PLC在链条锅炉台控制系统中的应用

付美君，王汝波，吕以全

付美君，王汝波，吕以全(天津市政公路设备工程有限公司，天津300191)

摘要：通过对PLC在链条锅炉台控制系统中的应用，链条锅炉台的主要电动机设备及控制要求，PLC的I/O口分配，PLC的I/O口控制电路硬件设计要点，PLC的手动与自动编程软件设计的介绍，证明了PLC编程对链条锅炉台的控制，实现了自动控制功能，设备安全，运行可靠。

关键词：可编程序控制器；链条锅炉；I/O口；程序

作者简介：付美君(1981-)，女，天津人，助理工程师。

中国分类号：TM302文献标志码：A文章编号：1001-7836-

1序言

链条锅炉台型号为WNL240-7/95，引风三相异步电动机22KW、鼓风三相异步电动机7.5KW、炉排直流电动机0.8KW、除渣三相异步电动机1.1KW、两台一主一备水泵三相异步电动机每台13KW。引风三相异步电动机采用电抗器降压启动，鼓风三相异步电动机、水泵三相异步电动机均采用Y-△降压启动。除渣三相异步电动机为正反转控制。

原是手动控制的水暖锅炉。现改造为，由PLC自动控制的水暖锅炉。PLC对链条锅炉台的控制设计为手动与自动，通过软件逻辑编程区分手动与自动；在手动状态下：任意一台电动机，分别能进行点动的逻辑控制；在自动状态下：电动机进行自动顺序启动逻辑控制。首先启动水泵电动机，两台一主一备水泵三相异步电动机通过软件逻辑编程，自动将投入。当工作的一台水泵电动机发生故障，而另一台备用电动机投入使用并声、光报警；延时2秒，其次启动引风电动机；延时3秒，紧跟启动鼓风电动机；随后启动炉排电动机；延时10秒启动除渣电动机，除渣电动机正反转，依靠行程开关控制。

当任何一台电动机的线路短路、电动机过载(除水泵电机两台线路短路或过载)、链条锅炉台停止工作并声、光报警。

水位上限、水位上极限信号控制水泵电动机工作停止，当上极限信号出现声、光报警，锅炉并不停止工作，提示维护人员抓紧维护，水位上限信号故障损坏。

水位下限、水位下极限信号控制水泵电动机启动工作，当下极限信号出现声、光报警，锅炉并不停止工作，提示维护人员抓紧维护，水位下限信号故障损坏。

超温、极限超温信号控制，炉排电机、鼓风电机、引风电机工作停止、三台电机顺序延时三秒停止工作。当三台电机停止工作后，除渣电动机碰到始端行程后停止工作。当极限超温信号出现声、光报警并提示工作人员维护超温信号故障损坏。

PLC选用CPM1A-60CDR-A型。继电器输出，输入36点，输出24点。备用点为7%。

2PLC的I/O口分配

自动与手动控制信号、除渣电动机正转与反转控制信号、1#水泵与2#水泵电动机控制信号均采用三位转换开关，中间位为零位。其他按钮均选用点动按钮。

输入信号的热继电器辅助触点选用常开触点，空气开关辅助触点选用常开触点。

除渣电动机正反转控制的行程开关；水位上限、水位上极限信号；水位下限、水位下极限信号；超温、极限超温信号均采用“故障安全型”设计。也就是正常工作时，信号触点为常闭信号进入PLC。一旦传感器发生故障，立即声、光报警，这样就保证了锅炉的正常安全无误的工作。

3PLC的I/O口控制电路的设计要点

在PLC的I/O口控制电路设计中，输入端信号电源由PLC本身直流24V供电。PLC的输出端010CH、011CH控制接触器线圈的供电电压为交流220V，012CH控制信号灯及声光报警器的供电电压为直流24V，由开关电源直流24V供电。电源指示灯由总控空气开关的辅助常开触点，接开关电源直流24V。急停按钮切断PLC的输入端的工作电源。

在PLC的输出端，除渣正转接触器KM7的线圈与除渣反转接触器KM8辅助常闭触点串联连接，除渣反转接触器KM8的线圈与除渣正转接触器KM7辅助常闭触点串联连接，硬件互锁。鼓风Y接的接触器KM3的线圈与鼓风△接的接触器的KM4辅助常闭触点串联连接，鼓风△接的接触器KM4的线圈与鼓风Y接的接触器的KM3辅助常闭触点串联连接，硬件互锁。采用Y-△降压启动的水泵电动机与上同理，进行硬件互锁。

PLC的一条指令运行的速度为微秒级，接触器的ON-OFF运行的速度为几百毫秒，速度相差几十万倍，硬件必须互锁以防主电路短路。

4PLC的软件编程

当自动控制信号，输入继电器逻辑常开辅助触点00000ON，传送MOV(021)指令，将常数#FF00传送到链接继电器LR00CH。在控制逻辑行中，所有链接继电器LR00CH的逻辑常开辅助触点LR0015ON，程序进入到自动控制状态。

当手动控制信号，输入继电器逻辑常开辅助触点00001ON，求反传送MVN(022)指令将常数#FF00求反为#00FF传送到链接继电器LR00CH。在控制逻辑行中，所有链接继电器LR00CH的逻辑常开辅助触点LR0000ON，程序进入到自动控制状态。

当自动控制信号，输入继电器逻辑常开辅助触点00000或手动控制信号，输入继电器逻辑常开辅助触点00001由ON变成OFF，后沿微分DIFD(014)指令，使得链接继电器的逻辑线圈LR0808ON一扫描周期。在逻辑行中，链接继电器的逻辑常开辅助触点LR0808ON一扫描周期，这样传送MOV(021)指令，将链接继电器LR09CH的内容即#0000传送到链接继电器HR00CH，进行清零。这样就保证了自动与手动的正确逻辑关系。

参考文献：

[1]吕以全.PLC应用PROFIBUS对汽油机生产总装线系统的控制[J].南开大学学报：自然科学版(增刊)，2005，(38)：189-193.

[2]吕以全.PLC对电池极耳切割的控制[J].电气传动(增刊)，2007，(37)：245-248.