Simatic S7—400FH在锅炉安全监控系统中的应用
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PLC和变频器在锅炉给水控制系统中的应用摘要:文章主要对PLC控制的变频调速锅炉给水系统进行了详细阐述,通过PID运算将变频器的输出频率进行逻辑控制,从而完成闭环自动调节流量变量给水工作,实现锅炉给水控制的目标。
将系统规划与系统组成进行完善,并详细讲解了系统的硬件结构。
关键词:PLC;变频器;锅炉给水控制系统;应用引言在供热设备当中,应用最为广泛的动力设备就是锅炉,其功效是将燃料中的贮能通过燃烧变成所需要的热能,在利用蒸汽或者热水的方式输给其他设备。
锅炉系统是否安全稳定运行主要取决于过锅炉给水系统的工作效率,因为锅炉运行的效率低、资源损耗量大、周围环境差、工作人员工作量大以及自动化程度低等问题,导致锅炉系统在运行方面出现一些问题。
为了解决这类问题,首先就要提升锅炉的自动化程度,将PLC和变频器应用到锅炉给水控制系统当中,提高锅炉的运行效率。
1.锅炉给水系统的主要结构PLC、变频器、补水箱、传感器、补水泵以及锅炉本体是锅炉给水系统的重要组成部分。
系统结构的主控单元是PLC,被控原件是变频运行的补水泵,感应水位变化的器件是传感器,锅炉内水位变化的数据是控制参数的核心,控制算法使用的是PID控制。
PLC是利用传感器来读取锅炉内水位的变化情况,并将数据保存下来,在通过PID控制器以及算法规则对变频器的输出情况进行掌控,进而调整水泵电机的运转速度,更好的掌控锅炉内的水位,实现维持水位恒定与节约的目标。
如图1所示,锅炉给水系统结构图。
图1 锅炉给水系统结构图2.电气控制系统主电路图手动控制与自动控制是电气控制系统的主要模式。
手动控制模式是在变频器出现故障问题时使用的模式,变频控制模式是当系统恢复常态时使用的模式。
电气控制系统主要有两台补水泵电动机,控制模式使用的是变频器一拖二的形式,使得可变频与工频能够自行调节。
电气控制系统的工作原理为:当系统在工作过程中,1#泵变频处于运行状态,2#泵处于静止状态。
一旦系统勘察到锅炉水位与标准水位相比偏低,那么就要提升变频器的输出频率,当提升到最高点时,1#泵转换为工频运行,2#泵变频开始工作。
PLC在锅炉控制系统中的作用锅炉是工业生产中常用的热力设备,它负责将水或其他流体加热到所需温度,以满足生产过程中的热能需求。
为了保证锅炉能够高效、稳定地运行,控制系统的作用至关重要。
其中,可编程逻辑控制器(PLC)在锅炉控制系统中扮演着重要的角色。
一、PLC简介PLC是一种专门用于工业控制的计算机设备,它能够根据预先编写好的程序,对锅炉的各个部分进行自动控制。
PLC通常由CPU、输入输出模块和通信模块等组成,具备可编程、可扩展、可靠性高等特点。
二、PLC在锅炉控制系统中的应用1. 温度控制在锅炉中,温度控制是至关重要的,它直接影响锅炉的稳定性和效率。
PLC可以通过外部温度传感器获取实时温度数据,并对锅炉的加热器、循环泵等设备进行控制,以确保锅炉水温始终保持在设定范围内。
2. 压力控制锅炉的压力也是需要进行精确控制的参数之一。
过低的压力可能导致供热不足,过高的压力则可能引发爆炸等安全隐患。
PLC可以通过传感器实时监测锅炉的压力,并根据设定值自动调节燃烧器的工作状态,以保证锅炉的压力在安全范围内。
3. 水位控制锅炉的水位是影响锅炉正常运行的重要因素。
若水位过低,锅炉的加热管壁可能过热而损坏;若水位过高,又可能导致锅炉溢水。
PLC可以通过水位传感器监测锅炉的实时水位,并控制进水和排水设备的开关,以保持水位在安全范围内。
4. 烟气排放控制锅炉燃烧过程中会产生大量烟尘和有害气体,对环境造成污染。
PLC可以通过烟气传感器监测烟气的成分和排放浓度,并根据环保要求调整燃烧器的工作状态,以减少污染物的排放。
5. 故障诊断与报警锅炉系统中可能会出现各种故障,如传感器失效、设备故障等。
PLC可以通过自动检测和诊断系统中的故障,并根据设定的规则进行报警。
这样可以帮助运维人员及时发现和解决问题,保证锅炉的正常运行。
三、PLC在锅炉控制系统中的优势1. 稳定性高:PLC具备高性能的计算能力和稳定的特性,可以保证对锅炉各个参数的精确控制,提高系统的稳定性。
论西门子S7—400H冗余PLC系统的应用1、引言目前国内正在应用的煤粉喷吹系统,根据系统的布置可分为串罐喷吹和并罐喷吹两大类[2],承钢各高炉采用的均为并罐喷吹系统。
