浅析锅炉给水PLC自动化控制技术应用

邱瑫

摘 要：在这个快速发展的社会背景下，我国的科学技术水平有了较大的提高和飞跃，目前在积极利用国外发达国家的先进科学技术的基础上根据我国工程行业发展的现状研发出了先进高端的PLC技术。在锅炉运行系统内，锅炉的给水系统是重要的一个子系统，所以，只有对锅炉给水系统的运行原理有一个清晰的认识，才能够更好的应用PLC自动化控制技术。

关键词：锅炉给水;PLC;自动化控制技术;应用

1 分析PLC技术结构理论

编程逻辑控制技术中，分为口令编辑和自动编辑两种，而PLC技术包含上述两点特征，既可根据任务方向，完成逻辑运算，并按照预设流程控制整个系统。也可以通过既定口令，落实工程控制策略。具体而言，PLC技术属于可编辑逻辑控制技术的一种，可充分满足电气工程开展需要。可编程逻辑控制技术是通过电子信息技术与电子控制技术相结合，形成一种对软件进行逻辑控制的一项技术，在对参数和配置进行调整时，可在短时间内完成工作指令，提升工作效率。随着科学技术的不断发展，PLC技术通过技术人员的大力研发，PLC控制技术作为离散型控制技术的核心产品，现已广泛应用到世界各领域。在现代化发展下，自动化控制通过PLC技术可可降低人员与物资的损耗，为企业节约成本。

2 对PLC自动化控制系统关键技术应用

2.1 硬件设计

结合PLC自动控制系统的功能要求，需要先在电气设备的物理层对硬件进行设计，下文将以变压器为例来进行分析。设计中，首先确认变压器运行控制指标，例如电流传输状态、电压水平等，其次在物理层中设置对应控制指标的传感器，传感器的主要功能为获取相应的数据信息，通过信息可以判断当前变压器的状态是否正常。

2.2 输入电路设计

PLC硬件设备的输入电路需要根据硬件实际需求来进行选择，选择范围为AC85-240V、DC21-24V，同时还要注意交流电、直流电的选择，其中交流电适用于大型PLC硬件系统当中，因为大型系统的线路较多，并且错综复杂，出于安全考虑需要选择交流电，但因为系统规模较大，线程较长，所以在使用交流电时，有必要采用电压保护装置来避免电压过高或者其他异常现象;直流电主要适用于小型PLC硬件系统当中，因为其规模较小，线路分布简单且线程较短，在控制难度上相对较小，所以没有必要使用交流电。

2.3 输出电路设计

输出电路是电信号的一种表现，主要由传感器硬件在采集数据完成后发送到信号处理器当中，再有信号处理器将电信号转换成数据发送到自动化控制终端，此时工作人员才能实现监控。设计方面，将PLC自动控制系统（即终端）与传感器的映像寄存器和元件数据寄存器相互连接，此时通过自动控制可调度其中数据，使数据被传输到信号处理器当中。此外，因为电气状态监控必须保持实时动态，所以还需要进行数据输出刷新设计，此点主要在信号处理设备上，对刷新平率进行设置即可。

3 锅炉给水PLC自动化控制技术应用

3.1自动除氧过程中的应用

在应用过程中，主要依靠的装置是锅炉系统中的自动化除氧器，该装置主要包括除氧头以及除氧水箱两部分，其中，自动化控制的关键装置是除氧水箱装置。在锅炉的自动除氧中应用PLC自动化控制技术，主要是在除氧水箱水位定位时，利用差压变送器以及PLC自动化控制器件将水位的信号转换为一种标准的信号，并通过PLC自动化控制器件的自动计算功能将这一信号再传输给变频器，在变频器接到信号之后，便会对电机的转速进行相应的控制，从而自动调节水量，保证除氧水箱中的水位能够始终如一的保持稳定状态。在锅炉给水的除氧过程中，最为常见的有解析方式、真空方式以及化学方式与热力方式等等，其中，应用最为广泛的除氧方式是热力除氧。热力除氧的整个过程都具有极强的稳定性与可靠性，且操作及控制极为简便，而热力除氧方式又包括大气式以及喷射式两种方式。热力除氧主要是在锅炉给水达到沸点后，减少氧气的溶解度，此时氧气会在给水中溢出，并随着蒸汽排放到大气内，实现除氧的目的。真空除氧方式属于一种中温的除氧技术，其工作主要依靠的是除氧水箱以及真空机组。但该方式对喷射泵以及加压泵具有较高的要求，在除氧中需要进行循环水箱以及换热设备的增设。在真空除氧时，主要是实现锅炉给水在真空的条件下的低温沸腾，然后将给水中的氧气排出至水外。化学除氧方式主要是采用亚硫酸钠以及钢屑之类的化学物质实现给水的除氧。解析除氧方式主要是将给水中氧气之外的气体进行一定的混合，并将氧气解析到气体之中，使给水中的氧气排出水外，实现除氧的目的。

3.2 压力控制过程中的应用

利用PLC技术对锅炉给水压力實施自动化控制的目的就是确保锅炉给水泵的水压得到恒定的控制。所以在整个控制过程中PLC又是十分关键的部件，对于实现自动化控制具有十分重要的作用。主要就在输水管线上安装压力变送器，从而把输水管的水压数据转换为标准信号之后将其输入PLC，从而利用PLC的自动运算将信号传输给变频器，而变频器主要的对电机转速和节水量进行自动控制和调节，进而确保供水量始终处于较为恒定的数值，若供水量低于或超过恒定供水量时，就能采取减泵或加泵的方式对泵运行转速进行调节，从而对水量进行自动控制，而水压主要是由水量所决定，所以在控制水量的同时达到控制水压的目的。

3.3 给水加药时PH值调节中的应用

所以在给水加药时，为了对PH值进行调节，也应加强PLC自动化控制技术的应用。在锅炉给水中加入一定量的氢氧化钠和磷酸盐，能促进炉水缓冲性能的提升，并确保炉水的PH值相对稳定，从而顶防其水冷壁出现结垢甚至腐蚀的情况，所以必须确保计量泵能对加药量进行自动调节。这就需要组成PLC控制系统对其进行控制。其中的上位监控主要是利用CRT对整个系统运行的状态进行实时监控，并对其运行参数进行设定，而下位控制主要是通过安装控制器对水质数据进行采集，同时采用变频变流调速技术对化学加药实现自动化的控制，确保其在控制软件的支持下实现对PH值的调节。

4 结束语

总之，在锅炉给水系统中推进 PLC 自动化控制技术的应用，可以大幅度提高锅炉给水的自动化控制水平。因此，在锅炉给水的自动除氧及给水压力控制、给水加药时的 PH 值调节过程、数据的自动化采集中强化 PLC 自动化控制技术的有效应用，从而实现整个锅炉给水系统的高效、稳定运行。

参考文献

[1]韩立成，袁子文，韩翠贤.PLC及变频技术在锅炉自动化控制中的应用[J].矿业工程，2012，1005：48-49.

[2]幸蜀东，李大志，韩献春.浅析锅炉给水PLC自动化控制技术应用[J].数字技术与应用，2012，03：8.

[3]张忠宝，张宇慧.PLC及变频技术在锅炉自动化控制中的应用[J].科技与企业，2011，12：66.

[4]陈文秀，薛士龙，孙磊，张亚明.基于PLC船用锅炉汽包水位控制系统的仿真与监控[J].上海电机学院学报，2017，2002：98-102.