入PLC，然后進行運行操作，并進行調試。

③PLC梯形圖

3.PLC使用注意事項

（1）線路接線

按照S7-200西門子說明書進行配線，輸入程序時，請進行PLC模擬演練。卻準無誤后方可導入程序。

（2）保證接地可靠性

接地線采用2.5mm?銅塑導線與系統接地極相連。接地極接地電阻應小于4Ω，接地點與其他設備的接地分開，禁止與其他設備串聯接地。

（3）RUN端的接線

所有PLC都帶有RUN端子，在RUN端和COM端接入一個按鈕開關，可以控制PLC進入運行狀態執行控制程序，如果按鈕斷開，PLC停止運行 。

（4）使用中的問題及解決辦法

在每個輸入、輸出回路增加保險開關，這樣就保證元件短路時，不會燒毀電源電路及PLC。在實際接線中，輸出負載電流如果過大，容易燒毀輸出觸點。采用PLC輸出點經繼電器過渡，會減少PLC的故障。

4.結束語

該設計以實用、經濟為原則，旨在提高鍋爐上煤系統的生產效率，實現生產過程中的綜合自動化。該系統具有一定的可靠性和實用性。

參考文獻

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