承钢5号高炉喷煤系统由原煤贮运部分,干燥气制备部分,煤粉制备部分,煤粉收集存储部分,煤粉喷吹系统,供气系统(氮气、压缩空气)部分等6个子系统组成。
其中煤粉制备部分、和煤粉喷吹系统设备的稳定性将会影响高炉煤粉喷吹是否顺畅,因此这两个部分的自动化控制为高炉喷煤系统控制的关键所在。
2、西门子S7-400冗余PLC系统概述S7-400H冗余PLC系统属于SIMATIC S7系统系列,它完全利用了SIMATIC S7的所有优点[3]。
能满足对最先进可编程逻辑控制器在有效性、智能度和分布式方面的高要求。
系统提供了采集以及准备过程数据所需的所有功能,其中包括用于控制、开环控制以及监视机组和设备的功能。
S7-400H冗余PLC系统能够和所有其它SIMATIC组件,例如SIMATIC PCS7控制系统相协调地工作。
从控制室直到传感器和执行器的全集成系统是行业发展的必然结果,它能确保系统性能最优。
S7-400H的冗余结构包括电源模块、CPU模块、以太网模块、IM153模块和DP网络的冗余配置。
当工作主系统发生问题时,自动切换到从系统工作。
3、承钢5号高炉喷煤系统硬件配置结构承钢5号高炉喷煤原来采用4套非冗余的S7-400 PLC系统控制:供料系统、制粉A系统、制粉B系统和喷吹系统。
为了提升设备的稳定性,2015年9月份对自动化控制系统进行了升级改造,承钢5号高炉喷煤系统现用的硬件配置结构,如图1所示:主要包括S7-400H PLC系统、工业以太网和工控机系统。
3.1 S7-400H PLC系统承钢5号高炉喷煤系统搭建了2套S7-400H PLC系统,一套控制喷煤制粉系统,另一套控制喷吹系统。
两套PLC系统之间通过以太网进行通讯交换数据。
每一套PLC系统的单一的电源PC模块、CPU模块、以太网CP模块、ET200模块和DP网络发生故障,系统均会自动切换到从系统继续进行工作,不会导致设备停机故障的发生。
锅炉控制及PLC应用引言锅炉是一种广泛应用于工业和供暖领域的设备,其控制系统的优化对于提高能源利用效率、确保运行安全具有重要意义。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种自动化控制设备,具有高可靠性、灵活性等特点,在锅炉控制系统中发挥着重要作用。
本文将介绍锅炉控制的基本原理和实现方式,以及PLC在锅炉控制中的应用和优势。
锅炉控制锅炉控制的主要目标是保证蒸汽或热水供应的稳定,同时最大化能源利用效率。
为实现这一目标,锅炉控制系统应包括传感器、执行器和控制器。
1、传感器:用于监测锅炉的关键参数,如压力、温度、液位等。
这些传感器将实时数据传输到控制系统,以便进行相应的调整。
2、执行器:接受控制器的指令,并调节锅炉的各个部件,如燃烧器、泵等。
执行器的类型和数量取决于锅炉的类型和规模。
3、控制器:根据传感器的输入数据进行计算和决策,向执行器发出调节指令,以保证锅炉运行在最佳状态。
控制器可以是简单的继电器逻辑控制,也可以是较复杂的计算机控制系统。
PLC应用PLC作为一种专门为工业控制设计的计算机,具有高可靠性、灵活性和易于维护等特点。
在锅炉控制中应用PLC,可以提高控制系统的可靠性和自动化水平。
1、PLC选型:根据锅炉控制系统的需求,选择适当型号和品牌的PLC。
选型时应考虑PLC的处理能力、输入输出接口数量和类型、编程功能等因素。
2、程序设计:利用PLC编程语言编写控制程序,实现锅炉控制系统的各种功能。
程序应包括数据采集、数据处理、控制算法、输出调节等环节。
3、系统集成:将PLC与锅炉控制系统中的其他设备(如传感器、执行器等)进行连接和调试,确保整个系统能够协调工作。
注意事项使用PLC进行锅炉控制时,应注意以下问题:1、可靠性:PLC是工业控制领域的高可靠性设备,但仍然需要其可靠性。
选择高质量的PLC和可靠的硬件设备,以及进行合理的程序设计,可以确保控制系统的可靠性。
2、安全性:锅炉是一种具有较高风险的设备,因此PLC控制系统的安全性非常重要。
PLC在蒸汽锅炉自动控制中的应用摘要:PLC因其自身诸多的优势被广泛的应用在蒸汽锅炉自动控制中,本文主要通过对PLC主要的应用特点的介绍,进而探讨了其在蒸汽锅炉中的具体应用,希望能够为我国蒸汽锅炉自动控制水平的提高提供参考。
关键词:PLC;蒸汽锅炉;自动控制;应用PLC有很多的优势,比如具有超强的扩展能力,能够使用各种控制环境,也正是因为这一优势,用户可以根据自己的需要来选择合适的模块,进而扩大了PLC的应用范围,除此之外,PLC还能够适应各种编程语言,而且其使用的编程软件相对来说也比较简单。
