火狐体育压注:催化燃烧装置控制管理系统的设计

　　催化燃烧装置控制管理系统的设计催化燃烧装置控制管理系统的设计 2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 催化燃烧装置控制管理系统的设计 北京建筑工程学院电气与信息工程学院 王燕京 然气燃料具有热值高、大气污染排放物少的系 统 介 绍 天 优点，在正常的情况下,天然气的燃烧仍然会 排放一定量的 NO 。由于 NO 具有对环境污染的燃烧器工作原理是当需要改变燃烧功率时，通 xx过调节进入燃烧系统的混合燃气量来改变总系统 影响，因此很有必要降低天然气燃烧过程中 NO x的...

　　2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 催化燃烧装置控制管理系统的设计 北京建筑工程学院电气与信息工程学院 王燕京 然气燃料具有热值高、大气污染排放物少的系 统 介 绍 天 优点，在正常的情况下,天然气的燃烧仍然会 排放一定量的 NO 。由于 NO 具有对环境污染的燃烧器工作原理是当需要改变燃烧功率时，通 xx过调节进入燃烧系统的混合燃气量来改变总系统 影响，因此很有必要降低天然气燃烧过程中 NO x的能量。催化燃烧系统结构如图 1所示。 的排放量。近十多年的研究表明，催化燃烧技术催化燃烧器电控制管理系统由PLC控制器、文本显 完全可能解决以上问题，可以使得燃气燃烧达到 示器、变频调速器、点火器、紫外线传感器、热电 低排放的

　　，近于零排放，同时能有效提升 偶等电控设备和风机，另外由零压阀调节燃气与 炉膛内热效率。 所示。 空气的比例。催化燃烧电气控制管理系统如图 2催化膜燃烧技术是将具有催化性能的金属镀到 系统工作过程分为三个状态:燃烧器工作状态、停 催化剂载体上，以此来实现催化燃烧，使得 NO 超低止状态及参数设定状态。在工作状态中又分为点火 x 量排放，是催化燃烧的一种特殊形式。但是在催化过程和燃烧过程。由安装的热电偶检测出温度，送 燃烧工作时，人工操作调节点火燃气燃烧比不容 文本显示器显示。PLC具有模拟量输入、输出模块， 易，催化燃烧后往往又会出现催化剂载体烧结等不 检测火焰燃烧信号和热电偶温度信号，将检测到的 良现象，为客服以上问题，较易于实施的办法之 信号与设定的信号经过比较运算后，通过0,10 V 一就是控制烧结温度。电信号控制变频器的输出频率来调整风机的转速， 这里介绍的是一种催化燃烧器控制管理系统，它由 保持燃烧器的燃烧温度，这就是构成以设定温度为 PLC 和变频器及零压阀等器件构成，能很好地解 基准的控制管理系统;自动检验测试燃烧器温度信号与设 决人工操作繁复的劳动，同时又能节约能源，降 定的温度比较，输出各类报警信号或直接停机。显 低污染。示器可以显示燃气流量、燃烧温度和变频器输出频 率。设定参数和工作状态等信息;能够最终靠显示器 在线调整运行温度参数，修改设定温度控制风机的 运行。该系统还设有多种保护功能，尤其是较强的 热电偶逻辑互锁功能，从而保证系统工作可靠，并且具有 空气 紫外线传感器风机 燃 主燃气阀输出量 风机 烧 输入量 空 燃气 间 PLC 变频器 A/D D/A 零压阀 点火器 点火阀 文本显示器 2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 图1 催化燃烧系统构成图图2 电气控制管理系统图 较为完善的控制功能。变频器降低输出频率，减少出风量来稳定燃烧器 的温度。若变频器输出频率低于设定值(风机出风 量频率，设为 5 Hz)，而出风量仍高于设定值时， 工 作 原 理PLC 开始计时，若在一段时间内，降低到设定值， 放弃计时，继续变频调速运行;若在一段时间 PLC 该系统工作过程主要划分为三种状态:参数设内温度仍高于设定，PLC 将继续调节，直至达到设 定、燃烧运行和燃烧停止。 定值。由 PLC PID 经运算后控制变频器的频率输 1.参数设定状态 此状态为燃烧工作之前做好出;如温度不够，则频率上升，延时保持一段时间。 数据的准备。可根 反之亦然。据需要分别设定点火温度和变频器起动时的频率， 3.燃烧停止状态 燃烧器的停止是在接受到文本控制风机的风量。点火温度是为了能够更好的保证点火过程的 显示器发来的停可靠性。起动频率保证催化燃烧器在刚点燃时的有 止命令，首先将主燃气阀关断，然后，系统来进行后 焰燃烧，这时的燃烧比不易太低，风量不能过大。吹扫，进行驱散残余燃气，并对燃烧盘进行强制风 2.燃烧运作时的状态 (1)燃烧起动过程 当控制管理系统冷降温。经过一段时间以后，关闭风机，变频器停 在待命的状态下，接到输入的起动 止工作，完成燃烧器停机过程。命令，将进入燃烧运作时的状态，首先是控制管理系统进行 自检，之后进行前吹扫，变频器输出信号控制风机 的旋转，空气风量由低速渐变为高速再逐渐变为低 速，新鲜空气风吹过燃烧炉盘，以保证炉内没有残 控制管理系统配置及软件编程留燃气的存在，保证点火过程的安全可靠。具体操 作是变频器先起动，PLC模拟输出信号使变频器频 1.控制系统硬件配置率从起动设定频率开始上升，达到一定频率后保持 (1)PLC 的选择 一段时间后再下降，完成起动前的吹扫。之后，发 可编程序控制器采用西门子 S7 , 200 系列 出点火信号，高压点火器工作，同时打开点火管道 , 224 主机，I/O 点数为 24 点(14 个输入点和 CPU的阀门，小火点燃。通过紫外线 个输出点)，具有 RS485 通信 /编程口、PPI通信 小火点燃后，打开主燃气阀门。这时催化燃烧炉盘

