PLC在电厂磨煤机热风闸板密封控制系统中的应用.pdf

自 动 化 技 术与 应 用 2 0 1 1 年 第3 0 卷 第4 期 行 业 应 用 与 交 流 n du s t r i a l Ap p l ic at i o n s a n d Comm u n i c a t i o n s P L C在 电厂磨煤机热风 闸板 密封控制 系统 中的应用 陈 楚 瑜 华阳电业有限公司厦门分公司， 福建 厦门 3 6 1 0 0 4 摘要 本文介绍了将三菱F X2 n 系列可编程控制器 p L c 应用到火电厂磨煤机热风闸板密封控制系统， 提高了系统的可靠性， 取得了 理想的控制效果。 关键 词 可编程控制器 ； 控制 系统 ； 密封风机 ； 热风闸板 中图分类号 T M5 7 1 ． 6 1 文献 标识码 B 文章编号 1 0 0 3 7 2 4 1 2 0 1 1 0 4 0 0 8 2 0 3 Th e Ap p l i c a t i o n o f P L C i n t h e Mi l l Ho t Ai r Da mp e r Se a l Co n t r o l S y s t e m CI -] IEN Ch u - y u T h e Xi a me n b r a n c h o f Hu a y a n g E l e c t r i c a l C o ． ， L t d ． Xi a me n 3 6 1 0 0 4 C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r i n t r d u c e s t h e Mi t s u b i s h i F X2 n S e r i e s P r o g r a mma b l e L o g i c Co n t r o l l e r P L C a p p l i e d t o t h e mi l l h o t a i r d a mp e r s e a l c o n t r o l s y s t e m o f p l a n t t o i mp r o v e s y s t e m r e l i a b i l i t y ， a c h i e v i n g i d e a l c o n t r o l e f f e c t ． Ke y wo r d s P LC； c o n t r o l s y s t e m；s e a l a i r f a n ； h o t a i r d a m p e r 1 引言 可编程控制器 P L C 作为控制系统的核心装置 ， 是以 微处理器为基础 ， 综合 了计算机技术 ， 自动控制技术和 通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。 ⋯它具有 结构 简单 ， 编程 方便 ， 功 能强大 ， 性 能稳定 可靠 等优点 ， 在现 代工业 自动 化生产 中得 到 了广 泛 的应 用 ， 尤其在火 电厂的各个辅机及小型控制系统【 。 磨煤机热风闸板密封控制过程 中的各个环节的顺 控流程， 逻辑判断， 报警输出均由P L C完成控制功能， 操 作简单， 易于维护 ， 大大提高了设备的可靠性。 2 工 艺原 理及 流 程 2 。 1 生产工艺原理 火力发电厂燃煤机组 6 0 0 MW 共设有 5台磨煤机提 供燃料 ， 其中4台可带满负荷， 1台作为备用， 运行中须 收稿 日期 2 0 1 0 1 1 2 9 对热风闸板进行密封 以防止热风泄漏导致效率降低及 产生危险 ， 所以设计本系统对该过程施行 自动控制， 控 制内容主要是风机的启停及密封风挡板的开关。 磨煤机热风闸板密封风机气密原理的主要特点为 叶片左右两侧各搭载一止漏簧片 ， 当挡板达到关断位置 时 ， 两边 的止漏簧 片紧紧靠在 止漏座上 形成两段 止漏功 能． 由于止漏仅仅依靠铁对铁接触并不能达到 1 0 0 ％气 密止漏功能 ， 故于挡板外四周设计气密道 由气密风机提 供大于挡板上游侧流体之风压导人气密风道 ， 在止漏座 与止漏簧片之间形成气罩 ， 此气罩压力高于风管流体使 得挡板上游侧流体不会泄漏至下游。 2 ． 2 系统流程 系统主要设备 a ． 1 0 0 ％气密挡板， A D一 9 A／ B ／ C ／ D／ E 。 b． 