一、PLC在蒸汽锅炉自动控制中的应用特点PLC已经被应用在很多领域,而且随着PLC技术的不断发展,其应用领域将更加广泛,目前PLC设备被应用在蒸汽锅炉中,以此来实现自动控制,提高蒸汽锅炉的控制质量。
PLC之所以能够被应用在其中,主要是因为以下特点:首先,如果能够将PLC系统应用在蒸汽锅炉中,会大大提高运算的速度,而且还能缩短周期,而使用PLC之所以能够提高运算速度,只要是因为PLC得到指令之后,能够在第一时间反映出来,之后进行快速运算;其次,编程功能非常强大,PLC本身就是可编程控制器,其编程能力自然很强,但是有些编程设备,只能适用于一种编程语言,但是PLC能够适应各种编程语言,其使用的编程软件相对来说也比较简单;再次,使用PLC设备可以实现多点通信,因为每个PLC钟中央处理器都会带有一个通讯接口,正是这个接口,能够实现多点通信;最后,扩展能力强,这是其他编程控制器无法比拟的优势,PLC设备开关量非常多,有很多的模块都是可以扩展,这样就方便用户对其进行任意的选择,其控制功能也得以发挥出来。
PLC因其自身的优势得到了蒸汽自动控制人员的青睐,将其应用在其中,主要应用在两个方面:1.汽包水位控制汽包水位对蒸汽锅炉的生产安全有着重要的影响,一旦该水位超过了指定的范围,锅炉运行就会出现不正常的现象。
这主要是因为如果水位超出范围,汽包中汽水在分离的过程中,就会受到影响,一旦超出范围,饱和汽水带就会相应的增加,危及锅炉运行的安全,但是如果水位没有达到相应的要求,汽包中的水就会出现快速蒸发的现象,这样契税就不能得到正常的循环,如果这种现象得不到有效控制,严重者就出现爆炸,危及人员的生命安全。
SIMATICPCS7S7SIMATICPCS7S7-400FH在F&G监控系统的应用yangliu导语:火灾及可燃性气体、有毒气体监控系统〔F&Gs〕是一种能为火灾探测器供电、接收、显示和传递火灾报警等信号,并能对自动消防等装置发出控制信号的报警装置系统。
火灾及可燃性气体、有毒气体监控系统〔F&Gs〕是一种能为火灾探测器供电、接收、显示和传递火灾报警等信号,并能对自动消防等装置发出控制信号的报警装置系统。
在一个火灾自动报警系统中,火灾探测器是系统的“感觉器官〞,随时监视着四周环境的情况;而火灾报警控制器,那么是该系统的“躯体〞和“大脑〞,是系统的核心。
它的主要作用是供应火灾探测器高稳定的直流电源;监视连接各火灾探测器的传输导线有无断线故障;保证火灾探测器长期、稳定、有效地工作。
当火灾探测器探测到火灾后,能承受火灾探测器发来的报警信号,迅速、正确地进展转换和处理,并以声光报警形式,指示火灾发生的详细部位,以便及时采取有效的处理措施。
F&Gs通常具有以下特征。
独立于其他控制系统;是一套硬件冗余的系统,单点故障不会导致停车;可以带电热插拔卡件;具有全面的在线自诊断并带有故障报警指示;系统是故障平安型的,平安等级要求SIL1-SIL3;具有相当快的扫描时间;在线修改下装功能;在线对点的强迫功能;下装前的离线仿真及比拟功能;严格的版本记录功能;具有SOE事件顺序纪录功能;由于故障平安系统与普通PLC相比具有诊断率高,可靠性高并符合相应的SIL等级要求等特点,因此越来越多的用于F&G,对于所有的平安系统来讲都应该受到以下条件的约束:平安停车-一个平安系统应该在其降级的情况下,在超过限定的时间时使其控制的消费经过平安的停下来;响应时间和扫描时间-扫描时间应该低于响应时间的50%;强迫点报警-一个平安系统在正常运行时不应该有点被强迫,除非有特殊原因,所以,平安系统必须配有点的强迫报警;输出表决诊断-一个平安系统的输出表决不应该被强迫;主从MODBUS功能-关键点不能通过MODBUS通讯来传送,MODBUS传送的那些点都应该是非关键点;点对点通讯-点对点通讯可以用来传送关键信号,但是新数据的更新必须在规定时间才有效,此时间通常为消费经过容许时间的50%,假如在此时间内无数据更新,接收端应该采取事先约定动作;随着电子技术的开展和国际平安标准的更新和完善,根本经过控制和平安仪表系统〔或者F&Gs〕也由过去的完全互相独立设置逐步走向互相交融。
Step7在锅炉控制系统中的应用摘要随着对电气制动化和计算机编程理论的深入研究,自动化锅炉控制系统的技术日益完善。
目前的在锅炉自动化控制系统中主要有以下几种自动化编程语言S7-414PLC、Step 7编程软件、WinCC监控软件。
本文介绍了Step7编程软件,阐述了锅炉自动控制系统的构成与原理,使用Step7的自动化锅炉系统的功能,在实际操作中应注意的事项。
