燃油锅炉燃烧过程的PLC控制

目录

目录................................................................错

摘要................................................................错

1PLC概述............................................................错

1.1可编程控制器基本构造.............................................

1.2可编程控制器工作原理.............................................

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

2.1燃油锅炉构造示意图...............................................

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

2.3控制规定.........................................................

3总体方案确实定......................................................

3.1PLC控制系统与继电器控制系统比较.................................

3.2PLC控制系统与微型计算机控制系统比较............................

33控制系统总体框架设计..............................................

4PLC选型及硬件电路设计.............................................错

4.1I/O地址分派......................................................

4.2设计PLC外部接线................................................

4.3主控制电路设计...................................................

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

5软件设计............................................................错

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

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

6燃油锅炉控制系统抗干扰措施.........................................

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

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

7总结与展望..........................................................

致谢.................................................................

参照文献..............................................................

摘要

锅炉是一次性能源煤炭石油天然气转换成二次能源蒸汽量重要动力设备。据有关数

据记录，目前我国有各类工业锅炉约25万多台。每年耗煤量占全国产量1/3,同步还消

耗大量石油和天然气。工业锅炉是生产过程中重要动力设备。在石油化工领域，它重要

作用是向生产装置提供所需要合格蒸汽，其捽制质量优劣不仅关系到锅炉自身运行效果,

并且还将直接影响道有关装置生产过程稳定性。现代燃油燃烧机多为自动控制燃烧机,

一般采用工业程序控制器、火焰检测器以及温度传感器等构成自动控制系统。

燃油锅炉和建筑物自备发电机伴随都市发展而越来越多地应用。此前使用燃煤锅炉

由于其在燃烧时产生大量CO2和粉尘污染环境而逐渐被淘汰，相对应用燃油锅炉来替

代燃煤锅炉已被广泛用于宾馆、大型商场等建筑。由PLC构成燃油锅炉控制系统合用

于配用多种进口及国产燃烧器燃油锅炉，对锅炉实行全自动控制，包括锅炉水位、蒸汽

压力、燃烧系统参数检测、指示、报警、调整等进行控制。

目前，自动控制技术尤其是锅炉控制技术在国内外得到广泛应用和规定。时滞效应

一直困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制措施来处理时滞问题，例如匕例控制

方式、PID控制方式、模糊控制方式等。本文将针对一种燃油锅炉控制方式进行学习，并

设计一种用三菱系列可编程序控制器(ProgramLogicControl,PLC)对燃油锅炉控制项

目。其控制过程重要是将采样数据通过可编程序控制器预先编好程序进行控制，通过观

测燃烧锅炉加热过程中燃烧、水温、压力与水位等输出，实现对燃油锅炉加热过程自动

控制。

本文简介了一种运用PLC(FX)燃油锅炉控制，并且论述了燃油锅炉基本原理、PLC

基本原理、PLC工程设计环节。并由PLC来控制燃油锅炉起动、停止、出现异常状况

时能暂停且异常状况消失后能自动按起燃次序重新工作：并且对硬件部分和软件部分设

计做了详细阐明。

本设计可以对燃烧机燃烧火焰状况进行及时调整，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。合用于多

种工业锅炉。合用燃料为：柴油、重油、渣油及多种气体燃料，并可单燃油、单燃气、

油气混燃。

关键词：可编程序控制器燃油锅炉控制系统

1PLC概述

1.1可编程控制器基本构造

PLC由中央处理单元、存储器、输入输出单元、电源、编程器五部分构成。其构造

框图如图1所示。

厂---输入接口

—

编^可编程控制器

程L

编程器器r单板机电源

接J

口

/

—

存储器及

扩展接口输出接口_」

后备电池

图1可编程控制器基本构造图

1）中央处理单元（简称CPU）

CPU重要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联络数据、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关键，起神经中枢作用，每

