电厂气力除灰系统的PLC控制系统设计

关闭进料阀，电气三通电动门关闭干除灰入口，停止干除灰。之后系统打开出料阀，开带滤膜电磁阀、助吹阀、进气阀并启动空压机，在空气压力下仓泵内部干灰经过灰管输往灰储罐。在此期间，仓泵内部压力继续升高，当压力超过定值ii，系统将停运空压机，然后自动关闭进气阀，助吹阀，带滤膜电磁阀。此后一段时间，仓泵内部干灰逐渐减少，压力下降，当压力低于定值i时，电接点压力表电接点断开，系统显示画面中显示为绿色，此时系统将自动关闭出料阀，开启进料阀，开启电气三通电动门重新进入干除灰处理过程。干除灰系统框图如图1所示。

图1 干除灰系统框图

4 除灰系统的plc控制设计

根据系统功能的需要，并对系统可靠性进行考虑，选用西门子s7-200系列plc对输灰进行控制。s7-200plc提供了多种功能，使编成控制更加灵活方便；具有扩展模块，易于系统扩展；内部集成的ppi接口为用户提供了强大的通信功能，实现上位机pc和plc的通信，上位机可以实现编程，还可以监视程序的运行。

图2 plc控制系统结构图

　　4.1 模块化软件设计

传统编程模式以线性的或顺序的方式执行每条指令，设计的程序不容易阅读，也不易验证其正确性。本系统设计方法注重软件设计的模块结构和层次化特点，在设计程序前，要在总体上对软件的组成与模块结构进行分析和设计，程序在设计时进行自顶而下的逐步细化，这对于控制结构和功能比较复杂的系统更容易实现控制。控制系统结构如图2所示。

系统具有手动控制和自动控制功能，上位机可以实现对输灰系统的监控。

4.2 用户软件功能设计

（1）程控部分主要功能：

定时程控除灰： plc根据料位计传输过来的灰粉位置信号（高、正常、低）和仓泵上方的电接点压力表指示压力值信号，采取相应的处理措施；

高灰位优先排灰：料位计指示灰粉位置高时，plc根据中断请求优先控制进行排灰；

程序控制自动输灰：系统处于程控执行状态时，由plc对干除灰系统进行自动输灰；

远端操作：当系统处于远操状态，操作人员可以在控制室进行远端手操控制。

2）上位监控部分主要功能：

工艺流程图、趋势图显示：上位机可以显示系统工艺流程图及对仓泵压力变化进行1小时、8小时、12小时、24小时等不同时段曲线跟踪显示等；

参数显示、报警画面显示：当仓泵上方电接点压力表指示偏高时，系统自动发出警告声音，显示红色警告信号；当料位计监视灰斗内料位高/低时，系统发出警示信号等；

统计管理功能及各类报表显示和打印：系统可以对历史记录情况（当班人员操作记录、除灰次数、除灰时间、压力曲线图等）进行汇总、打印报表等；

生产过程事件及报警记录：系统可以对生产过程中异常事件进行跟踪及报警记录；

程控系统与主厂计算机联网：系统可以与主厂mis系统进行联网，便于工作记录信息登记、数据传输、上报等。

5 结束语

本文选用西门子s7-200系列plc对输灰进行控制，在干除灰系统中采用电接点压力表对仓泵进料/出料过程进行控制，通过设定电接点压力i值、ii值，可以自动地控制干除灰运行，有效地避免原系统因进料/出料过程控制划分不明显而引起管道堵塞等问题的出现。实时监控、故障显示记录提高了系统控制自动化系统化程度，提高了工作效率和粉煤灰的综合利用率。