《LabVIEW和PLC技术在燃煤锅炉自动控制系统中的应用研究》这篇文章主要探讨了如何利用现代自动化技术提升燃煤锅炉控制系统的效率和稳定性。作者徐桂华和徐保国来自江南大学物联网工程学院,他们针对当前燃煤锅炉控制系统普遍存在的自动化水平低、成本高、运行不稳定等问题,提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)和LabVIEW的自动化控制解决方案。
LabVIEW,全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,是一款强大的图形化编程环境,常用于设计和构建用户界面及复杂的测试、测量和控制系统。在本文中,LabVIEW作为系统的人机交互界面和数据处理中心,负责实时监控和显示各种运行参数,并根据预设的控制策略进行决策。
PLC是工业控制领域的核心设备,能实现逻辑控制、顺序控制、定时控制和计数控制等功能。在燃煤锅炉系统中,PLC接收来自各种传感器的数据,如锅筒液位、汽包压力、炉膛烟氧含量、煤粉重量等,然后根据这些数据调整相关设备的工作状态,例如引风机、鼓风机和抽水泵的运行速度,确保锅炉运行在最佳工况。
文章中提到的系统架构包括了以下组件:
1. **PLC**:作为控制中枢,负责处理来自现场的输入信号和向设备发送控制指令。
2. **LabVIEW**:作为配置软件,提供友好的人机界面,显示实时数据,同时进行数据处理和分析。
3. **变频器**:调节电机(如引风机、鼓风机、抽水泵)的转速,以适应不同工况的需求。
4. **工控机**:运行LabVIEW程序,与PLC通信,处理和存储数据。
5. **各类仪表**:如压力表、液位计等,用于监测锅炉的关键参数。
燃煤锅炉的工艺流程包括给水系统、燃料系统、蒸汽系统、燃烧系统、风烟系统和排污系统。文章中以图表形式展示了这些系统的工作流程,详细阐述了从燃煤预热、燃烧、烟气处理到蒸汽生成的整个过程。在烘炉阶段,目的是去除衬里的水分,以确保炉体的热效率。燃烧时,引风机保证烟气排放,鼓风机则保证炉膛内的氧气供应,促进燃料的完全燃烧。
该系统在实际应用中表现出优异的性能和稳定性,对提高燃煤锅炉的安全性和经济效益起到了关键作用。通过自动化控制,可以实现精确的参数调节,降低能源消耗,减少环境污染,同时提高锅炉运行的安全性,避免因人为操作失误导致的问题。
总结来说,LabVIEW和PLC的结合为燃煤锅炉控制系统提供了现代化的解决方案,提升了整体的自动化水平,降低了运营成本,并增强了系统的可靠性。这种技术的应用对于推动工业自动化进程,尤其是传统能源行业的现代化转型具有重要意义。