PLC在工业锅炉风机上的应用.pdf

P L C在工业锅炉风机上 的应 用 河北化工医药职业技术学院张来华杨辉静耿惊涛 【 摘要】 本文介绍了P L C控制变频器在工业锅炉风机上的应用， 重点论述了变频器外接控制端子与 P L C的连接使用 【 关键词】 P L C 变频器 引风机鼓风机外接控制端 一 、引言 P L C 可编程控制器 是以工业 自动化控制为 目标 的新 型 控制装置， 目前已得到广泛应用， 成为各行业的通用控制器 件， 我单位使用一台 1 0 t ／ h锅炉， 鼓、 引风机由人工遥控档板 调节风量， 自动化程度不高， 也不利于节能降耗。采用 P L C 控制变频器调节风量， 从长远来看， 可有效降低 电能消耗 ， 提 高控制 的准确性。在实施 中， 笔者采取 了简便易行的做法 ， 解 决这一问题， 现介绍如下。 二、 方 案 该锅炉仅有汽包水位 自动调节系统、 水位过低、 汽压过高 报警及联锁装置； 鼓引风机由人工遥控档板调节风量。因此 本项 目只在鼓、 引风机上使用变频器由 P L C控制变频器的输 出频率 ， 来改变风机转速调节风量。 选用稳定可靠的西门子 s 7～2 0 0 P L C C P U 2 2 6 ， 根据鼓、 引风机 的 额定 功 率， 选 用 变 频 器 为 富士 F R N 3 7 P I 1及 S F R N 7 5 P 1 1 S各一 台， 保 留原有 的鼓 、 引风机 的常规启动 电控 柜， 不进行工频、 变频供电的自动切换。为保证改造后的设备 安全和稳定运行 ， 采用最原始 最可靠的做法 ， 即万一 变频器 出 现故障时， 由人工用刀开关进行电机动力线的切换工作。并 充分利用变频器控制端子的功能， 简化常规接线。 三、 实施 鼓 、 引风机变频器供 电， 采取在主开关后加装交流接触器 以保护变频器。鼓 、 引风机设置的电路是相同的 ， 其 电路元件 型号、 作用及工作原理是一样的， 只是交流接触器容量不同。 现仅以引风机为例进行介绍。图 1中 K M1 为加装的交 流接触器， 由s 7 2 0 0 P L C根据变频器的总报警继电器的接 点输出端子常开触点 3 0 C一3 0 A 来控制 K M1接触器， 变频 器出故障跳闸时， P L C通过 K M1接触器切断变频器的主电 源， 防止故障扩大； 同时， 通过报警电路进行声光报警， 提醒司 炉工注意。R S T为变频器的报警复位输入， 当变频器报警跳 闸后 ， 司炉工可按 K F I按钮对 变频器进 行复位操 作 ， 并将该 复位信号送入 P L C 。由于引风机远离操作室 ， 因此在风机旁 边装有“ 风机检修开关” ， 并接人 P L C输入端子， 检修引风机 时把该开关扳至检修档， P L C使变频器无法接通主电源， 以保 护检修人员的安全， 并要求变频器跳闸后， 仍应具备显示功 能， 便于观察分析故障原因， 因此从接触器 K MI的主触点前 接入控制电源 ， 至变频器 的 1 1 D R 0端。 项 目实施后仍要保持锅炉原有的电气联锁保护、 工艺联 锁保护功能。电气联锁保护功能要求锅炉启、 停时， 保证引风 机先于鼓风机启动， 而晚于鼓风机停止， 以防误操作使炉膛正 压喷火， 危及司炉工安全， 及粉尘外喷影响环境； 工艺联锁保 护， 要求在汽包水位 L或汽包压力 P超标时， 自动停止鼓引 风机， 迅速减弱燃烧 ， 以确保锅炉的安全。P L C控制鼓 、 引风 机的相互联锁保护 ， 是利用变频器控制端 子的功能 ， 即利用引 风机变频器的频率值检测信号 F D T来实现， 即先合上开关 S Y 启动引风， 当引风机转速达到某一设定频率时， F D T信号起作 用， 使接在引风变频器 Y 3端子向P L C发出信号， P L C控制鼓 创新教育 1 1 8 图电路 原理 图 风机正转信号 F WD ； 为避免炉膛正压喷火， 可将鼓风加速时 间设定得比引风加速时间长一些； 停止按钮动作停机时， Q 0 ． 4 0断开引风机正转信号， 同时 Q 1 ． 21 将鼓风变频的 B X 与C M短接， 输入 自由旋转命令 ， 鼓风变频输出为O H z ， 鼓风机 很快停下 ， 而引风机则 按原设定 的减速时 间慢 慢停下来。