EC混合型PLC在燃油燃烧器中的应用

摘要：介绍混合型PLC在燃油燃烧控制系统中的应用。混合型PLC可以对燃烧机燃烧火焰状况进行适时调节，既可单调风门、油门，也可以风门、油门联调，对风、油按比例进行调整。由于混合型PLC带有CAN、RS485接口，支持人机界面，可以通过上位机对系统进行实时监控，并且可以通过RS485网络连接第三方设备。

关键词：混合型PLC；网络互联；燃烧器；控制

1引言

现代燃油燃烧器多为自动控制式的燃烧器，适用燃料为：柴油、重油、渣油、及各种气体燃料，并可单烧油、单烧气、油气混烧，一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等组成自动控制系统，对燃烧器燃烧火焰状况适时调节。我们将科威ESAY系列混合型PLC用作燃烧机控制器，取得了良好的效果。本文介绍2005年3月成功应用于河南南阳路德筑路机械厂的混合型PLC燃烧器控制系统。

2燃烧器控制系统概况

2.1燃烧器主要技术参数

1、供油压：1.2—1.8MPa

2、天然气压力不低于3000mmH20，热值8500大卡。

3、调节比： 1：5

4、喷出的火焰速度约50—60米／秒，火焰长度约1.5-2.5mm，火焰成束形，扩散角约15

5、火焰温度约1200℃。

6、在标定工况下，火焰中含C0、CH及烟气成份不大于0.1％，烟度不高于林格曼1级。

7、燃烧机整体噪音75-85分贝。

8、炉前重油油温必须到达100℃，渣油到达130℃，原油到达80℃。

2.2燃油燃烧器工艺流程图

2.3燃油燃烧器对控制的要求

1、控制器启动与停止均为一键式，有手动和自动两种控制方式，并能自由转换。

2、屏显内容包括：当前温度、风油门开度、目标值显示、故障自诊等。

3、在手动控制状态下能单独控制风机、油泵、油门大、油门小、风门大、风门小、电点火、电磁阀等设备。

4、温度控制能保证在目标值±3℃范围内，并具有超温报警保护措施（报警温度可由用户自由设定）。

5、控制器备有计算机通讯接口，能与沥青搅拌机联机操作。

6、控制器包含有温度、火焰等传感器及其检测系统。

3控制系统配置

3.1控制器选型说明

   根据以上要求，从成本、性能、用户持续工艺改进及必要的产权保护考虑，选既有开关量又有模拟量的PLC——EASY-M0808R-A0404NB，可以很好的满足其工艺要求。

     该混合型PLC如下功能：

1）、4路模拟信号输入，信号类型0-60毫伏，采用12位数值计数。

2）、4路模拟信号输出，信号类型0-20毫安，采用12位数值计数。

3）、8点开关量输入

4）、8点开关量输出

5）、具有梯形图编程接口，可连接计算机或人机界面。

6）、支持CANBUS和RS485网络，可作CAN网络或RS485的主站或从站。

7）、与远程模块Easy-FT配接，实现远程数据访问

3.2输入输出口定义

1、  E分度热电偶接：AX0+，AX0-

2、  油压信号接：  AX1+，AX1-

3、风门调节阀接：AX2+，AX2-（0—1K反馈）—D11

4、油门调节阀接：AX3+，AX3-（0—1K反馈）—D12

5、风机控制接：  Y0

6、油泵控制接：  Y1

7、电磁阀控制接：Y2

8、点火控制接：  Y3

9、风门正转：    Y4

10、风门反转：   Y5

11、油门正转：   Y6

12、油门反转：   Y7

13、火焰检测输入：X3 ON——亮，OFF——熄

14、启动：       X1

15、停止：       X2

16、手动/自动：   X0

17、风门加：     X4

18、风门减       X5

19、油门加       X6

20、油门减       X7

3.3硬件接线图

3.4 软件实现说明

3.4.1自动部分：

结合工艺要求，主程序采用步进阶梯指令编程，实现工艺流程自动按要求完成燃烧全过程。

3.4.2手动部分：

用来进行设备调试及应急处理，用通用梯形图指令编写。

3.4.3相关子程序部分：

温度变换子程序

输出转换子程序

AD值采样滤波子程序。

温度控制自动调节子程序

3.4.4人机界面程序及功能

手自动的调节

参数的设置

温度、压力信号的显示

燃烧器工艺流程显示

报警指示等

注：程序在此省略，对程序感兴趣者可以来电索取。

4、系统特点

  4.1通用性强，开发成本低廉，工艺保密性好。混合型PLC既可以处理开关量信号又可以处理模拟量信号，节省了不必要的开支，大大降低了成本，同时还具有工艺保密性好，用户可以自己加密，自己编写程序，知识产权得到了保护。

  4.2强大的网络功能

  4.2.1混合型PLC选用CANbus作为现场组网总线，凡按该标准开发的CAN网络从站设备均可连入EASY为主站的CAN网络,从而拥有CAN网络带给的增值服务,如利用平台节点进行梯形图编程,将产品信息送到人机界面等。

  4.2.2混合型PLC的另一通信网络是RS485网络,其物理接口是串口1,在串口1上,在运行模式下加载了三菱FX2N计算机链接格式1协议的子集,即只对数据寄存器D进行读写操作,但嵌入式PLC既可为该协议的主站,也可作为该协议的从站。RS485网络通信速度规定为9600 BPS,但主从站的设置,通信报文数及报文长度的设定,报文发送频率控制等网络通信控制,由梯形图完成。

5、结束语

      用作燃烧控制器的混合型PLC，提供了如下多种控制方式：手动控制、自动控制、风门段火控制、变频段火控制、风门调节比例控制、变频调节比例控制、触摸屏数字变频比例控制，可实现自动点火、熄火保护、火力自动调节的功能，具有节能、安全、稳定可靠、网络互联等特点。