基于PLC的节能环保锅炉控制系统设计

赵艳丽 于吉生 荆珂

摘 要：随着经济不断的发展，信息技术的进步，在锅炉运行的过程中，环保问题成为了锅炉工作过程中急需解决的主要问题。本文首先对PLC技术进行了相应的概述，对基于PLC技术的燃气锅炉自动控制系统进行了设计与应用，希望能够减少锅炉燃烧过程中产生的大气污染问题，进而达到环境与经济共同发展的目的。

关键词：燃气锅炉 PLC技术 控制系统应用

目前燃气锅炉在设计的过程中，燃烧的效率较高，能够达到91%，但燃气锅炉在运行的过程中会受到外界温度的变化或者是热量的变化，导致所需燃气数量不同，进而造成能源浪费的情况。使用PLC技术对燃气锅炉的控制系统进行控制，提高燃气的使用效率，进而达到节省能源保护环境的目的。所以要对PLC技术下的燃气锅炉控制系统进行研究工作

一、PLC技术概述

PLC的全称是可编程控制器，起源于1969年，自问世以来受到了工业的广泛环境，并且成为了应用数量最大的工业控制器。PLC的主要组成包括：存储器、中心处理单元的CPU等，有着较强的抗干扰能力。PLC主要的服务对象是工业生产的现场，其中主要的可编程储存器是计算机技术与机电系技术融合的产物。简化了继电器的控制系统，降低了能耗。PLC主要使用了存储逻辑，将设备运行过程中的数据以程序的方式进行储存，在发生故障时维修人员通过检测程序数据便能了解到故障发生的位置。使用PLC进行控制设备的运行，主要通过程序的运行在数据传输方面有着较强的灵活性，在进行控制的过程中不会出现抖动的

问题。

二、基于PLC技术的锅炉控制系统的设计

1.系统特点

本次锅炉系统设计时主要的硬件设备有：中央监控计算机、温度传感器、湿度传感器。氧化锆量分析仪、PLC编辑器。系统使用的软件为VB开发语言以及人机交互式界面。

在燃气锅炉控制系统設计的过程中，使用了实用性较强的人机对话系统，对控制回路进行实时的观察，实时的监控过程对象。这种系统能够对组态回路以及系统的结构进行在线修改，在控制系统发生局部故障时能够在线维修。燃气锅炉控制系统在运行的过程中，PLC自动控制系统便会对整个系统的运行过程进行监控，对显示系统中的数据进行还原，保障了系统数据在传输过程中的安全性。这种系统可以将不同设备的控制功能分配到与之相配的控制单元中，可以实现不同设备模块的在线维修工作。

2.燃气锅炉控制系统的原理及设计方案

燃气锅炉控制燃气量的关键零件有：稳压阀、比例调节器和变频器。如果锅炉所需的热量发生变化时，要根据系统的燃气量对热量进行调节工作。比例调节器在燃气的进入前后会出现压力不稳的情况，使用稳压阀可以对压力进行有效的调节，保障压力的稳定性。如果燃气与空气的压力信号发生异常时，通过比例调节器进行压力的调适工作。调节器的膜片会带动阀门发生变化，保障空气与燃气之间的压力平衡，保持锅炉处于最佳的燃烧区。

控制系统的主要控制设备是变频器，风机的运行主要是依靠变频器进行控制的，如果改变变频器的输出频率，则锅炉所需的燃气量就会发生改变，达到热量控制的目的。燃气锅炉的燃气系统所要控制的对象是主汽压力，进入锅炉内部的燃气量变化就能够对主汽压力进行调节。首先在调节器内进行燃气流量值的设定工作，通过压力传感器对蒸汽压力进行实时的监测，并进行数据的反馈，将反馈的数据与设定值进行比较工作，将信号输入到调节回路中，实现压力调节的目的。

对锅炉炉膛压力与水位进行控制，锅炉的炉膛能够保障燃料充分的反应，对其进行有效的控制能够有效的控制排烟量，保障锅炉设备与工作人员的人身安全。在设计的过程中将PLC与变频器进行有效的结合，保障风机的转速能够符合相应的标准，从而实现锅炉炉膛内的压力稳定。首先变频器会将锅炉炉膛内的压力变为信号的形式传送到PLC的调节器中，调节器将前馈数据传输到输出终端，实现送风量的调节工作，保持炉膛内部的压力稳定。还能够减少锅炉在运行过程中因燃料燃烧不充分导致的烟尘产生，保护了大气

环境。

使用这种系统，如果锅炉在运行的过程中出现问题，数据的运行与设定值不相符，维修人员可以通过异常数据出现的位置进行在线维修工作，不仅提高了维修效率，而且保障了维修质量。

总结：综上所述，由于PLC控制系统的使用逐渐的增加。使用PLC进行锅炉燃气控制系统的设计，能够保障输入的燃气与锅炉运行中所需的燃气保持平衡，节约了燃气的使用量。使用PLC对炉膛压力系统与锅炉蒸汽汽包水位进行设计，实现设备的实时监控，可以保障锅炉燃料的燃烧效率，提高了锅炉运行的安全性。

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