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1、基于PLC的锅炉烟气脱硫控制系统的设计ronggang导语：本文介绍了基于PLC的锅炉烟气脱硫控制系统的设计。该系统性能稳定、平安可靠，进步了脱硫系统的脱硫效率和自动化程度摘要：本文介绍了基于的锅炉烟气脱硫控制系统的设计。该系统性能稳定、平安可靠，进步了脱硫系统的脱硫效率和自动化程度。关键词：PLC脱硫PIDFlueGasDesulfurizationControlSystemDesignBasedonPLCXiaoHaijunSunTaoShengXinAbstract:Thispaperintroducesdesignofcontrolsystemoffluegasdesulfurizat
2、ion.Theautomaticcontrolsystem,whichperformedstably,safelyandreliably,increasestheefficiencyandtheautomationleveloftheFGDsystem.Keywords:PLCDesulfuratePID1、引言我国是燃煤大国，燃煤排放的SO2成为影响我国城市空气质量的主要污染物。因此，锅炉烟气脱硫是减排SO2的重要手段。锅炉烟气脱硫系统具有很高的复杂性，其对控制系统的要求往往很高。而使用控制已经成为一种较先进，应用势头强劲，应用越来越广泛的一种控制设备。它具有可靠性极高、能经受恶劣环境的考验
3、、功能齐全、性价比高等特点，广泛应用于锅炉烟气脱硫工程。作者介入设计山东某热源厂275t/h锅炉烟气脱硫控制系统，采用了西门子S7-200，上位机采用北京亚控公司组态王KINGVIEW6.53工业控制软件，实现对脱硫系统的监控。2、脱硫系统工艺流程本热源厂采用石灰石石膏湿法烟气脱硫技术。该技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进展喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反响生成亚硫酸钙，同时向吸收塔的浆液中鼓入空气，强迫使亚硫酸钙转化为硫酸钙，脱硫剂的副产品为石膏。该法脱硫效率高大于95%，工作可靠性高。该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、给料系统、石膏脱水和废水处理系统。本文设计的是给料系统的
4、PLC控制系统。3、锅炉脱硫系统简介1本系统为2x75t/h锅炉烟气脱硫工程，每台锅炉前有三台气动双插板阀，系统运行时翻开，系统停顿时关闭;可现场操纵，控制室操纵员站操纵，每套系统有一台22kw罗茨风机，用于将石灰石粉吹入锅炉，进展脱硫;带有就地/远控转换开关，可由现场控制柜或者控制室操纵员站操纵，并能与炉前气动阀连锁，气动阀不能全部翻开，罗茨风机不能运行。2每套系统有一台4kw给料机，可变频调速。带有柜门安装的控制面板，可由现场控制柜或者控制室操纵员站操纵给料机的启停，故障复位和给料机转速的控制，并能与罗茨风机连锁，罗茨风机不运行，给料机亦不能运行。3两套系统共用一个石灰石粉仓，粉仓上安装有
5、一个高料位、两个低料位三个射频导纳物位开关，带有就地/远控转换开关，可由现场控制柜、现场除尘器操纵箱或者控制室操纵员站操纵;现场除尘器操纵箱安装于0m层，石灰石粉仓进料口附近，用于进料时操纵粉仓除尘器并能检测粉仓内的石灰石粉的高度。4、PLC控制系统硬件组成1中央处理单元S7-200选用CPU226CN作为中央处理单元，具有24个数字量输入以及16个数字量输出，可扩展到248点数字量和35路模拟量。S7-200CPU的指令功能强大，可以进展数字量逻辑控制、数据处理及闭环经过控制等。2扩展模块数字量扩展模块包括：EM223CN，8输入DC24V/8继电器输出;EM221CN，8输入DC24V。模