套PLC至少有一种CPU,它按PLC系统程序赋予功能接受并存贮顾客程序和数据，用

扫描方式采集由现场输入装置送来状态或数据，并存入规定寄存器中，同步，诊断电源

和PLC内部电路工作状态和编程过程中语法错误等。

2）存储器（RAM、ROM）

存储器重要用于寄存系统程序、顾客程序及工作数据。寄存系统软件存储器称为系统程

序存储器;寄存应用软件存储器称为顾客程序存储器;寄存工作数据存储器称为数据存储

器。常用存储器有*RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作随机存储

器寄存顾客程序，生成顾客数据区，寄存在RAM中顾客程序可以便地修改。RAM存储

器是一种高密度、低功耗、价格廉价半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掠电时，可

有效地保持存储信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系

统管理程序和应用程序。

3）输入输出单元（I/O单元）

I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号接口部件。I/O单元有良好电隔

离和滤波作用。接到PLC输入接口输入器件是多种开关、按钮、传感器等。PLC各输

第(nJ)个I

扫描周期f.第n个扫描周期

输出刷新一►9——用户程序执行输入采样

输入采样输出刷新

图2PLe扫描周期图

①输入采样阶段

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映象区中对应得单元内。输入采样结束后，转入顾客程序执行和输出刷新阶段。在

这两个阶段中，虽然输入状态和数据发生变化,I/O映象区中对应单元状态和数据也不会

变化。因此，假如输入是脉冲信号，则该脉冲信号宽度必须不小于一种扫描周期，才能保

证在任何状况下，该输入均能被读入。

②顾客程序执行阶段

在顾客程序执行阶段,PLC总是按由上而下次序依次地扫描顾客程序(梯形图)。在扫

描每一条梯形图时，乂总是先扫描梯形图左边由各触点构成控制线路，并按先左后右、

先上后下次序对由触点构成控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算成果，刷新该逻

辑线圈在系统RAM存储区中对应位状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位

状态；或者确定与否要执行该梯形图所规定特殊功能指令。即，在顾客程序执行过程中,

只有输入点在I/O映象区内状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映

象区或系统RAM存储区内状态和数据均有也许发生变化，并且排在上面梯形图，其程

序执行成果会对排在下面但凡用到这些线圈或数据梯形图起作用；相反，排在下面梯形

图，其被刷新逻辑线圈状态或数据只能到下一种扫描周期才能对排在其上面程序起作

用。

③输出刷新阶段

当扫描顾客程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区

内对应状态和数据刷新所有输出锁存电路，再经输出电路驱动对应外设。这时，才是

PLC真正输出。

比较下二个程序异同：

程序1：

%I1%M1

_______II______________________________________(\_____

%M1%M2

_|I_____________________________________/______

%M2%M3

_______II______________________________________(\_____

%M3%M4

_______II______________________________________(\_____

程序2:

%M3%M4

_______II______________________________________(\_____

%M2%M3

_|I_____________________________________(\______

%M1%M2

_|I_____________________________________(\______

%I1%M1

_JI_____________________________________(\______

这两段程序执行成果完全同样，但在PLC中执行过程却不一样样。程序1只用一次

扫描周期，就可完毕对％M4刷新；程序2要用四次扫描周期，才能完毕对％M4刷新。

这两个例子阐明：同样若干条梯形图，其排列次序不一样，执行成果也不一样。此外，

也可以看到：采用扫描顾客程序运行成果与继电器控制装置硬逻辑并行运行成果有所

区别。当然，假如扫描周期所占用时间对整个运行来说可以忽视，那么两者之间就没有

什么区别了。

一般来说，PLC扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图3所示，即一种扫描周期等于自

诊断、通讯、输入采样、顾客程序执行、输出刷新等所有时间总和。

用

输

户

输

入

程

通自通出

采

序

诊刷

样

执

电断讯新

行

图3PLC扫描过程构成图

2）PLCI/O响应时间

为了增强PLC抗干扰能力，提高其可靠性，PLC每个开关量输入端都采用光电隔离

等技术。

为了能实现继电器控制线路硬逻辑并行控制，PLC采用了不一样于一般微型计算机

运行方式（扫描技术）。

以上两个重要原因，使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成工业控制系统满多,

其响应时间至少等于一种扫描周期，一般均不小于一种扫描周期甚至更长。

所谓I/O响应时间指从PLC某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号变化所需时

间。其最短I/O响应时间与最长T/0响应时间分别如图4.图5所示：

最短I/O响应时间：

第CD个第S+D”

扫描周期》14-----------------第n个扫描周期--------------A<—扫描周期

输出刷新一><———用户程序执行一------M—输入采样

输入采样输出刷新

最短I/O响应火

图4最短响应时间图

最长I/O响应时间:

