FX2N-32MR型PLC在链条炉燃烧控制系统的应用

    (1)链条炉的工作过程及控制要求

    图7. 20

    链条炉是化工厂中一种常用的燃煤蒸汽锅炉，图7. 20为其组成示意图。开炉时首先启动引风机和给水泵，然后开送煤链条的电动机，最后开鼓风机，引火燃烧。当汽包中蒸汽压力达到一定数值时，便可开阀送汽。关机时应先停鼓风机，再停链条传送带，最后停引风机及进水泵。另外，开关量控制还包括汽包中水位上、下限报警及联锁，汽包中蒸汽压力上限报警及联锁等功能。开关量控制由FX2N的开关量部分承担，下面仅介绍其模拟控制部分。链条炉模拟控制部分包括4个回路，控制原理方框图如图7. 21所示。

    图7. 21

    1)汽包中水位的恒定控制回路

    通过调节进水电机的转速来调节进水流量，自动补偿由蒸发引起汽包中水位的变化。该回路中已包含积分环节，可采用比例调节器。

    2)汽包中蒸汽压力的恒定控制回路

    通过调节炉排的转速来调节送煤量，从而控制炉膛中的燃烧强度，达到自动补偿由用汽量引起的汽包中蒸汽压力的变化。该回路中已包含积分环节，采用PD调节器的目的是为了加快调节速度。

    除了以上两个控制回路之外，为了提高燃烧效率，还需要控制炉膛的负压和出口烟气中O2的含量。

    3)炉膛负压控制回路

    通过调节引风电机转速来稳定炉膛内负压。

    4)出口烟气中O2含量控制回路

    出口烟气中O2含量过高，表明进口风量过剩，热量随烟气消耗增大；出口烟气中O2含量过低，表明进口风量不足，炉膛内的煤不能完全燃烧就被排出，造成浪费。所以，控制好出口烟气中O2含量对锅炉运行的经济性很重要。控制方法是调节鼓风机转速来控制空气（或O2）的进给量，要求空气（或O2）的进给量能自动跟随燃煤进给量变化。本控制回路采用PID调节器。

    (2)系统的构成

    链条炉有4个模拟控制回路，每个控制回路的执行机构均由交流变频装置调速的电动机承担；同时，锅炉有输入输出开关量需要控制，采用PLC作为控制主体对开关量和模拟量进行综合控制。本系统选用三菱公司FX2N-32MR型PLC作为主机，同时配备FX2N-4AD和FX2N-4DA两个特殊模块作为模拟控制回路的输入输出接口，其中，FX2 N-4AD模块的4个回路分别与PTI、PT2、LT、O2T等4个变送器相连接，接收它们4- 20mA的模拟电流信号，用FX2N-4DA模块的4路4- 20mA模拟输出电流信号分别去控制4台电动机的调速变频器；另外，配置人机界面作为给定参数设定和工作参数的实时显示。系统结构如图7. 22所示。

    图7. 22