6、拟量扩展模块：2个EM231CN，4路模拟量输入，12位分辨率;EM232CN，2路模拟量输出，12位分辨率。5、PLC控制系统功能PLC控制系统完成数据收集、模拟量控制以及顺序控制等功能。1数据收集功能上位机工控机安装了组态王KINGVIEW6.53监控软件，它与S7-200之间通过自由口通讯方式建立连接，实现数据传输。数据收集功能将按照所要求的采样速度，模/数转换精度及扫描周期，对消费经过的各种信息量模拟量、开关量进展收集、处理、运算、检索及储存等，并以文字、图表、曲线等形式组态成各种画面，通过上位机的液晶显示屏显示出来，向操纵员及时提供机组运行状态的信息。数据收集的详细功能：显示：包括模
7、拟图显示、操纵显示、成组显示、报警显示等。制表记录：包括定期记录、实时记录、事故顺序记录等。历史数据存储与检索。2模拟量控制脱硫系统运行参数输入到PLC，利用PLC和PID软件功能控制模拟量输出，实现自动调节功能。此模拟量控制的功能将对给料机变频器进展频率控制。脱硫剂石灰石量的多少是由给料机变频器进展控制的，由于给料量的多少直接影响脱硫的效率，为了经济运行又到达环保标准，需要根据SO2含量控制给料量。SO2含量设定值可以在上位机上进展修改，脱硫后的SO2监测值与设定值进展比拟，经PID运算后调节给料机变频器的频率进而控制给料量。3顺序控制SCSSCS控制对象包括机组的电动机、气动门、电磁阀等，
8、本工程SCS系统，将按可选的功能组级、子组级、单项控制方式考虑，各子组级控制功能的启、停能独立运行。运行人员能在CRT键盘上选择自动程序控制或者手动操纵方式。在程序自动执行期间，出现任何故障可向运行人员发出中断信号，可使正在运行的程序中断并回到平安状态，屏幕上可显示程序中断的故障原因。中选择手动操纵方式时，SCS系统设置的答应文件，可预防运行人员误操纵。设备的联锁、保护指令具有最高优先级，手动指令那么比自动指令优先，被控设备的“启动、“停顿或者“开、“关指令相互闭锁，且使被控设备向平安方向动作。SCS的保护和闭锁功能始终有效，不允许运行人员手动切除。6、控制软件的设计思路软件局部是实现脱硫控制
9、的关键局部。软件按照模块化构造进展设计，以便到达较强的移植性和今后的功能扩展。1程序流程脱硫系统程序流程如图1所示：图1脱硫系统程序流程图2闭环控制为了经济运行又到达环保标准，需要根据SO2含量控制给料量。本脱硫系统PLC模拟量闭环控制PID功能图如图2所示，用SO2浓度传感器检测反响炉内的SO2浓度，变送器将传感器输出的电流信号转换为标准量程的电流信号，然后送给模拟量输入模块，经A/D转换后得到与SO2浓度成比例的数字量，CPU将它与SO2设定值进展比拟，按照PID控制算法对误差值进展计算，将运算结果数字量送给模拟量输出模块，经D/A转换后变为电流信号，用来控制给料机的输送量的多少，通过它控
10、制锅炉内的SO2浓度，实现闭环控制。图2PID功能框图S7-200PLC提供了内置的PID运算指令。在进展模拟量闭环控制时，使用模拟量扩展模块EM231、EM232来完成PID控制。本文设计的PID功能指令如图3所示，只需设定好PID参数，运行PID控制指令，就能求得输出控制值，实现模拟量闭环控制。本系统采用了现场实验整定法，直接在经过控制系统中进展参数整定。在上位机界面通过SO2实时曲线观察SO2浓度变化并修改PID参数，来到达理想的控制值。图3PID控制指令7、完毕语通过应用西门子S7-200PLC，实现了对脱硫系统进展可靠的、高效的实时控制和监控，进步了系统的可靠性、平安性和自动化的程度。在山东某热源厂的应用理论证实，本系统性能可靠，故障率低，具有非常好的环保效果和经济效益。参考文献：1廖常初.PLC编程及应用M.第3版.北京：机械工业出版社，20202黄净.电气控制与可编程序控制器M.北京：机械工业出版社，20030