第n个扫描周期第n+1个扫描周期

1111

输入采样用户程序执行输出刷新输入采样用户程序执行输出刷新

▲▲

最长I/O响应时

图5最长响应时间图

2锅炉控制系统概况

2.1燃油锅炉构造示意图

燃油锅炉控制系统是由PLC来控制燃油锅炉起动、停止、出现异常状况时能暂停

且异常状况消失后能自动按起燃次序重新工作。它是由燃油预热器、喷油泵、喷油口、

鼓风机、点火变压器、瓦斯阀、压力蒸汽开关、进水阀、排水阀、上下水位开关等构成,

如图6所示。

图6燃油锅炉构造示意图

燃油经燃油预热器预热，由喷油泵经喷油口打入锅炉进行燃烧。燃烧时，鼓风机送风，喷

油口喷油，点火变压器接通（子火燃烧），瓦斯阀打开（母火燃烧），将燃油点燃，使燃

烧持续。锅炉进水和排水分别由进水阀和排水阀执行，上、下水位分别由上限、下限水

位开关检测，蒸汽压力由蒸汽压力开关检测，蒸汽压力由蒸汽压力开关检测。

2.2燃油锅炉工作原理

燃油锅炉工作原理就是锅炉燃料以柴油或重油为主通过电动控制将和锅炉炉体燃

烧室连接喷油嘴点燃。燃油锅炉是运用燃油产生热能来工作,使燃油能到达全自动燃烧乱

必须使用燃油燃烧器，这个燃烧器有几大部件构成，一是风机，产生足够氧气助燃，二是油

泵及油嘴，油泵与风机电机联动产生高压油，约十二公斤每立方厘米,油嘴将此高压油形成

雾状喷出，高压包产生十千伏高压在点火电极产生电火花点燃此油雾,正常燃烧形成，其中

尚有某些附属设备如电眼，用来监控燃烧与否正常,电磁阀用来开闭油路，伺服马达控制风

门开度来调整风量大小，程控盒做为燃烧器大脑来控制所有部件按次序工作.

2.3控制规定

①.启动：该锅炉燃烧按一定期间间隔次序起燃。其起燃次序为：

—＞子火关闭

间隔Imin间隔5s

燃油预热

—＞母火关闭

②.停止：停止燃烧时，规定:

燃油预热关闭一

喷油关闭一间隔20sA送风停止

送风的杂质、废气吹去）——

③.异常状况自动关火：锅炉燃烧过程中，当出现异常状况时（即蒸汽压力超过容

许值，或水位超过上限，或水位低于下限），能自动关火进行清炉；异常状况消失后,

又能自动按起燃程序重新点火燃烧，即：

燃油预热关闭

异常情况间隔2cls,异常情况消失

-----------＞喷油关闭——二炉停止»重新启燃

—会送风

④.锅炉水位控制：锅炉工作启动后，当水位低于下限时，进水阀打开，排水阀关闭。

当水位高于上限时，排水阀打开，进水阀关闭。

3总体方案确实定

3.1PLC控制系统与继电器控制系统比较

1）功能强，性能价格比高

一台小型PLC内有成百上千个可供顾客使用编程元件，有很强功能，可以实现非常复杂

控制功能。与相似功能相比，具有很高性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网,

实现分散控制，集中管理。

2）硬件配套齐全，顾客使用以便，适应性强

可编程序控制器产品已经原则化，系列化，模块化，配置有品种齐全多种硬件装置供顾

客选用。顾客能灵活以便进行系统配置，构成不一样功能、不规模系统。楞编程序控制

器安装接线也很以便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强带负载能力，可以直

接驱动一般电磁阀和交流接触器。

3）可靠性高，抗干扰能力强

老式继电器控制系统中使用了大量中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，轻易

出现故障，PLC用软件替代大量中间继电器和时间继电器，仅剩余与输入和输出有关少

许硬件，接线可减少互继电器控制系统因触点接触不良导致故障大为减

少。

4）系统设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量中间维电器、时间继电器、计数器等器件.