　　、MPI 通信协议和自由方式通信能力。自由通 进行有焰燃烧，直到检测温度信号达到设定的点火 信口方式是S7,200 PLC的一个很有特色的功能， 关闭温度，点火阀门关闭，完成点火过程，进入到 它使S7,200 PLC可以由用户自己定义通信协议。 燃烧调节阶段。利于自由通信口方式，在本系统中PLC与变频器和 (2)燃空比的调定 有文献表明，催化燃烧时的 路 12 位 文本显示器方便连接。模拟量输入采用 4 “燃气/空气比值”A/D 模拟量输入的 EM231 模块，模拟量输出采用 范围一般在 4%,11% 之间;在一定的燃烧条件之 2 路 12 位 D/A 模拟量输出的 EM235 模块，具有较 下，燃 / 空比为 6% 时，天然气就能实现较好的催 高的精度。PLC 编程采用 STEP7 , Micro/Win 编 化燃烧效果，燃烧系统就能够获得最大的热效率， 程软件，它提供一个完整的编程环境，可进行离 同时又能取得较好的排放效果。线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语 本系统的燃气,空气比的调节是通过零压阀实 句表的互相转换。 /空比也能随 现的。当改变风机的空气风量时，燃(2)变频器及控制方式选择 变频控制管理系统，变之被改变，以达到催化燃烧器燃烧工作的要求。在 频器的起动 /停止由 PLC通 起动时只要调节输出变频器的频率就能达到点火时 过开关量输出控制，变频器输出频率是由PLC通过 要求的从有焰燃烧到催化燃烧的燃/空比的变化。模拟量输出端口输出0,10 V信号控制的，这需要 (3)燃烧温度调节 燃烧器温度调节能够最终靠 模拟量输出端口模块。因此在本系统中PLC与文本 文本显示器的键盘 显示器占用了通信接口，对变频器的控制就不便再 输入，改变变频器的输出频率，调节适当的风量。 用串行通信的方式实现了。故采用模拟量输出端口 PLC 控制 当风量增大，燃烧温度超过设定值，则 输出 0,10 V 信号控制。变频器选用西门子 MM 系 /泵类专用变频器，它们具有 RS485通信接 列风机 口，性价比较高。变频器可读取自身的电压、电流、 时稳定可靠。 输出开关量:U 传感器信号V 输出模拟量:热电偶信号在主程序中，PLC 上电初始化，检测系统各部 分状态信息，若有报警信息则首先发出警告，若无 报警信息，则开始扫描键盘命令输入，等待检测参 西门子 S7, 200,224 TD200 PLC数设定或起动命令的发出。如果系统运行时变频器 文本显示器 的输出频率低于设定值频率，即温度不高于设定值 时，先检测，后增加频率输出直至达到设定值。若 图3 控制电 输出开关量系统频率高于了设定频率，则降低频率输出。按 路的各类信号 输出模拟量 控制方式运行。 PIDPLC 程序用梯形图语言编制，程序按照模块 功率、频率、累计运行时间和过压、过流、过负荷、 报警信息等参数。 (3)文本显示器 文本显示器选化设计，包括初始化、点火、数据采集、数据处 用西门子公司生产的 TD200 型 理、故障报警与故障处理、停机等程序模块，它 号，它具有串口可与 S7 , 200PLC 通信。通过文本 们各自的功能是:初始化模块用来设置初始状态 显示器可以直观地显示燃烧系统的工作状态，设定 参数;点火模块用来执行燃烧器点火动作; 数据 采集模块采集 UV 信号和温度参数，便于做出相 的参数，燃烧器燃烧的温度、流量，变频器输出频 应动作;故障报警与处理模块是较为重要的一部 率等信息;操作人员通过显示器方便的在线进行 分，它判断系统是不是正常工作，并在发生故障时 各种操作。发出声光报警信号并在人机界面 TD200 上显示; (4)控制

