集中供热锅炉控制系统的PLC控制

　　0引言

　　近年来.大型集中供热锅炉房的控制系统开始采用可编程逻辑控制器PLC(Programmable L0鲥c Con—tmller)控制方式。在集中供热锅炉房，PLC主要用于输煤、驱动风机及进行比例积分微分PID(PmponionalIntegral Derivative)调节控制系统中。当前国内许多地方的锅炉控制系统主要是采用分布式控制系统DCS(Distributed Control Svstem)‘2_。这是由于锅炉系统的仪表信号较多.采用此系统性价比相对较好，但随着PLC技术的不断发展.PLC在仪表控制方面的功能已经不断强化。用于回路调节和组态画面的功能不断完善.而且PLC的抗干扰能力也很强.对电源的质量要求比较低。

　　基于PLC在工业控制系统中的良好应用.本文将西门子S7—200PLC用于集中供热系统锅炉控制系统。整个系统的工作原理为：从控制现场传感器送来的4。20 mA或0。5 v的标准信号经过信号调理模块送到现场控制单元(PLC).经过智能运算后形成控制信号.控制信号再经过信号调理模块返送到现场执行单元(电磁阀)。各个控制单元通过以太网相连.将需要监控的信号送人上位机，实现人机交互和远程控制。

　　1 系统结构和控制方案

　　系统结构如图1所示。本系统主要是用西门子PLC S7—200 CPU 224作为控制器进行控制.主要是对燃煤锅炉进行控制。包括风机、给煤机的开关，根据液位变化对进出水口阀门的控制.根据锅炉内温度变化进行自动控制.利用PLC中所带有的PID调节器进行调节.以控制锅炉内的温度.再利用远程传输的功能.可以在用户处装上温度传感器.将其温度转成标准信号传到PLC主机上.观测到的温度根据需要进行调节，提高或降低锅炉的温度.直接控制传到用户的温度。在锅炉内装有压力传感器.这是十分必要的，如果压力过高，可能会降低锅炉的寿命，甚至发生危险，所以一定要控制压力.当压力超过一定的数值，需报警。并迅速进行处理.降低锅炉内的压力.以免发生危险。

　　根据系统的要求.选取西门子PLCS7—200 CPU224作为控制核心.同时还扩展了2个EM 231模拟量输入模块、1个EM 223数字量输入模块和1个CP243—1以太网模块。CPU224的I/0点数是14/10。所以要扩展1个EM223的数字量输入/输出模块.它的I/O点数是16/16.作用是提供附加的输入、输出点。这样完全可以满足系统的要求。同时.选用了EM 231模块.它是AD转换模块，具有4个模拟量输入，12位AD，其采样速度25¨s，温度传感器、压力传感器、流量传感器以及含氧检测传感器的输出信号经过调理和放大处理后.成为0。5V的标准信号.EM231模块自动完成AD转换。

　　PLC通过检测温度、水位、压力、流量和气体中的含氧量给出控制信号控制燃烧机、真空泵、给媒机、电磁阀等输出设备[5-刚。为实现人机对话功能.如系统状态以及变量图形显示、参数修改等。还扩展了一块TD200触摸显示屏，操作控制简单、方便，可用于设置系统参数。显示锅炉温度等。还有一个以太网模块CP243—1.其作用是可以让S7—200直接连入以太网.通过以太网进行远距离交换数据.与其他的S7—200进行数据传输.通信基于TCP/IP，安装方便、简单。机组控制系统如图2所示。