使控制柜设计、安装、接线工作量大大减少。PLC梯形图程序一般采用次序控制设计措

施。这种编程措施很有规律，很轻易掌握。对于复杂控制系统，梯形图设计时间比设计

继电器系统电路图时间要少得多。

5）编程措施简朴

梯形图是使用得最多可编程序控制器编程语言，其电路符号和体现方式与继电器电

路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图电气技术人员只要

花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制顾客程序0梯形图语言实际上是一种面

向顾客一种高级语言，可编程序控制器在执行梯形图程序时，用解释程序将它“翻译”

成汇编语言后再去执行。

做为工业锅炉控制，对控制规定相称严格，并且控制系统抗干扰能力也显得相称重要。

综合上述三种方案，最终选择采用PLC控制方案。

3.2PLC控制系统与微型计算机控制系统比较

1）应用范围：微机除了用在控制领域外，还大量用于科学计算、数据处理、计算机通信

等方面。而PLC重要应用于工业控制。

2）使用环境：微机对环境规定很高，一般要在干扰小，具有一定温度和湿度规定机房内

使用。而PLC合用于工程现场环境。

3）输入输出：微机系统I/O设备与主机之间采用微机联络，一般不需要电气隔离。而

PLC一般控制强电设备，需要电气隔离，输入输出均用“光•电”耦合，输出还采用继电

器，晶闸管或大功率晶体管进行功率放大。

4）程序设计：微机具有丰富程疗设计语言，例如：汇编语言、FORTRAN语言、PASCAL

语言、C语言等，其语句多，语法关系复杂，规定使用者必须具有一定水平计算机硬件

和软件知识。而PLC提供应顾客编程语句数量少，逻辑简朴，易于学习和掌握。

5）系统功能：微机系统一般配有较强系统软件，例如：操作系统，能进行设备管

理、文献管理、存储器管理等。它还配有许多应用软件，以以便顾客。而PLC一般只

有简朴监控程序，能完毕故障检查，顾客程序输入和修改、顾客程序执行与监视等功能。

6）运算速度和存储容量：微机运算速度快，一般为微秒级。因有大量系统软件和应用软

件，故存储容量大。而PLC因接口响应速度慢而影响数据处理速度。一般接口响应速

度为2ms,PLC巡回检查速度为每千字8ms。PLC软件少，编程简短，故内存量少。

7）价格：微机是通用机，功能完善，故价格较高。而PLC是专用机，功能较少，其价格

是微机十分之一。

从以上几种方面比较可知：PLC是一种用于工业自动化控制专用微机控制系统，构造简

朴，抗干扰能力强，易于学习和掌握。价格也比一般微机系统廉价。

3.3控制系统总体框架设计

燃烧过程自动控制系统方案，与锅炉类型、运行方式及控制规定有关，对不一样状

况与规定，控制系统设计方案不一样样。将单元机组燃烧过程被控对象看作是一种多变

量系统，设计控制系统时，充足考虑工程实际问题，既保证符合运行人员操作习惯，又

要最大程度实行燃烧优化控制。控制系统总体框架如图7

主汽压设定

值

热Pi

量滑压运行主主压力控

信汽压设定值»T制模块

号讨算模块

锅

炉

d/dt燃

负荷与进氧烧

一量关系计篁过

模块1程

_jr"

