燃油锅炉燃烧过程的PLC控制.doc

目 录

目 录 ................................................................................I

摘 要 ...............................................................................II

1 PLC 的概述...........................................................................1

1.1 可编程控制器的基本结构........................................................................................................................1

1.2 可编程控制器的工作原理........................................................................................................................2

2 锅炉控制系统概况 ....................................................................7

2.1 燃油锅炉结构示意图................................................................................................................................7

2.2 燃油锅炉工作原理....................................................................................................................................7

4.1 I/O 地址分配 ...........................................................................................................................................12

4.2 设计 PLC 的外部接线............................................................................................................................12

4.3 主控制电路的设计..................................................................................................................................13

4.4 外部电路设计、器件选择......................................................................................................................13

5 软件的设计 .........................................................................15

5.1 程序设计流程图 ......................................................................................................................................15

5.2 梯形图及基本逻辑指令编程..................................................................................................................15

6 燃油锅炉控制系统的抗干扰措施 .......................................................20

6.1 硬件抗干扰措施 ......................................................................................................................................20

6.2 软件抗干扰措施 ......................................................................................................................................22

还消耗大量的石油和天然气。工业锅炉是生产过程中重要的动力设备。在石油化工领域，

它的主要作用是向生产装置提供所需要的合格蒸汽，其控制质量的优劣不仅关系到锅炉

自身运行的效果，而且还将直接影响道相关装置生产过程的稳定性。现代燃油燃烧机多

为自动控制的燃烧机，一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等组成自

动控制系统。

燃油锅炉和建筑物自备发电机随着城市发展而越来越多地应用。以前使用燃煤锅炉

由于其在燃烧时产生大量的 CO

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和粉尘污染环境而逐渐被淘汰，相对应的用燃油锅炉来

代替燃煤锅炉已被广泛用于宾馆、大型商场等建筑。由 PLC 组成的燃油锅炉控制系统

适用于配用各种进口及国产燃烧器的燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、

制，通过观测燃烧锅炉加热过程中的燃烧、水温、压力与水位等输出，实现对燃油锅炉

加热过程的自动控制。

本文介绍了一种利用 PLC（FX）的燃油锅炉控制，并且叙述了燃油锅炉的基本原

理、PLC 的基本原理、PLC 的工程设计步骤。并由 PLC 来控制燃油锅炉的起动、停止、

出现异常情况时能暂停且异常情况消失后能自动按起燃顺序重新工作的；并且对硬件部

分和软件部分的设计做了详细的说明。

本设计可以对燃烧机燃烧 火焰状况进行及时调节，既可以单调油门、还可以油门

联动，进行风、油比例调整。具有手动/自动控制功能，并能与计算机进行实时通信。适

用于各种工业锅炉。适用燃料为：柴油、重油、渣油及各种气体燃料，并可单燃油、单

燃气、油气混燃。

CPU 主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线

构成，CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。CPU 是 PLC 的核心，起神经

中枢的作用，每套 PLC 至少有一个 CPU，它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮

用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的

寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。

2）存储器（RAM、ROM）

存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为

系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称

为数据存储器。常用的存储器有 RAM、EPROM 和 EEPROM。RAM 是一种可进行读写

操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在 RAM 中的用户程序可方便

PLC 的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高

电压型和低电压型，电压型和电流型。

4）电源

PLC 电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内

部工作电压。PLC 电源用于为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为

输入电路提供 24V 的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC 或 110VAC），

直流电源（常用的为 24VAC）。

5）编程器

编程器是 PLC 的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入 PLC 的存储器，还

可以用编程器检查程序，修改程序，监视 PLC 的工作状态。除此以外，在个人计算机

 PLC 的 CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或

 为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各

在输入采样阶段，PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入

I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应单元的状态和数

据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周

期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

②用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。

在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先

左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的

结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O

③输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照 I/O 映象

区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，

才是 PLC 的真正输出。

比较下二个程序的异同：

程序 1：