PLC在锅炉控制中应注意的问题

庞红珍

（中国铝业山西分公司运输部，山西 河津 043300）

可编程控制器PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子运算装置，专为在工业现场应用而设计的，它主要用来代替继电器实现逻辑控制，随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了单纯逻辑控制的意义，实现了单台设备简单控制到运动、过程及集散等各种控制任务共同完成的跨越。在工业控制领域的各种主流控制设备，在各行各业中发挥着越来越大的作用。

某单位煤气锅炉采用的是S7-200可编程控制器，连接的器件和设备有鼓风、引风、电调阀、给水泵、蒸汽差动远传压力表、排烟温度一体化铂热电阻、锅炉水位浮球电极等52个端口。通过采集省煤器内温度、锅筒压力、上水管水流量、锅炉内液位和煤气流速以及鼓风机和引风机电机运行等连续变化的量，通过可编程控制器将采集到的信号量进行了转换，对燃气锅炉引风、鼓风，点、停炉，高、低水位报警，低水位上水等进行闭环连锁控制。当水位低于或高于上下水位线时锅炉水位浮球电极会将模拟信号传送给S7-200，通过A/D和D/A转换模块控制燃烧程序停止工作；刚开始点炉如果炉膛内气压低或者点火杆没点着火，锅炉运行系统都会停止运行；如果省煤气管道内结垢太厚或烟道温度过高，信号采集都会受到影响，锅炉运行系统都会拒绝工作而自动停止运行，降低了工作人员劳动强度，提高了锅炉安全运行能力。S7-200低电压（12 V或24 V）接线逻辑简单集中，使控制设备外部的接线大大减少，日常维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序而不用额外增加电缆（一般情况为了增加控制项目方便，控制线和输入输出线都有多余）和控制设备就能改变生产过程，在不增加控制设备的情况下改进了S7-200的控制程序，对3台炉的控制线路进行了调整，将两台炉的自动上水改为3台炉各自自动上水，节约了上千元的资金。同时保证了3台锅炉都能在自动控制水位的基础上安全运行。主要操作人员都是不太熟悉电子电路，不具备计算机原理和汇编语言的，因为S7-200的操作简单，从事司炉工作的操作人员经过短期培训就能进行操作。因某单位改造锅炉时间紧张，燃煤锅炉改为燃气锅炉的改造工程完成后采暖工作马上就要启动，原班人员只能用一个月时间来学习掌握锅炉运行操作方法，还要能进行简单的故障处理，经过煤气锅炉技术人员的短期培训，司炉操作人员全都能安全操作S7-200控制的煤气锅炉，大家都反映比操作燃煤锅炉要简单安全得多。

在安装使用过程中，我们发现S7-200在生产应用中需要注意以下几个问题：一般情况下PLC在生产中不需要采取特殊保护措施，然而，某单位所处地域风沙特别大，生产环境过于恶劣，或安装使用不当，都会造成程序错误或运算错误，产生误输入并引起误输出，从而造成失控和误动作，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，有效地增强系统的抗干扰性能。

（1）PLC的电源线、动力线、控制线以及I/O线应分别配线。将PLC的I/O线和大功率线分槽走线最好，如必须在同一线槽内，交流线、直流线应分开捆扎，以此来增大线与线之间的空间距离，将干扰降到最低限度。

（2）PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，在装设S7-200控制锅炉过程中电焊机在1m左右的距离工作时控制台屏幕会有干扰信号出现。与S7-200装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路，煤气锅炉控制在并联了消弧电路后效果很好。

（3）模拟量信号的传送应采用屏蔽线，如果屏蔽线破损严重或者屏蔽效果不好采集信号都会有偏差，造成误动作，屏蔽层应一端或两端可靠接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

（4）输入接线一般不要太长，以减少电压降，增加信号控制可靠性。

（5）输出端接线在不同接线组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压，但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

（6）通过继电器输出时，为保证继电器的使用寿命，根据电感性负载的大小合理选择，或加隔离继电器，我们根据需要增加了时间继电器或中间继电器。

（7）S7-200要求环境温度在0~55℃，安装时周围50mm内不能放有发热量大的元件，四周通风散热的空间应足够大，必要时室内需安装空调。

（8）为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应较大（无凝露）为保证锅炉产生的蒸汽不影响绝缘性能，他们专门将操作室和锅炉分开，中间是玻璃墙，观察操作两不误。

（9）应使PLC远离强烈的震动源，防止频繁振动或连续振动。当在震动环境使用时，必须采取减震措施。

（10）在使用过程中，要对点火杆、水位计、省煤器等有探头的地方经常进行检查，不能有污垢，接触采集信号部位要接触良好，否则采集信号不准就会引起误动作。