基于可编程控制器的热工自动化控制系统的分析与设计.pdf

基于可编程控制器（PLC）的热工自动化控制系统是一种工业控制系统，它运用可编程逻辑控制技术来实现对工业设备或生产线的自动化控制。PLC技术广泛应用于各种工业自动化控制领域，尤其在火力发电行业中，通过集成计算机技术、电子信息、网络通信等技术，提高了热工控制系统的自动化水平、运行效率和可靠性。 火力发电厂的热工自动化控制系统主要负责控制与监视电厂热力系统的各个参数，如温度、压力、流量等，以确保热力设备和系统的安全稳定运行。随着电力市场竞争的加剧以及国家对节能减排的重视，老电厂在面临落后设备、高能耗和高排放问题时，必须进行技术升级与改造。在这样的背景下，PLC控制系统成为了提高热工自动化水平的关键。 在沙角A电厂的案例中，该厂的热工控制系统由多台机组组成，设备较为陈旧，自动化程度低，无法满足现代化电厂的管理要求。为了改善这一状况，采用了带液晶监视器显示的上位机（工控机）和PLC构成的自动控制系统，对循环水工艺系统进行了集中监视与控制。 PLC控制系统的设计思路是将分散的控制系统整合为一个统一的系统。每台泵配置1套PLC设备，并通过编程使PLC能对数据进行输入扫描、处理与逻辑运算、输出扫描，以控制现场设备。运行人员可通过操作员站与PLC设备通信，对系统进行监视和控制，无需常规控制仪表盘。PLC控制系统的基本结构包括上位机、PLC设备、传感器、执行器、通信接口等。 PLC控制系统的主要功能包括数据采集与处理、LCD画面显示、记录功能、历史数据存储与检索、设备的远方手动单操功能、重要设备的联锁保护功能和重要液位的自动调节功能。这些功能对于保障电厂的生产效率、安全运行和节能减排具有重要意义。 在改造内容中，PLC设备选择是关键一环。选择了性能稳定、价格合理且操作人员熟悉的施耐德Modicon Quantum系列PLC作为控制设备。此外，为了保证供电的可靠性，PLC系统配置了双路电源供电，并使用双路电源快速切换装置。 网络配置方面，使用了施耐德Modicon Quantum的PLC平台，控制器上自带以太网RJ45端口和Modbus接口，实现了双网通信。这样的网络配置可以保证控制系统在运行过程中的稳定性和实时性。 基于PLC的热工自动化控制系统通过整合先进的控制技术与电厂现有的热力设备，提高了电厂的自动化控制水平，满足了国家节能减排的要求，并且提高了电厂的运行效率和经济效益。这种系统的设计与实施对于老电厂的现代化改造具有重要的参考价值。