　　设计 在控制电路设计中，注意 数据处理程序模块是最主要的部分。它根据采集 到系统各状态的转 到的温度、依据一定的控制算法，控制变频器的 换，并且每个状态的转换只有在一定的条件之下才 输出频率。能进行切换，防止系统中出现不良情况。如在停机 时，人为又发出点火信号时，这时系统要在完成停 机过程之后，再进行下一次的起动。电气控制信号 如图 3 所示。 2.PLC 软件编程 结 束 语总系统 PLC 既有开关量和模拟量的输 入 /输出，又有与变频器和文本显示器联系，因 此在 PLC 控制系统软件编程上采用模块式结构，各 在系统中采用变频调速运行方式，能够准确的通过实 际需要的变化自动调节电动机的转速，实现风量的 种功能的程序模块通过主程序有机地结合起 来，使程序在书写形式上简捷易读，系统运行 调节，达到节能降耗;采用 PLC与变频器方式控制 系统运行，具有一定的先进性。 目前该系统已投入使用，运行状况良好，操作 直观方便，节能环保效果显著。 中达电通启动技术培训 首站沈阳获用户赞赏 近日，台达集团在华子公司——中达电通拉开培训活动的帷幕，对其在沈阳的经销商和用户进行了技术培训。据 称，沈阳工业发展骨架的八大支撑产业是食品及农产品深加工、汽车及零部件、装备制造、化工医药、电子信息、钢 R VE 系列变频器、SV 铁、有色金属和飞机及零部件。针对这些行业各自特点，中达电通工程师详细介绍了台达全新 PLC、加强型车(铣)床数控系统、H8 系列数控系统和新型伺服专用编码器等产品，并且推出了针对沈阳市场的特 系列 色行业应用整合

　　，并就应用问题现场做了解答。 培训会以轻松、亲切的交流形式进行，受到经销商和客户的赞赏。有关负责人称，中达电通还将不断改进培训的 形式与内容，争取在培训现场增设台达产品，进行现场演示，为用户提供更多适合他们的行业解决方案。 Your requestcould not be processed becauseof a configurationerror: Could not connect to LDAPserver. For assistance,contact your network support team. file:///C/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58

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