LabVIEW和PLC技术在燃煤锅炉自动控制系统中的应用研究

徐桂华，徐保国

(江南大学物联网工程学院，江苏无锡　214122)

1　燃煤锅炉系统工艺流程分析

燃煤锅炉系统主要由：给水系统、燃料系统、蒸汽系统、燃烧系统、风烟系统和排污系统等部分构成[1]，系统流程如图1和图2所示。首先用点燃的木柴对炉膛预热，此过程成为烘炉，烘炉的目的是为了脱除衬里中的自然水和结晶水。烘炉结束后，将煤粉通过传输带、煤斗运送到炉排上开始燃烧，燃烧过程中，引风机不断地将烟气经过除尘器处理后通过烟囱排出来，鼓风机用来增加炉膛内的含氧量，使煤充分燃烧，水泵将净化处理后的软水通过省煤器传送到锅筒，锅筒内的水经过加热，产生汽水混合物，传送到汽包，通过汽包内的汽水分离器，将蒸汽传送到白酒生产车间。

2　系统的自动化设计与实现

2．1软硬件配置

2．1．1硬件配置

硬件配置包括SIMATIC工控机，PLC S7-300 (CPU315-2DP)，引风机，鼓风机，水泵等电机，变频器，变送器，CP5611卡，氧化锆烟氧含量传感器，压力传感器，液位传感器等。其中CP5611卡用于实现上位机与PLC的PROFIBUS通讯；各类传感器实时采集数据，通过变送器实时显示、并将测量值变送为4～20 mA的标准电流信号输出给PLC的AI模块；变频器连接引风机、鼓风机和水泵，通过改变电机工作电源频率来控制其运行。

2．1．2软件配置

图1　锅炉风、煤、烟、渣系统框图

图2　锅炉汽、水系统框图

LabVIEW 2011：为上位机编程软件；SIMATIC NET PC SOFTWARE V6．5：用于在工控机上通过PROFIBUS建立OPC服务器；STEP 7 V5．4：对PLC进行硬件组态及软件编程，并组态OPC服务器。

2．2系统总体构成

系统总体结构如图3所示，系统运……