关键词Step7;锅炉控制系统;构成;原理;自动化20世纪以来,在我国石油提炼工艺发展迅速、柴油产量大幅提高的情况下,现代自动化大型柴油锅炉不断建成。
锅炉房在企业的正常运作中有着不可替代的作用。
如果能够保证可靠和安全的运行,则企业的安全生产和经济效益得到了保证。
但由于众多企业均存在地处偏僻,工况恶劣、水碱大、供热时间长等特点,对供热系统的要求极高。
传统的仪表控制系统由于抗干扰能力弱、可靠性差及人力工作量大,难以满足大型锅炉的控制要求。
而Step7的自动化植入锅炉控制系统将使其的抗干扰能力得到增强、精度高与可靠性得到提高,在自动化锅炉控制系统中的应用具有诸多优点。
1 Step7编程语言Step7是SIEMENS SIMATIC工业软件中的一种,它是用于对SIMATIC PLC 进行组态和编程的软件包。
Step7是目前小型PLC 中最具代表性的一种,它软硬件资源丰富、通讯功能强大,更重要的是价格较低,所以它是目前工控方面的主流控制器。
CPU224为14点输入、10点继电器输出的主机单元,基本上能满足控制要求。
Step7提供了几种不同版本以适应不同的应用和需求。
分别有:Step7 Micro/DOS、Step7 Micro/WIN、Step7 Lite、Step7 Basis和Step7 Professional四种。
1.1 Step7的硬件组态硬件组态是Step7软件的一项重要功能。
Step7 软件中的“硬件组态”,就是模拟真实的PLC 硬件系统,将CPU、电源和信号模块等设备安装到相应的机架上,并对PLC 硬件模块的参数进行设置和修改的过程。
PLC在锅炉控制中的应用鞍山市热力设计研究院郭轶1 引言可编程序控制器(Programmable logic contoroller)简称PLC,是以微处理器为核心,用于工业控制的计算机,由于PLC广泛采用微机技术,使得PLC不仅具有逻辑控制功能,而且还具有了运算、数据处理和数据传送等功能。
目前城市供暖的锅炉在启停和运行的过程中都需要精确的实时控制,大多数锅炉系统的控制还采用继电器逻辑控制。
这类系统自动化程序很低,大部分操作还是由手动来完成,只能处理一些开关量问题,无法处理系统的模拟量,即使控制一些开关量,其电气线路复杂,可靠性不高,不便维护,实际锅炉系统控制中每台炉就需要一套继电器控制系统,而采用西门子S7-300系列可编程控制器设计的控制系统实现了在某集中供热锅炉房的系统自动控制,并且实现了整个系统的优化控制。
2 系统硬件构成上位计算机系统硬件部分采用siemens台式工控机,上位监控组态软件采用siemens公司wincc进行组态。
热源部分的控制系统采用siemens公司的PLC可编程控制器S7-315-2DP,通过PLC自带的MPI 通讯接口与上位工控机相连。
利用TCP/IP 网络通过组件实现数据共享和分布式数据库,锅炉房各模块及水处理间控制模块间通过ProfiBus现场总线相连。
热力站的数据采集系统采用siemens公司的S7-200系列PLC,通过MODEM市话拨号的方式以9600BPS的速率与控制中心相连,热力站数据通过siemens触摸屏,可在热力站当前显示,系统硬件图如图1。
3系统的功能3.1监控功能系统在运行过程中,上位机将下位机采集上来的锅炉运行数据和热力站传送上来的运行参数进行实时处理,通过上位机的分析,判断,实现对现场温度、压力、液位、流量、烟气含氧量等工艺过程参数的模拟动态显示,通过下位机的反馈至上位机的信号实现对现场仪表、风机、水泵及上煤系统运行状态的监控。
现场通过上位机手动和自动切换,实现风机,水泵的启、停控制。
毕业设计基于plc发电厂锅炉水位控制系统设计摘要在锅炉水位监控系统中,水位是一个很重要的控制参数,它间接地反映了锅炉负荷和给水的平衡关系。
本次设计是合理控制水位,其控制方案是于GE90-30 PLC实现三冲量调节系统,即前馈-串级复合控制系统。
本文介绍的是基于PLC实现的锅炉水位监控系统设计,设计中主要解决的是确定锅炉水位的控制方案、系统控制设备选型、PLC梯形图的编程、系统配置、IO配置、上位机工艺操作界面组态的设计。
本锅炉水自控设计选用的美国GE Fanuc自动化公司的90TM-30系列PLC可编程序控制操作站GE Fanuc自动化公司用GE90-30 PLC来实现锅炉水位监控,可以提高锅炉的自动化控制水平,维持水位在给定范围内,保证了锅炉安全运行,降低工作人员的劳动强度,取得了较好的经济和社会效益。
