以PLC技术为核心的火电站除灰控制系统的开发研究
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以PLC技术为核心的火电站除灰控制系统的开发研究
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自动化控制 ·Automatic Control
以 PLC技术为核心的火电站除灰控制系统的开发研究
文／肖澄中
量和模拟量之间进行数字转换，实现对模拟量 系统的设计要求，综合考虑当前及未来的流量
作为火电厂生产流程中的重 的控制功能； 扩展的需求，通常采用100MB／S的以太网；
要环节，除灰系统是实现废物利 1．2_3数据处理功能 3．2．2网络结构
用、保护环境、确保系统有效运 实现对数据的采集、运算、传输、转换、 通常配备有网卡、接口、局域网、班长
行的关键技术。目前，我国的除 分析以及处理的功能是PLC的基本功能。通 工作站以及工程师工作站。传输主干线采用
灰控制系统采用的是以PLC(可编 过对采集数据进行比较和处理实现特定的控 100Base，并通过网络实现实时监控：
程控制器)技术为核心的集散型 制。 3．2．3连接介质
控制系统。本文以PLC技术的基 控制层和监控层之前的连接介质通常选
本结构、工作原理以及技术功能 2 PLG控制系统的设计方法 用光缆，其不仅抗干扰性强，还可实现远距离
等概述为出发点，分析了PLC控
安全传输。
制系统的设计方法，提出了除灰 2．1 PLC的程序设计
控制系统的解决方案，并探讨了 3．3除灰控制系统中的PLC技术
PLC在除灰控制系统中的应用，旨 PLC的程序设计主要包括手动程序设计、
在推进PLC技术在火电厂的除灰 自动程序设计、公用程序设计以及原位程序设 3．3．1 PLC的技术要求
控制系统的应用，并为除灰控制 计。分步对程序进行设计的时候，PLC只需对 (1)硬件设备：除灰系统的硬件设备以
系统的开发提供参考。 及PLC装置均采用统一的标准产品，编程控
上述的四个部分作为整体结构进行分析，但在
制器中的硬件设备必须满足的相对温度范围是
进行系统的模拟和调试时，要分别对四个程序
5-90％，温度范围为O．50℃；
进行调试，最后再调试整体程序：
(2)RAM存储器：要求RAM存储器的
【关键词】PLC技术 除灰系统 控制系统 2．2 PLC控制系统设计的基本原则 电池使用寿命在半年以上，以确保程序数据不
会丢失。此外，程序中要安装指示灯用来查看
(1)充分发挥PLC的控制功能，实现对 电池的使用情况以及监测控制系统中的故障；
被控设备的控制。这要求相关技术人员通过考
(3)编程语言：除灰系统的编程语言要
1 PLO技术 查系统实际的运行环境，结合分析实际的案例， 使用PLC语言，在PLC技术中要编入逻辑程
并与顾客及时沟通，从而解决系统中发生的问 序，以实现逻辑功能。
题，实现对设备的控制功能；
1．1工作原理 3．3．2上位机的技术要求
(2)保证控制系统稳定运行的时间要求，
在0S主机的选择上，要采用能支持虚拟
PLC运用周期性的循环扫描方式工作的， 是PLC控制系统设计的重要的原则； 技术的多核处理器，能支持400／550MHZ的总
即系统从第一条程序指令开始，无跳转和中断 (3)最简原则。即要求控制系统在满足 线以及工业级别的CPU主板；在显卡的选择
地逐条执行程序，直到程序的终结，最后再执 运营成本和运营开销的前提下，使控制系统的 上，要采用工业级别的有大容量系统内存的工
行程序的扫描。具体有五个阶段：程序的内部 工程效率最大化。 业显卡，以确保获得极大的图形处理速度；通
处理、通讯处理、输入扫描、程序执行和程序 3基于PLC技术的火电站除灰控制系统开 讯设备要采用通讯速度快、可靠性能高的PLC
输出。在内部处理阶段，CPU检测主机的硬件、 发 通讯设备，工业上多采用以太网，其速度最高
所有I／O模块的状态以及运行状态下客户的存 可达 100Mbps。
储器，一旦发现异常情况立刻停机诊断并进行
3．1控制系统的需求分析 4结论
错误分析；在信息的处理阶段，通信接口处的
信息由CPU检测是否有计算机、编程器等通
首先是监控层的需求分析。在火电站车 目前，我国火电厂在以PLC技术为核心
信请求，若接收到通讯请求即完成数据传输；
间安装网络监控系统，联接除灰的控制子网， 的除灰控制系统在信息化建设上仍处于发展阶
在输入处理附件，CPU根据数字量输入点的
实现对除灰装置的在线监控、设备的故障诊断 段。一个稳定、安全、高效的除灰控制系统不
状态进行扫描，并将扫描的结果输入寄存器中：
