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EC混合型PLC在燃油燃燒器中的應(yīng)用
摘要：介紹混合型PLC在燃油燃燒控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。混合型PLC可以對燃燒機(jī)燃燒火焰狀況進(jìn)行適時(shí)調(diào)節(jié)，既可單調(diào)風(fēng)門、油門，也可以風(fēng)門、油門聯(lián)調(diào)，對風(fēng)、油按比例進(jìn)行調(diào)整。由于混合型PLC帶有CAN、RS485接口，支持人機(jī)界面，可以通過上位機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可以通過RS485網(wǎng)絡(luò)連接第三方設(shè)備。
關(guān)鍵詞：混合型PLC；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；燃燒器；控制
1引言
現(xiàn)代燃油燃燒器多為自動(dòng)控制式的燃燒器，適用燃料為：柴油、重油、渣油、及各種氣體燃料，并可單燒油、單燒氣、油氣混燒，一般采用工業(yè)程序控制器、火焰檢測器以及溫度傳感器等組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，對燃燒器燃燒火焰狀況適時(shí)調(diào)節(jié)。我們將科威ESAY系列混合型PLC用作燃燒機(jī)控制器，取得了良好的效果。本文介紹2005年3月成功應(yīng)用于河南南陽路德筑路機(jī)械廠的混合型PLC燃燒器控制系統(tǒng)。
2燃燒器控制系統(tǒng)概況
2.1燃燒器主要技術(shù)參數(shù)
1、供油壓：1.2—1.8MPa
2、天然氣壓力不低于3000mmH20，熱值8500大卡。
3、調(diào)節(jié)比： 1：5
4、噴出的火焰速度約50—60米／秒，火焰長度約1.5-2.5mm，火焰成束形，擴(kuò)散角約15
5、火焰溫度約1200℃。
6、在標(biāo)定工況下，火焰中含C0、CH及煙氣成份不大于0.1％，煙度不高于林格曼1級。
7、燃燒機(jī)整體噪音75-85分貝。
8、爐前重油油溫必須到達(dá)100℃，渣油到達(dá)130℃，原油到達(dá)80℃。
2.2燃油燃燒器工藝流程圖
2.3燃油燃燒器對控制的要求
1、控制器啟動(dòng)與停止均為一鍵式，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，并能自由轉(zhuǎn)換。
2、屏顯內(nèi)容包括：當(dāng)前溫度、風(fēng)油門開度、目標(biāo)值顯示、故障自診等。
3、在手動(dòng)控制狀態(tài)下能單獨(dú)控制風(fēng)機(jī)、油泵、油門大、油門小、風(fēng)門大、風(fēng)門小、電點(diǎn)火、電磁閥等設(shè)備。
4、溫度控制能保證在目標(biāo)值±3℃范圍內(nèi)，并具有超溫報(bào)警保護(hù)措施（報(bào)警溫度可由用戶自由設(shè)定）。
5、控制器備有計(jì)算機(jī)通訊接口，能與瀝青攪拌機(jī)聯(lián)機(jī)操作。
6、控制器包含有溫度、火焰等傳感器及其檢測系統(tǒng)。
3控制系統(tǒng)配置
3.1控制器選型說明
根據(jù)以上要求，從成本、性能、用戶持續(xù)工藝改進(jìn)及必要的產(chǎn)權(quán)保護(hù)考慮，選既有開關(guān)量又有模擬量的PLC——EASY-M0808R-A0404NB，可以很好的滿足其工藝要求。
該混合型PLC如下功能：
1）、4路模擬信號輸入，信號類型0-60毫伏，采用12位數(shù)值計(jì)數(shù)。
2）、4路模擬信號輸出，信號類型0-20毫安，采用12位數(shù)值計(jì)數(shù)。
3）、8點(diǎn)開關(guān)量輸入
4）、8點(diǎn)開關(guān)量輸出
5）、具有梯形圖編程接口，可連接計(jì)算機(jī)或人機(jī)界面。
6）、支持CANBUS和RS485網(wǎng)絡(luò)，可作CAN網(wǎng)絡(luò)或RS485的主站或從站。
7）、與遠(yuǎn)程模塊Easy-FT配接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問
3.2輸入輸出口定義
1、 E分度熱電偶接：AX0+，AX0-
