PLC控制系統在熱電廠中的應用

張廣平 張晉祎

1.沈陽鼎訊科技有限公司 遼寧沈陽 110000

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目前，整個社會的各行各業都需要用電，熱電廠的工作設備及環境就受到廣泛的關注。熱電廠目前的生產環境是十分惡劣的，而且工廠里面的需要控制的設備數據量大、工作過程復雜。這就導致出現很多因為人為的控制不當造成的環境污染和設備損壞。因此，在熱電廠的工作中實現自動化控制是現在急需解決的問題。本文主要介紹了PLC技術對于熱電廠面臨難以解決問題的作用和效果。

1 PLC控制系統的硬件問題

1.1 硬件中配置上下機位的問題

通常，熱電廠中PLC控制系統的I/O控制點有大約600個。結合控制系統需要花費的價格，機器工作中的掃描速度、自我調整功能和I/O數容量的實踐經驗認為，西門子中T1545這一型號的PLC控制系統的功能具有較好的性價比。雖然其中的控制點數量大，但是PLC模塊中的主框架中設置的I/O模塊的數量太少，所以可以增加框架提升機器的工作效率。增加框架的作用就是通過遠程底盤進行控制的模塊，這種模塊可以起到通訊的作用。全部的框架包括輸入和輸出端口以及電源模塊。另外工作系統還可以增加五個監控設施和工程師控制站，監控設備產品的型號建議采用研華586型號的工控機。通訊功能采用上下機位配合運轉。UPS提供整個工作系統所需要的電源[1]。

1.2 訊號穩定的重要性

訊號的完美連接對于整個工作系統的運轉是十分重要的。現場工作輸入信號是流過PLI工作系統和儀表盤的電流信號，其具體電流參數為4MA-20MA。我們可以從實踐經驗中認識到：如果儀表或者PLC工作系統中任何一個零件出現了問題，那么就會導致這兩個區域的所有信號都出現故障無法使用。在這種情況下，我們就需要結合兩種工作的方法進行改進。當電流信號通過儀表系統的時候，我們就需要把輸出的電壓信號傳輸到PLC工作系統當中去。但是如果出現的是電壓信號無法正常輸出的情況，就需要把電流通過適配器劃分為兩條線路，最后再輸入到PLC和儀表中。還有就是在工作中我們需要適當情況下進行訊號的隔離。輸入信號是指經過伺服放大器和手操作儀器是電流信號，其具體電流參數是4MA-20MA。這個電流心信號輸出的電壓就是PLC工作系統的輸入信號。但是實際情況中，伺放輸出端的輸出電流在接地的情況下PLC工作系統也在負端完成了接地的工作，這種情況就會導致輸入的信號出現故障失靈的現象。這個時候同樣是采用兩種方法結合解決實際問題。

2 系統實施控制內容的基本內容

PLC工作系統的自動控制功能需要采用自己本身就帶有的Ti-soft軟件編程代碼實現。本質上就是通常所說的梯形的邏輯指令方法，這種方法的優點就是可以實現邏輯指令的快速運轉，對于使用者來說特別的方便。舉個例子來說，如果我們需要對系統進行自動診斷和自我修復的處理工作，這套軟件的作用就可以完美的體現出來了。軟件的基本內容有函數和控制功能模塊，這樣可以極大的為使用者帶來便利。所以，我們在對工作系統進行控制的時候，簡單操作直接采用固定模塊；復雜操作就可以進行SF程序的編寫。熱電廠中汽水的控制系統采用的就是這種實時控制的方法。其系統主要的組成部分是V1、V2、V3、V4和水泵四個電動調節閥。其中對設備或者系統進行維修的時候可以選擇采用旁路，因此在設計的時候，把它設計為旁路和主路，我們把一條做為集水箱通道，另一條作為途經減溫器的集水箱通道，集水箱中的所有水最后都進入了汽包。汽包中會流出一些飽和水蒸汽，這些水蒸汽可以通過表面的減溫器，進而起到為設備降溫的特殊作用，最后蒸汽進入到氣輪機當中。在實際運作的過程中，需要采用V4來控制汽包的水位，尤其是在機器高負荷的情況之下。還有就是可以通過改變主汽溫度和汽包的水來保證設備工作系統的協調性。在通過V4進行汽包水位控制的時候，他們兩者之間的耦合度會變高，因此一旦我們調節了V3，就必須要相應的調節V4，這樣才能夠達到控制總量的目的。在對主汽溫度的調節方面，我們可以采用變微分的方法。這是因為給煤量的大小和送風量的大小會對主汽的溫度產生很大的影響。所以出于想要超前控制的目的，需要在控制計算的過程中手使用微分的方法計算。這種方法可以很好地控制主汽的溫度，保證主汽溫度的穩定性[2]。

3 PLC工作系統的軟件設計

PLC工作系統的軟件設計的重點領域是在監控方面。FIX編程方法被很好的使用，來幫助監控系統工作的運轉。監控軟件就可以做到實時的對工作參數進行顯示。監控系統的具體內容是采用流程圖的方式顯示實時過程中的具體數據；采用回路圖的方法實時顯示回路運行的情況和對控制參數的實時修改情況；監控畫面中記錄所有的報警信號；將歷史記錄中所有的設置參數保存199天；將過去設備情采用趨勢圖的方式通過畫面和報表等可視化的形式表現出來[3-4]。

4 結語

本文系統的闡述和分析了熱電廠實際生產過程中PLC實時控制系統的作用，提出這種控制系統可以提高電廠工作人員的效率，減少他們的工作壓力，同時，也提高了熱電廠工作系統正常工作的安全性和穩定性，能夠有效地減少意外情況的發生。因此，PLC工作系統可以在熱電廠的工作系統中廣泛的推廣和應用。它具有巨大的發展潛力，可以幫助企業產生更多的社會經濟效益。