工 艺参数超标时与仪表相联的继电器 图中的 L 1 0 ． 7或 P I 1 ． 1 动作， 在 Q 1 ． 4l或 Q 1 ． 51报警的同时还使鼓、 引风机 停机 ， 与停止按钮动作停机过程相 同， 不再赘述。 本项 目没有采用电位器模拟方式对变频器进行频率的设 定， 因电位器存在滑动触点磨损后产生接触不良使频率设定信 号不稳定的问题 ， 尤其工作在在粉尘严重的工作环境中。因 此， 通过 P L C产生脉冲信号给变频器相应输入控制端子功能来 实现频率设定。仍以引风机为例， 在 P L C的1 0 ． 2和 1 0 ． 3接入 频率增减控制按钮， 通过 P L C的 Q o ． 4和 Q o ． 5输出脉冲来增 减引风机变频器的设定频率， 1 0 ． 2为增速命令 Y K 1 ， 1 0 ． 3为减 速命令Y K 2 ． 则在接通变频器的正转命令 F W D后， 当按钮 Y K I 动作时， 引风机变频器的输出频率按加速时间增加， Y K I 不动 作变频器的输出频率保持； 当 Y K 2动作时， 引风机变频器的输 出频率按减速时问减少， Y K 2不动作时变频器的输出频率保 持。鼓风机的增减速按钮设置及作用方式与引风机是一样的。 与变频器控制端子有关参数的设置如附表所示。 变频器有关参数设置 功能代码 端 子 名称 符号 引风设置 鼓风设置 Hl l 频率设定 8 8 F D 3 最高输出频率 5 0 H z 5 0 H z F 3 6 3 0 R y 动作模式 O 0 E 0 l X l 增命令 UP 1 7 1 7 E O 2 X 2 减命令 D O WN 1 l 8 l 8 E O 8 X 8 自由旋转命令 B X 7 E 0 9 X 9 报警复位 R 8 8 E 2 2 Y 3 频率检测 E D T 2 E 3 1 频率检测值 2 0 Hz E 3 2 滞后值 1 6 H z 转下页 土木工程制图教学新体系的设计 四川职业技术 学院机械 工程 系 四川 内江刘海琼 【 摘要】 工程制图与 C A D教学的现状长期以来， 工程制图课作为一门专业基础课 ， 教学模式、 教学内容均保持相对固定的 体系， 现行教材如同济大学出版的 建筑制图 第三版 、 大连理工大学出版的 机械制图 等许多教材， 都已形成 了自己固定的 风格。近年来， 一些教材新增计算机绘图内容， 但大部分教材在考虑如何组织有效的 C A D教学上考虑尚不十分成熟。 【 关键词】 土木工程制图工程制图 上世纪 9 0年代初 ， 国家九部委联合发文， 要求各高校开 展 C A D绘图教学工作 ， C A D教学得到 良好的发展机遇 。现阶 段 C A D教学 则因校而异 ， 大 体可 归纳为 三种模 式 一是 在制 图课最后开设计算机绘 图课， 学习使用商业 C A D软件， 通常 占课时的1 ／ 61 ／ 8 ； 二是另外单独设 C A D绘图课 2 0 4 0学 时不等 ， 不少重点 院校 ； 三是在制 图课 中把 C A D 内容贯穿 始 终 ， 各章节均介绍相应的 C A D内容， 占1 ／ 31 ／ 5学时。以上 三种 C A D引入方 式各有 千秋 ， 不宜一概而论。 近年来， 随着高等教育扩招， 学生人数剧增、 现有的师资 不足 、 设备紧张。各高校不 同形式地压缩教学课 时 、 增加 上课 人数 ， 提高教学资源利用率。工程制图等基础课程则开始采 用大合班授课 ， 过 去一 名教师 教授一个 班级 的模 式 已不能 满 足需要。由于制图课的专业基础地位， 开课专业方向多， C A D 教学所需 的计算机设备需求压力大。再加之上机操作环节需 要较多的指导教师， 这些因素给教学带来了不小的困难， 教学 效果难免有所折扣。 教学内容的调整 1 从 点开始引入 轴测图概念 。 制图课是研究空间形体的平面表达的学科 ， 包括投影理 论 、图形表达方法 和国家 制 图标准 ， 是建 筑工程 的语言 课。 其课程特点 空间抽象性 用二维投影图表达空间三维形体 ； 规范性 制定了一系列规则； 实践性 要经过一定练习才能 掌握。