2、 油壓信號接： AX1+，AX1-
3、風(fēng)門調(diào)節(jié)閥接：AX2+，AX2-（0—1K反饋）—D11
4、油門調(diào)節(jié)閥接：AX3+，AX3-（0—1K反饋）—D12
5、風(fēng)機(jī)控制接： Y0
6、油泵控制接： Y1
7、電磁閥控制接：Y2
8、點(diǎn)火控制接： Y3
9、風(fēng)門正轉(zhuǎn)： Y4
10、風(fēng)門反轉(zhuǎn)： Y5
11、油門正轉(zhuǎn)： Y6
12、油門反轉(zhuǎn)： Y7
13、火焰檢測輸入：X3 ON——亮，OFF——熄
14、啟動(dòng)： X1
15、停止： X2
16、手動(dòng)/自動(dòng)： X0
17、風(fēng)門加： X4
18、風(fēng)門減 X5
19、油門加 X6
20、油門減 X7
3.3硬件接線圖
3.4 軟件實(shí)現(xiàn)說明
3.4.1自動(dòng)部分：
結(jié)合工藝要求，主程序采用步進(jìn)階梯指令編程，實(shí)現(xiàn)工藝流程自動(dòng)按要求完成燃燒全過程。
3.4.2手動(dòng)部分：
用來進(jìn)行設(shè)備調(diào)試及應(yīng)急處理，用通用梯形圖指令編寫。
3.4.3相關(guān)子程序部分：
溫度變換子程序
輸出轉(zhuǎn)換子程序
AD值采樣濾波子程序。
溫度控制自動(dòng)調(diào)節(jié)子程序
3.4.4人機(jī)界面程序及功能
手自動(dòng)的調(diào)節(jié)
參數(shù)的設(shè)置
溫度、壓力信號的顯示
燃燒器工藝流程顯示
報(bào)警指示等
注：程序在此省略，對程序感興趣者可以來電索取。
4、系統(tǒng)特點(diǎn)
4.1通用性強(qiáng)，開發(fā)成本低廉，工藝保密性好。混合型PLC既可以處理開關(guān)量信號又可以處理模擬量信號，節(jié)省了不必要的開支，大大降低了成本，同時(shí)還具有工藝保密性好，用戶可以自己加密，自己編寫程序，知識產(chǎn)權(quán)得到了保護(hù)。
4.2強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能
4.2.1混合型PLC選用CANbus作為現(xiàn)場組網(wǎng)總線，凡按該標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的CAN網(wǎng)絡(luò)從站設(shè)備均可連入EASY為主站的CAN網(wǎng)絡(luò),從而擁有CAN網(wǎng)絡(luò)帶給的增值服務(wù),如利用平臺(tái)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行梯形圖編程,將產(chǎn)品信息送到人機(jī)界面等。
4.2.2混合型PLC的另一通信網(wǎng)絡(luò)是RS485網(wǎng)絡(luò),其物理接口是串口1,在串口1上,在運(yùn)行模式下加載了三菱FX2N計(jì)算機(jī)鏈接格式1協(xié)議的子集,即只對數(shù)據(jù)寄存器D進(jìn)行讀寫操作,但嵌入式PLC既可為該協(xié)議的主站,也可作為該協(xié)議的從站。RS485網(wǎng)絡(luò)通信速度規(guī)定為9600 BPS,但主從站的設(shè)置,通信報(bào)文數(shù)及報(bào)文長度的設(shè)定,報(bào)文發(fā)送頻率控制等網(wǎng)絡(luò)通信控制,由梯形圖完成。
5、結(jié)束語
用作燃燒控制器的混合型PLC，提供了如下多種控制方式：手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、風(fēng)門段火控制、變頻段火控制、風(fēng)門調(diào)節(jié)比例控制、變頻調(diào)節(jié)比例控制、觸摸屏數(shù)字變頻比例控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火、熄火保護(hù)、火力自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，具有節(jié)能、安全、穩(wěn)定可靠、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等特點(diǎn)。
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