气密挡板关断阀， V一 0 2 A／ B ／ C ／ D ／ E 。 c ． 风机出口阀， V- O 1 A。 行 业 应 用 与 交 流 n d u st r i a l Ap p l i c a t io n s an d Co m mu nic a t i0n s 自动化技术与应 用2 01 1年第 3 O卷第 4期 d． 密封风机出口逆止阀， E J - 0 1 A／ B。 e ． 压力开关， P S - 0 1 。 f ． 压力开关隔离阀， V- 0 3 。 g ． 密封风机 ， F 一 0 l A／ B。 h． 密封风机 出口压力表 ， P G - 0 1 A／ 0 1 B。 系统流程如图 1 所示 ， 两台密封风机 F 一0 l A／ B 互 为备用， 当单台风机出口压力不足时， 自动启动另一台， 直到压力满足并经过延时后 自动停止其中一台， 密封风 机出口先经过逆止阀 E J - 0 1 A／ B ， 再分别经过出口阀 V -0 1 A／ B 到达出口母管 ， 再分另 到各个气密挡板关断 阀 V- 0 2 A／ B ／C ／ D／ E ， 最后到达各个气密挡板 AD一 9 A／ B ／ C ／ D ／ E ，出口母管上装设压力开关 P S - O 1 及压 力开关隔离阀 V一 0 3 ，压力开关 P S - 0 1 用来判断压力 是否满足要求以判定是否 自启备用风机和压力满足时 自停 风机 。 F - O l A F ． 0 1 B 图 1 系统流程简图 I - 9 A D - 9 B AD． 9 C D． 9 D D 9 E p g． 0l 3 硬件构成 根据生产过程现场设备需要 ， 本系统数字量输入输 出点数共 3 5点， 其中输入为 2 3点， 输出为 1 2点， 在硬件 选型时适当考虑部分输入输出点数冗余备用 ， 选用三菱 F x 2 N一 4 8 MR型号可编程控制器 ， C P U为F x 2 N， 输入输 出模块为集成型 ， 与 C PU一体， 其中输入点数 2 4 ， 输出 点数 2 4 1 3 1 。 三菱 F x 2 N一4 8 MR型号系列是三菱推出的端子排 型高性能 P L C， 具有高速 ， 高功能等基本性能， 适用于从 普通顺控开始的广泛领域 ， 并具有适用于各领域的充实 的扩展设备 ， 包括数字量输入输出扩展 ， 模拟量输人输 出扩展 ， 温度控制 ， 脉冲定位控制 ， 高速计数控制 ， 通信 控制 ， 现场总线控制， 以太网网络系统等 l 。 控 制规模 1 6 - -- 2 5 6点。 内置 8 k容量的 RAM存储器， 最大可扩展到 1 6 k， 运算处理速度 0 ． O 0 0 0 8 s ／基本指令。 在 F x 2 N一4 8 MR型号系列右侧可连接输入输出扩 展模块和特殊功能模块。 基本单元内置数字量输 入点数 2 4 ， 数字量输出点数2 4 。 4 程序设计和编程 4 ． 1 输入输出地址分配 根据现场输入输出要求及数量， 将输入 2 3点， 输出 1 2 点分别进行 I ／ O地址分 配。 表 1 输入地址分配表 X 0 挡板 1 全开指令 n0 挡 5 垒开指令 风栅 l 出口j 关 { 111 挡 板 l 全 关 n 1 } 知 5 垒 关 X 2 1 J t [1 2 出 口 拱 皈 关 j 您 挡 栅 2 全 开 指 令 】 丑 2 月 机压 力 低 开 关 弛 搀* 融 1 垒 开 13 挡栅 2 全关 】 Ⅱ 3 同机压力高开关 也3 黼2 垒开 x 4 挡板龆 全开指令 nt 月批睚搏 】翻 挡● l I 3 全开 挡栅 3 全关 n5 风机 2 姥闸 x 2 5 挡板 垒开 x 6 挡扳村 垒开指令 般6 备用 x 2 6 掊融 5 垒开 盯 挡板 4 垒关 n7 月机手 动启动 睦 T 风机I 1 2 选择 表 2 输 出地址分配表 T 0 风 栅 l 出 口 挡 板 开 指 令 Y l O 风 机 l 启 动 指 令 Y 1 风 栅2 出口 挡板 开 拍 令 I l l 风 l 2 启动 指 令 Y 2 密 矧 挣阪 l 令 1 1 2 备 用 Y 3 密 封 风挡 板 霹 2 全 开 指 令 Y 1 3 备 用 Y 4 密 封 厢 挡栅3 全 开指 令 Y I 4 风 静 I l 魂同 Y 5 密 封 周 挡板 4 全 开 指 令 1 1 5 风 机 2 姥闸 I Y 6 密 封 冈 挡 板 5 全 开 拍 令 Y 1 6 备 用 f Y f 风 机 异 常 报 警 r “ 备 用 4 ． 