投影理论是用正投影法来描述空间形体的三面投影 规律 ， 即二维投影图的画法 ， 是教学难点 ， 也是基础部分。 用正投影法作图简单 、 准确 ， 但不直观 ， 很抽象 。而正轴测图 是将空间形体连同确定其空间位置的直角坐标系作正投影 ， 所得到的投影图。虽然作图复杂 ， 但最大优点是直观性强。 如果以正投影三视图为主 ， 结合徒手绘制宅问立体轴测图为 辅的教学方式 ， 有利于学生对投影理论 的理解和掌 握。在新 生教学中 ， 教师采用这种教学形式 ， 学生提高了空间想象能 力 、图形绘制表达能力 ， 教学效果 明显 。 2删减 次要 内容 。 组合体主要是培养学生对体的认识 ， 是学生从认识点 、 接上页 四、 结束语 本项 目实施后 ， 进行 了一个月 的节 电数据对 比之后 ， 证 明 用 P L C控制变频调节风机自动化程度提高， 提高了控制的准 确性 ， 节电效果明显， 节电3 0 ％左右， 达到了降低电能消耗的 目的。 参考文献 [ 1 ]富士变频器使用手册 『 2 ]S i e me n s ．S I MA T I C s 7 2 0 0可编程序控 制系统 手册 [ S ] ．2 0 0 0 ． [ 3 ]变频器在工业锅炉控制 中的应用 云南大理欣鑫科 线、 面到建筑物结构的过渡。组合体尺寸标注是机械类零件 尺寸标注的基础 ， 与土建类的建筑物结构尺寸标注联系不 大。土建类尺寸标注重点应在建筑施工图中 ， 结合平、 立 、 剖 面图 ， 介绍定形尺寸、定位尺寸的概念 ， 在实际工程中的作 用以及标 注方法 。这样 突出了尺寸在建筑工程 图纸 中的重要 性及各类尺寸所起的不同作用。因此 ， 组合体部分应保留组 合体读图和基本体尺寸标注 ， 删除组合体尺寸标注内容。 3淡化相贯 线的概念和求 法。 相贯线是两立体相交而得的表面交线 ， 交线上所有的点是同 属于两个体表面上的公共点。目前教材重点强调两曲面立体相 交相贯线的求法， 而土建专业建筑结构中， 曲面立体相交结构较 少， 平面立体相交的相贯线又归类到平面与体相交的截交线问 题。因此， 只要讲清相贯线形成原理和体表面上取点的方法， 并 以讨论形式分析相贯线形状， 让学生自己求相贯线， 将重点由求 相贯线转向培养学生思维想象、 综合归纳的能力。 4增加 计算机绘 图。 掌握了计算机绘图 ， 就拥有了快速、准确地表现最新技 术 、 最美形象 的建筑工程语 言工具 。为此 ， 我们 在课程后 半 阶段 ， 即完成国家制图标准、建筑施工图、结构施工图后 ， 讲授 A u t o C A D R 1 4， 使学生掌握用计算机准确绘图的各种命 令 、 辅 助捕捉方法及一 些三维立体 命令 ， 以便更快 地 、 更 好 地适应未来的工作需要。 参考资料 1 ． 陆国栋．工程制图课程体系改革研究与初步实践[ J ] ． 工程 图学学报．1 9 9 9 ， 4 9 81 0 2 2 ． 沈保庆．计算机绘图与工程制图相融合[ J ] ． 安徽教育学院学报 ， 2 0 0 3 ， 5 4 1 4 2 3 ． 简惠云．工程制图中 A u t o C A D教 学的几点思考[ J ] ． 高等理科教育 ， 2 0 0 4， 1 1 1 21 1 5 4 ． 朱福熙 1建筑制 图[M]1北京 高等教育出版社， 1 9 9 0 1 5 ． 顾善德 1 土建工程制图[M]1上海 同济大学出版 社 ， 1 9 8 7 1 6 ． 董保华， 王树安 1土木建筑制图[ M]1哈尔滨 哈尔滨 地 图出版社 ， 1 9 9 4 1 技服务部 黄文 [ 4 ]张亮 明， 夏桂娟．工 业锅炉热工检测和过程控 制 『 M] ．天津 天津大学出版社．1 9 9 8 ． [ 5 ]王洪国， 自动控制技术在工业锅炉上的应用 [ J ] ．云 南冶金 ， 1 9 9 6 ， 6 ． 作者简介 张来华， 男， 1 9 6 3年 出生， 工程师， 主要研究方向 热力工 程 。 耿 惊涛 通信作者 ， 男， 1 9 6 9年 出生 ， 副教 授， 主要研 究 方向 机 电一体 化技术 应用 。杨辉静 ， 女 ，1 9 7 8年 出生 ， 讲 师 ， 主 要研 究方向 机 电一体化技术应用。 1 1 9 创新教育