\WI

送风量模糊

■>计算模块死区PI2

图7单元机组燃烧过程控制原理图

P为机组负荷热量信号。控制系统包括：滑压运行主汽压力设定值计算模块（由热力系

统试验获得数据，再拟合成可用DCS折线功能块实现曲线）、负荷一送风量模糊计算模

块、主蒸汽压力控制系统和送、引风控制系统等。主蒸汽压力控制系统采用常规串级

PID控制构造。

4PLC选型及硬件电路设计

4.11/0地址分派

根据控制规定,1/0通道地址分派如表1所示。

表1I/O地址分派

输入设备输入点编号输出设备输出点编号

启动按钮X0燃油预热Y0

停止按钮XI鼓风机Y1

蒸汽压力检测X2点火变压器Y2

水位上限检测X3瓦斯阀Y3

水位下限检测X4喷油泵Y4

报警响应按钮X5进水阀Y5

报警灯测试按钮X6排水阀Y6

报警复位按钮X7报警Y7

由上表可知，输入有8点，输出8点,1/0总数为16点。考虑合适余量，则三菱企业

FX2N系列机型FX2N-32MR-001满足I/O总数，从而确定FX2N-32MR-001机型更为适

合。

FX2N-32MR-001基本参数：

输出类型：继电器输田；

运算控制方式：存储程序反复运算方式、中断命令

输入/输出控制方式：批处理方式（执行END指令时），不过有I/O刷新指令

程序语言：继电器符号+步进梯形图方式（可用SFC表达）

内置存储器容量：8k步RAM（内置锂电池后备）.电池寿命约5年，使用

RAM卡盒约3年

运算处理速度：基本指令0.08/us/指令，应用指令1.52〜数lOOus/指令

电源：交流电源、24V直流输入类型。内置24V、400mA直流电源可用于外围设备，如

传感器或其他元件。

4.2设计PLC外部接线

对选择PLC对于保证整个控制系统技术与经济性能指标起着重要作用。选择PLC,

包拈机型选择，容量选择,I/O模块选择，电源模块选举等。

根据被控制对象系统规定，及PLC输入量，输出量类型和点数，确定出PLC型号和

硬件配置。对于整体式PLC,应当确定基本单元和扩展单元型号;对于模块式PLC,应确

定框架（或基板）型号，及所需模板型号和数量。

PLC硬件配置确定后，应对I/O点进行分派，确定外部输入输出元件与PLCI/O点连接关

系，完毕I/O点地址定义表。

分派好与各输入量和输出量相对应元件后，设计出PLC外部接线图，其他部分电路原理

图，接线图和安装所需要图纸，以便进行硬件装配。详细设计如下。

4.3主控制电路设计

KM1

Y0

Y1

Y2

Y3

COM

Y4

4尔

>

Y5

>山

Y6

山

Y7------------------O

O-----------

220V

s220V

COM-------------------O

图8主控制系统外部接线图

4.4外部电路设计、器件选择

1）按钮开关SB

按钮开关是一种构造简朴，应用广泛手动主令电器，用以接通或断开控制回路中电流,

在控制电路中发出手动指令远距离控制其他电器，再由其他电器去控制主电路或转移多

种信号，也可以直接用来转换信号电路和电器联锁电路等。

2）选择开关

选择开关是由多组相似构造开关元件叠装而成，可以控制多回路一种主令电器，它由操

作机构、定位装置和触点三部分构成。

3）续流二极管

PLC输入端或输出输出常常接有感性元件。假如是直流感性元件，应在其两端并联

续流二极管；假如是交流元件，应在其两端并联阻容电路（也称灭弧罩，有系列产品可

供选择）。从而克制电路断开时产生电弧对PLC内部输入、输出元件影响。

其工作原理是：正常通电时，电源电压为正，二极管不通，当电源断开，电压变奂时，负

载上产生很大反电动势，并联二极管可使负载间电压等于二极管管压降，靠近于零这样

电路中总电压变化将会很少，就不易产生弧光，从而起到保护负载作用。

4）熔断器

熔断器是一种用于过我与短路保护电器，当超过限定值电流通过熔断器熔体是将其熔化

而分断电路。具有构造简朴、体积小、重量轻、使用以便、价格低廉等长处，获得广泛

使用。其工作原理是：熔断器接入电路时，熔体是串接在电路中，负载电流流经熔体，由

于电流热效应使温度上升，当电路发生过载或短路时，电流不小于熔体容许正常发热电

流，使熔体温度急剧上升，超过其熔点而熔断，将电路切断，有效保护电路和设备。

5）时间继电器

时间继电器可分为空气式时间继电器，电子式时间继电器，数字式时间继电器，但

在交流电路中常采用空气式时间继电器，它是运用空气阻尼作用而到达动作延时目。

其工作原理是：当吸引线圈通电后就将动铁心吸下，使动铁心与活塞杆之间有一段距离,

在释放弹簧作用下，活塞杆就向下移动，在伞形活塞表面固定有一屋橡皮膜，因此当活