和维护、数据分析等功能。同时还要在除灰车 仅可以降低故障率、提高系统运行的可靠性、
在执行用户程序阶段，CPU按先后顺序读取
间配备值班室和监控室。 提高除灰效率，还有助于节约劳动成本。因此，
并执行指令，直到程序指令的结束；CPU在
其次是控制层的需求分析。在应用功能 我国应加大PLC技术的设计研发，提升PLC
指令的执行中从寄存器中按顺序依次读取各输
上，控制层要与各除灰系统的PLC控制设备 技术在除灰控制系统上的应用，早日实现除灰
入点的状态，并进行逻辑运算，最后将运算处
建立联接，从而实现通信管理和远程通信的功 系统的精准、智能化控制。
理结果自动输送到寄存器中；在输出处理阶段，
能；在用户配置上，要保证每套除灰系统配备
CPU对输出点的信息进行刷新，并将输出点
两台，分别用于除灰过程的操控和监控，互为 参考文献
信号转换成能被数控设备接受的电流或电压信
备用。此外，火电厂应配备8台PLC，同样地 [1】宫淑贞，王冬青 ，徐世许 ．可编程控制
号，驱动所控设备。
配备8台作业员站。 器原理及应用 【M]．北京：人民邮电山版
1．2 PLC技术功能 最后是现场层的需求分析。在网络功能 社 ，2002．
上，主要实现对驱动器、传感器、执行机构以 [2】皮壮行，宫振鸣，李雪华．可编程序控制
I．2．1逻辑控制功能 及远程设备的连接，以及对其输出信号的处理 器的系统设计与应用实例 [M】．北京：机
PLC最基本、应用最广泛的领域便是逻 和控制；在配置上，要保证有2O个远程I／O 械工业出版社 ，2000．
辑控制。PLC代替了传统的继电器，实现了顺 在网络容量上，要配置 8座撑lI和#12炉渣 【3】陈躬炎．基于ControlNet的集散控制技
序控制以及逻辑控制，不仅在单台设备的控制 系统的远程I／O站，2座撑7远程 I／O站，3座 术在除渣系统中的应用 【D】．南京：南京
上得到应用，也应用于流水化作业以及多机控 5、撑6远程I，0站，4座舟l,--#4远程I／O站。 理工大学，2006．
制；
3．2监控组网方案实现
1．2．2模拟量控制功能 作者单位
模拟量通常是指流量、压力、速度、温 哈 尔滨电站设备成套设计研究所有限公司
3．2．1网络类型
度等在工业生产过程中常用的数据。PLC利用 黑龙江省哈尔滨市 150046
由于网络对数据传输的数据量大、性能
其配套的数字量和模拟量的转换模块，将数字
要求高、兼容性要求高等特点，同时结合监控
142·电子技术与软件工程 Electronic Technology&Software Engineering
以 PLC技术为核心的火电站除灰控制系统的开发研究
文／肖澄中
量和模拟量之间进行数字转换，实现对模拟量 系统的设计要求，综合考虑当前及未来的流量
作为火电厂生产流程中的重 的控制功能； 扩展的需求，通常采用100MB／S的以太网；
要环节，除灰系统是实现废物利 1．2_3数据处理功能 3．2．2网络结构
用、保护环境、确保系统有效运 实现对数据的采集、运算、传输、转换、 通常配备有网卡、接口、局域网、班长
行的关键技术。目前，我国的除 分析以及处理的功能是PLC的基本功能。通 工作站以及工程师工作站。传输主干线采用
灰控制系统采用的是以PLC(可编 过对采集数据进行比较和处理实现特定的控 100Base，并通过网络实现实时监控：
程控制器)技术为核心的集散型 制。 3．2．3连接介质
控制系统。本文以PLC技术的基 控制层和监控层之前的连接介质通常选
本结构、工作原理以及技术功能 2 PLG控制系统的设计方法 用光缆，其不仅抗干扰性强，还可实现远距离
等概述为出发点，分析了PLC控
安全传输。
制系统的设计方法，提出了除灰 2．1 PLC的程序设计
控制系统的解决方案，并探讨了 3．3除灰控制系统中的PLC技术
PLC在除灰控制系统中的应用，旨 PLC的程序设计主要包括手动程序设计、
在推进PLC技术在火电厂的除灰 自动程序设计、公用程序设计以及原位程序设 3．3．1 PLC的技术要求
控制系统的应用，并为除灰控制 计。分步对程序进行设计的时候，PLC只需对 (1)硬件设备：除灰系统的硬件设备以
系统的开发提供参考。 及PLC装置均采用统一的标准产品，编程控
上述的四个部分作为整体结构进行分析，但在
制器中的硬件设备必须满足的相对温度范围是
进行系统的模拟和调试时，要分别对四个程序
5-90％，温度范围为O．50℃；
进行调试，最后再调试整体程序：
(2)RAM存储器：要求RAM存储器的
【关键词】PLC技术 除灰系统 控制系统 2．2 PLC控制系统设计的基本原则 电池使用寿命在半年以上，以确保程序数据不
会丢失。此外，程序中要安装指示灯用来查看
