基于PLC的工业锅炉自动负荷调节系统设计.pdf
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1、现 代 制 造 技 术 与 装 备1942023 年第 7 期总第 320 期基于 PLC 的工业锅炉自动负荷调节系统设计潘昊1,2(1.北京天地融创科技股份有限公司,北京 100013;2.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京 100013)摘要:负荷调节是锅炉燃烧控制的重要组成部分,直接影响系统的经济型和安全性。基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)设计了一种工业锅炉自动负荷调节系统,介绍系统架构和硬件选型,并详细阐述了控制策略和控制程序设计。系统通过分析历史运行数据建立负荷映射表,采用分级自适应匹配算法能够实时监测锅炉
2、运行状态,并根据设定负荷自动调节燃烧量及配风量,实现了对锅炉的自动负荷调节,可保证锅炉运行的稳定性和安全性。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和实用性。关键词:可编程逻辑控制器(PLC);工业锅炉;自动负荷调节;稳定性;安全性Design of PLC-Based Automatic Load Regulation System for Industrial BoilersPAN Hao1,2(1.Beijing Tiandi Rongchuang Technology Co.,Ltd.,Beijing 100013;2.National Energy Technology and Equi
3、pment Laboratory of Coal Utilization and Emission Control,Beijing 100013)Abstract:Load regulation plays a critical role in the control of boiler combustion,as it directly affects the safety and economic viability of the system.An automatic load regulation system for an industrial boiler based on Pro
4、grammable Logic Controller(PLC)technology is designed.The system structure and hardware selection are introduced,followed by a detailed explanation of the control strategy and program design.By analyzing historical operating data and establishing a load mapping table,the system utilizes a hierarchic
5、al adaptive matching algorithm to monitor the boiler operation status in real-time and automatically adjust the fuel and air supply according to the set load,achieving automatic load regulation of the boiler and ensuring its stability and safety.Experimental results show that the system has high rel
6、iability and practicality.Keywords:Programmable Logic Controller(PLC);industrial boiler;automatic load regulation;stability;safety锅炉是工业生产和生活广泛使用的一种热力设备,主要用于加热、供暖和产生蒸汽。作为热力、发电装置的重要组成部分,它的稳定运行对电力、工业系统的正常运行具有重要意义。锅炉的燃烧效率和安全性直接关系能源利用效率和工业生产效益1。在锅炉运行过程中,负荷变化会对其燃烧效率和污染物排放产生重要影响2。如何对锅炉的负荷进行调节,是锅炉运行控制的关键问题。
7、传统的锅炉负荷调节一般采用人工调节方式3,即通过手动配合局部比例-积分-微分(Proportion Integral Differential,PID)等方式来调节锅炉的燃料量、配风量4。这种方式不仅效率低下,而且容易出现人为误操作导致的安全事故5。同时,由于锅炉燃烧属于非线性、大延迟、强耦合模型6-7,传统的PID 算法逐渐不能适应复杂多变的运行环境8。为了解决这些问题,基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)设计了一种工业锅炉自动负荷调节系统。1系统设计1.1系统结构系统的硬件结构如图 1 所示,主要由 PLC 控制器、传感器、执行机构、人
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