【摘 要】 本文主要在分析鍋爐控控制系統的基礎上，著重介紹了可編程邏輯控制器PLC在鍋爐控制中的有哪些優點。

　　【關鍵字】 鍋爐微機控制,PLC,核心期刊網

　　一、鍋爐設備現狀

　　鍋爐是供熱設備中最普遍的動力設備之一。目前，大多數鍋爐都是人工控制的，或簡單的儀表單回路調節系統，燃料浪費很大。鍋爐作為一個設備總體，有許多被控制量與控制量，許多參數之間明顯地存在著復雜的關系。對于鍋爐這個復雜的系統，由于其內部能量轉換機理過于復雜，采用常規的方式進行控制，難以達到理想的控制效果，因此，必須采用智能控制方式控制，才能獲得最佳控制效果。

　　二、鍋爐微機控制現狀

　　鍋爐微機控制，是近年來開發的一項新技術，它是微型計算機軟件、硬件、自動控制、鍋爐節能等幾項技術緊密結合的產物，目前大多數工業鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環境污染嚴重的生產狀態。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機進行控制是一件具有深遠意義的工作

　　鍋爐微機控制系統，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、控制系統、上位機、手自動切換操作、執行機構及閥、電機等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉速等量轉換成電壓、電流等送入微機。控制系統包括手動和自動操作部分，手動控制時由操作人員手動控制，用操作器控制變頻器、滑差電機及閥等，自動控制時對微機發出控制信號經執行部分進行自動操作。微機對整個鍋爐的運行進行監測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行，除此以外為保證鍋爐運行的安全，在進行微機系統設計時，對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數應設置常規儀表及報警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置，以免鍋爐發生重大事故。

　　三、PLC在鍋爐控制上的應用

　　對于鍋爐控制系統的硬件配置，功能較好首推可編程序控制器PLC，適合于多臺大型鍋爐控制，由于PLC具有輸入輸出光電隔離、停電保護、自診斷等功能，所以抗干擾能力強，能置于環境惡劣的工業現場中，故障率低。PLC編程簡單，易于通信和聯網，多臺PLC進行鏈接及與計算機進行鏈接，實現一臺計算機和若干臺PLC構成分布式控制網絡，另外使用PLC加上位機的控制系統具有很好的擴容性，如需要增加控制點或控制回路只需添加少量輸入輸出模塊即可，為以后的控制系統升級改造和其他功能的添加打下良好基礎，也為以后一機多爐控制系統等其他工廠級自動化網絡打下良好基礎。

　　可編程邏輯控制器PLC既能代替傳統的繼電器接觸器控制系統,又具有擴展各種輸入輸出模塊,如A/D模塊、熱電偶熱電阻模塊,構成多功能控制系統。現代PLC集成度高、功能強、抗干擾能力強、組態靈活、工作穩定。在傳統工業的現代化改造中發揮著越來越重要的作用。

　　四、PLC控制的優點

　　PLC發展如此迅速的原因，在于它具有一些其它控制系統，包括DCS和通用計算機在內，所不及的一些特點。下面對這些特點做一個介紹：

　　① 可靠性

　　可靠性包括產品的有效性和可維修性。可編程控制器的可靠性高，表現在下列幾個方面：

　　a) 可編程控制器不需要大量的活動部件和電子元件，接線大大減少，與此同時，系統的維修簡單，維修時間縮短，因此可靠性得到提高;

　　b) 可編程控制器采用一系列可靠性設計方法進行設計，例如冗余設計，掉電保護，故障診斷，報警和運行信息顯示和信息保護及恢復等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到提高;

　　c) 可編程控制器有較強的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，編程的出錯率大大降低，而為工業惡劣操作環境設計的硬件使可靠性大大提高;

　　d) 可編程控制器的硬件設計方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工業級元件，采用先進的電子加工工藝(SMT)制造，對干擾采用屏蔽、隔離和濾波等;存儲器內容的保護，采用看門狗和自診斷措施，便于維修的設計等。

　　一份用戶選用PLC原因的調查報告指出：在各種選用PLC的原因中，首選原因是可靠性高的，占93%，其次，才是性能和維修方面的原因。

　　② 易操作性

　　PLC的易操作性表現在下列三個方面：

　　a) 操作方便：對PLC的操作包括程序的輸入和程序更改操作，大多數PLC采用編程器進行程序輸入和更改操作。現在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進行，更改程序也可根據所需地址編號、繼電器編號或接點號等直接進行搜索或按順序尋找，然后可以在線或離線更改;

　　b) 編程方面：PLC有多種程序設計語言可以使用，對現場電氣人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖相似，因此，很容易理解和掌握。采用語句表語言編程時，由于編程語句是功能的縮寫，便于記憶，并且與梯形圖有一一對應的關系，所以有利于編程人員的編程操作。功能圖表語言以過程流程進展為主線，十分適合設計人員與工藝專業人員設計思想的溝通。功能模塊圖和結構化文本語言編程方法的應用尚未普及，但由于它們具有功能清晰，易于理解等優點，而且與DCS組態語言統一，正受到廣大技術人員的重視。

　　c) 維修方便：PLC所具有的自診斷功能對維修人員的技術要求較低，當系統發生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據有關故障代碼的顯示和故障信號燈的提示等信息，或通過編程器和HMI屏幕的設定，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復節省了時間，降低了MTTR。

　　為便于維修工作的開展，有些PLC制造商提供維修用的專用儀表或設備，提供故障維修樹等維修用資料;有些廠商還提供維修用的智能卡或插件板，使維修工作變得十分方便。此外，PLC的面板和結構設計也考慮了維修的方便性。例如，對需要維修的部件設置在便于維修的位置，信號燈設置在易于觀察的位置，接線端子采用便于接線和更換的類型等，這些設計使維修工作能方便地進行，大大縮短了維修時間。采用標準化元件和標準化工藝生產流水作業，使維修用備品備件簡化等，也使維修工作變得方便。

　　③ 靈活性

　　PLC的靈活性主要表現在以下3個方面：

　　a) 編程的靈活性：PLC采用的標準編程語言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結構化文本編程語言等。使用者只要掌握其中一種編程語言就可進行編程，編程方法的多樣性使編程方便。由于PLC內部采用軟連接，因此，在生產工藝流程更改或者生產設備更換后，可不必改變PLC的硬設備，通過程序的編制與更改就能適應生產的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統和數字電路控制系統所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點，使PLC成為工業控制領域的重要控制設備，在柔性制造系統FMS，計算機集成制造系統(CIMS)和計算機流程工業系統(CIPS)中，PLC正成為主要的控制設備，得到廣泛的應用;

　　b) 擴展的靈活性：PLC的擴展靈活性是它的一個重要特點。它可以根據應用的規模不斷擴展，即進行容量的擴展、功能的擴展、應用和控制范圍的擴展。它不僅可以通過增加輸入輸出卡件增加點數，通過擴展單元擴大容量和功能，也可以通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能，甚至可以與其它的控制系統如DCS或其它上位機的通信來擴展其功能，并與外部的設備進行數據交換。這種擴展的靈活性大大方便了用戶;

　　c) 操作的靈活性：操作的靈活性指設計工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的減少。操作變得十分方便和靈活，監視和控制變得很容易。在繼電器順序控制系統中所需的一些操作得到簡化，不同生產過程可采用相同的控制臺和控制屏等。

　　利用好PLC能耗小，擴展靈活，易操作、可靠性高這些功能與優勢，可以大大的減少鍋爐運行的故障率，提高設備運的穩定性和和效率，減輕了操作人員的維修勞動強度，更可以極大地提高企業的生產效率和經濟效益。