(1)充分发挥PLC的控制功能，实现对 电池的使用情况以及监测控制系统中的故障；
被控设备的控制。这要求相关技术人员通过考
(3)编程语言：除灰系统的编程语言要
1 PLO技术 查系统实际的运行环境，结合分析实际的案例， 使用PLC语言，在PLC技术中要编入逻辑程
并与顾客及时沟通，从而解决系统中发生的问 序，以实现逻辑功能。
题，实现对设备的控制功能；
1．1工作原理 3．3．2上位机的技术要求
(2)保证控制系统稳定运行的时间要求，
在0S主机的选择上，要采用能支持虚拟
PLC运用周期性的循环扫描方式工作的， 是PLC控制系统设计的重要的原则； 技术的多核处理器，能支持400／550MHZ的总
即系统从第一条程序指令开始，无跳转和中断 (3)最简原则。即要求控制系统在满足 线以及工业级别的CPU主板；在显卡的选择
地逐条执行程序，直到程序的终结，最后再执 运营成本和运营开销的前提下，使控制系统的 上，要采用工业级别的有大容量系统内存的工
行程序的扫描。具体有五个阶段：程序的内部 工程效率最大化。 业显卡，以确保获得极大的图形处理速度；通
处理、通讯处理、输入扫描、程序执行和程序 3基于PLC技术的火电站除灰控制系统开 讯设备要采用通讯速度快、可靠性能高的PLC
输出。在内部处理阶段，CPU检测主机的硬件、 发 通讯设备，工业上多采用以太网，其速度最高
所有I／O模块的状态以及运行状态下客户的存 可达 100Mbps。
储器，一旦发现异常情况立刻停机诊断并进行
3．1控制系统的需求分析 4结论
错误分析；在信息的处理阶段，通信接口处的
信息由CPU检测是否有计算机、编程器等通
首先是监控层的需求分析。在火电站车 目前，我国火电厂在以PLC技术为核心
信请求，若接收到通讯请求即完成数据传输；
间安装网络监控系统，联接除灰的控制子网， 的除灰控制系统在信息化建设上仍处于发展阶
在输入处理附件，CPU根据数字量输入点的
实现对除灰装置的在线监控、设备的故障诊断 段。一个稳定、安全、高效的除灰控制系统不
状态进行扫描，并将扫描的结果输入寄存器中：
和维护、数据分析等功能。同时还要在除灰车 仅可以降低故障率、提高系统运行的可靠性、
在执行用户程序阶段，CPU按先后顺序读取
间配备值班室和监控室。 提高除灰效率，还有助于节约劳动成本。因此，
并执行指令，直到程序指令的结束；CPU在
其次是控制层的需求分析。在应用功能 我国应加大PLC技术的设计研发，提升PLC
指令的执行中从寄存器中按顺序依次读取各输
上，控制层要与各除灰系统的PLC控制设备 技术在除灰控制系统上的应用，早日实现除灰
入点的状态，并进行逻辑运算，最后将运算处
建立联接，从而实现通信管理和远程通信的功 系统的精准、智能化控制。
理结果自动输送到寄存器中；在输出处理阶段，
能；在用户配置上，要保证每套除灰系统配备
CPU对输出点的信息进行刷新，并将输出点
两台，分别用于除灰过程的操控和监控，互为 参考文献
信号转换成能被数控设备接受的电流或电压信
备用。此外，火电厂应配备8台PLC，同样地 [1】宫淑贞，王冬青 ，徐世许 ．可编程控制
号，驱动所控设备。
配备8台作业员站。 器原理及应用 【M]．北京：人民邮电山版
1．2 PLC技术功能 最后是现场层的需求分析。在网络功能 社 ，2002．
上，主要实现对驱动器、传感器、执行机构以 [2】皮壮行，宫振鸣，李雪华．可编程序控制
I．2．1逻辑控制功能 及远程设备的连接，以及对其输出信号的处理 器的系统设计与应用实例 [M】．北京：机
PLC最基本、应用最广泛的领域便是逻 和控制；在配置上，要保证有2O个远程I／O 械工业出版社 ，2000．
辑控制。PLC代替了传统的继电器，实现了顺 在网络容量上，要配置 8座撑lI和#12炉渣 【3】陈躬炎．基于ControlNet的集散控制技
序控制以及逻辑控制，不仅在单台设备的控制 系统的远程I／O站，2座撑7远程 I／O站，3座 术在除渣系统中的应用 【D】．南京：南京
上得到应用，也应用于流水化作业以及多机控 5、撑6远程I，0站，4座舟l,--#4远程I／O站。 理工大学，2006．
制；
3．2监控组网方案实现
1．2．2模拟量控制功能 作者单位
模拟量通常是指流量、压力、速度、温 哈 尔滨电站设备成套设计研究所有限公司
3．2．1网络类型
度等在工业生产过程中常用的数据。PLC利用 黑龙江省哈尔滨市 150046
由于网络对数据传输的数据量大、性能
其配套的数字量和模拟量的转换模块，将数字
要求高、兼容性要求高等特点，同时结合监控
142·电子技术与软件工程 Electronic Technology&Software Engineering