2 程序简图 用梯形图语言实现生产过程控制程序 ， 如 图2所 示 ， 使用 F XG P WI NC三菱 F x系列 P L C程序设计软 件 完成系统控制梯形 图编写 ． 可进行程序的线上更改， 监控及调试 。 自 动 化 技 术 与 应 用 2 0 1 1 年 第3 0 卷 第4 期 行 业 应 用 与 交 流 n du s t r ial App l ic a t ion s an d COmmun i c a t i O n s 墨 ● 一 到 一 ’ 一 列 I ⋯ 一 一 * 甘 - 一 一 一 ’一 ⋯ I 一 一 ’ 一 ‘ ， - 二 - I ⋯ 。 ” 一 。 一 孽 ～一 ⋯ 。一一 一 - 一一 一 一 - ’一 詈 ⋯ 毒 毒 * 掌 一 罩 罩 罩 罩 蕈 罩 革 罩 革 罩 嚣 ．摹 革 图 2 梯形图程序 程序注解 X 0 ／ X 2 ／ X 4 ／ X 6 ／ X1 0 为DC S来的磨煤机 密封风挡板 1 ／2 ／3 ／4 ／5 开启指令 ， 任一该指 令、风机选择 X2 7 、风机无故障 X1 4 ／ X1 5 、风机手动 启动指令满足则启动风机Y1 0 ／ Yl 1 ， Ml 0 0 ／ M1 0 l 为单台 风机出口压力低 自启另一台风机指令， Y1 0风机启动指 令和 X1 4风机运行信号过 1 0秒到T1 0 0开启风机出口 挡板Y0 ， Yl l 风机启动指令和 X1 5风机运行信号过 l 0 秒到T 5 0 开启风机出口挡板Yl ， x0 ／ X2 ／ X4 ／ X6 ／ X1 0 分 别与 Yl 0 ／ Y1 1 风机启动指令同时满足后 l 5 0秒到 Y2 ／ Y3 ／ Y 4 ／ Y5 ／ Y 6开启密封风挡板， Xl 4 ／ x1 5 为风机 1 ／ 2 跳闸信号到M7 作为报警 ， Y 2 ／ Y3 ／ Y4 ／ Y5 ／ Y6 密封风挡 板开 指令后 1 0 0秒若 X2 2 ／ X2 3 ／ X2 4 ／ X2 5 ／ X 2 6 密封风 挡板开信号未满足则到 M2 2 ／ M2 3 ／ M2 4 ／ M2 5 ／ M2 6报 警， Y0 ／ Y1 风机出口挡板开指令后 1 0 0 秒若 X 2 0 ／ X 2 1 风 机出口挡板开信号未满足则到 M2 7 ／ M2 8报警 ， Y 1 0 ／ Y1 1 风机启动指令后 9 0 0秒若 X1 2风机出口压力低信号 未满足则到 M2 9报警 ， 所有报警都到 Y7输出并在控制 盘上 显示 。 5 结束语 采用三菱 F x系列可编程控制器组成的控制系统投 入生产现场 以来 ， 该系统运行稳定 ， 动作准确 ， 操作简 单 ， 易于维护 ， 大大提高 了设 备 的运 行可靠性 ， 生产效率 得到很大提高。 参考文献 【 l 】于庆广 ． 可编程控制器原理及系统设计[ M] ． 北京 清华 大学出版社 ， 2 0 0 4 ． 5 ． 【 2 】陈在平．可编程控制器 P LC 系统设 M】 ． 1 版． 北京 电子工业出版社 ， 2 0 0 7 ． f 3 】MI T S UB I S HI 公司F x 系列微型可编程控制器使用手册 【 Z ] ， 1 9 9 9 ， l 1 ． 作 者 简介陈楚瑜 1 9 7 9一 ，男，工程 师，主要从 事 电厂热 工 自动 化控 制 系 统 及 设 备 的检 修 维 护 工 作 。 上接第 8 1 页 参考文献 [ 1 】S i e me n s S t e p 7 Us e t Ma n u a l ， S i e me n s AG Au t o - ma r i o n Dr i v e s G r o u p [ z ] ． 2 0 0 1 ， 8 8 -9 2 ． [ 2 】陈旭俊． 工业清洗剂及清洗技术[ M】 ． 北京 化学工业出 版社， 2 0 0 2 ． 3 ． [ 3 】李增利， 吴菊清， 张晓东等， 乳蛋制品加工技术[ M] ． 北京 金盾出版社， 2 0 0 1 ． [ 4 】陶永华， P I D控制原理和自整定策略【 J 】 ． 工业仪表与自动 化装置， 1 9 9 7 4 6 0 - 6 4 ． 作者简介 王阳 1 9 6 8 一 ，男，本科，副研究员， 从事机 电 一 体 化 设 计 及 科 研 管 理 。