关键词: PLC 水位三冲量调节系统监控软件Abstractfeed-forward complThe article describes the design of based on PLC. The problems solved in the article are the control scheme of , equipment selection, the program for ladder diagram of PLC, IO configuration and the design for the technological operation of PLC, in the design,we choose 90TM-30 series PLC made by automation company GE Fanuc in America with programmable controllers as input and output passages, which realizes data testing and output control in the scene. We choose automatic monitored software CIMPLICITY HMI 4.01 (300 points) produced by GE Fanuc automation company in America as operation station which can realize configuration design for operation station and realize data testing and output control in the scene. As a result, this can realize the control for the . GE90-30 PLC. It can not only improve the standard of automatic control ofKey Words:PLC Water Level of Steam Manifold Tri-Impulse Controlling System Monitoring and Controlling Software引言在锅炉水位监控系统中,水位是一个很重要的控制参数,它间接地反映了锅炉负荷和给水的平衡关系。
刍臣塑塑塑望!兰兰!竺!竺!!兰!!竺!竺兰塑西门子S7.200在工业锅炉控制中的应用潘祥亮,罗利文(上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200030)摘要:介绍采用西门子s7—200PLC用于工业锅炉控制系统,针对工业锅炉的特点,给出了相应的控制策略。
考虑工业现场的状况,设计了相关的程序模块,提高了系统控制的可靠性和准确性。
实际应用表明由s7—200构成的控制系统具有成本低廉、经济实用,可靠性高等特点。
关键词:可编程控制器;工业锅炉;控制策略中图分类号:TP33;TP273文献标识码:A文章编号:1002·1639(2004)04—0054—02TheApplicationofSiemensS7-200toIndustialBiolerControlPANXiang-liang,LUOLi-wen(SchoolofElectricalandInformationEngineeringShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:ThattheindustialboilerscontrolsystemisdesignedbyusingsiemensS7·200plcisintroduced.Somecontrolmethodspresentedforcharacteristicsofindustrialboilers.Therelatedprogramblocksdesignedtoimprovereliabilityandaccuracyofthesystemforconditionofindustialspot.TheactualapplicationshowsthatcontrolsystembasedS7-200ischeap.economicalandhighlyreliable.Keywords:PLC;industrialboiler;controlmethod1前言锅炉是冶金、发电、炼油、化工等领域内经常使用的设备,在一些工业场合,需要在锅炉的启停和运行期间对其进行实时控制。