塞身下移动时，在膜上面导致空气稀薄空间，活塞受到下面空气压力，不能迅速下移,

当空气由进气孔进入时，活塞才逐渐下移，移动到最终位置时，杠杆使微动开关动作。

6）热继电器

热继电器是运用测量元件被加热到一定程度而动作一种继电器。热继电器测量元件一般

用双金属片，它是由积极层和被动层构成。积极层材料采用较高膨胀系数铁银密合金，

被动层材料采用膨胀系数很小铁锲格合金。积极层和被动层可采用热和压力使其结合成

双金属片;也可采用冷结合。因此双金属片在受热后将被动层方向弯曲。

5软件设计

5.1程序设计流程图

图9程序设计流程图

5.2梯形图及基本逻辑指令编程

1）根据控制规定用基本逻辑指令编制梯形图如图10所示。

o

起、停

4

M1

X3井A

正常状况

M

YO

燃油预热

To

o

K6

u°1

*

12送风

TA1

KY52

子火燃烧

Y3

母火燃烧

T10

10Y4

T2

K5

T3O

K2S

X2M3

X3

X4

15

MC

Y6

MCRMO

图10燃油锅炉用基本逻辑指令编制梯形图

2）基本逻辑指令编程

LDX0

ORM0

ANIXI

OUTMO

LDMO

ANIX2

ANIX3

ANDX4

OUTMl

LDMl

OUTYO

OUTTO

K60

ANDTO

OUTM2

LDM2

ORM3

OUTY1

ANIM3

OUTT1

K5

ANIT2

OUTY2

OUTY3

LDT1

OUTY4

OUTT2

K5

LDXI

ORX2

ORX3

ORX4

ORM3

OUTT3

K20

ANIT3

OUTM3

MCMO

LDIX4

ORY5

ANIX3

OUTY5

LDX3

ORY6

ANDX4

OUTY6

MCRMO

3)报警电路及其置位和复位

①报警电路：输入点M3为报警输入，即M3=ON规定报警。输出Y10为报警灯,YI1

为报警蜂鸣器。输入X5为报警响应。X5接通后Y10报警灯从闪烁变为常亮，同步Y11

报警蜂鸣器关闭。输入X6为报警灯测试信号输入。X6接通则Y10接通。定期器T4和

定期器T5构成震荡电路，实现每0.5sOFF,0.5sON,并且反复。

T5

M3T4

(a)梯形图

LDM3OUTT5ORX6

ANIT5K5ANDM3

OUTT4LDT4LDM3

K5ORM4ANIM4

LDT4ANDM3OUTYll

(b)语句表

②置位：若M3和X5同步接通1s以上，则S900置1。S900置1后，虽然M3和

X5变为OFF,S900仍保持为1,而定期器则被复位。

若M3和X5接容不满1s而又再OFF,则定期器复位。

(O©

M3

FNC46FNC46II__________

HIT6K10S900

ANS

③复位：当X7接通时，信号报警器S900〜S999中被置1报警器复位。

若同步有多种报警器被置1,则将元件号最低那个报警器复位。当X7再次接通时,

下一种被置1报警器复位。

若采用持续执行型指令ANR,则按扫描周期依次逐一将报警器复位。

pH[»

6燃油锅炉控制系统抗干扰措施

PLC受到干扰可分为外部干扰和内部干扰。在实际生产环境下，外部干扰是随机，与

系统构造无关，且干扰源是无法消除、只能针对详细状况加以限制；内部干扰与系统

构造有关，重要通过系统内交流主电路，模拟量输入信号等引起，可合理设计系统线

路来减弱和克制内部干扰和防止外部干扰。要提高PLC控制系统可靠性，就要从多方

面提高系统抗干扰能力。

6.1硬件抗干扰措施

1)PLC控制系统安装和使用环境

PLC是专为工业控制设计，一般不需要采用什么特殊措施就可以直接在工业环境使

用。不过在PLC控制系统中，假如环境过于恶劣，或安装使用不妥，会减少系统可靠

性。PLC使用环境温度一般在0℃〜55℃范围内，应防止太阳光直接照射，安装位置

应远离发热量大器件，同步应保证有足够大散热空间和通风条件。环境湿度一般应不

不小于85%,以保证PLC有良好绝缘。在具有腐蚀性气体、浓雾或粉尘场所，需将PLC

封闭安装。此外，假如PLC安装位置有强烈振动源，系统可靠性也会减少，因此应采

用对应减振措施。

2)PLC电源与接地

PLC自身抗干扰能力一般都很强。一般，只能将PLC电源与系统动力设备电源分

开配线，对于电源线来干扰，一般均有足够强克制能力。不过，假如遇上特殊状况，电

源干扰尤其严重，可加接一种带屏蔽层隔离变压器以减少设备与地之间干扰，提高系

统可靠性。假如一种系统中具有扩展单元，则其电源必须与基本单元共用一种开关控

制，也就是说，它们上电与断电必须同步进行。良好接地是保证PLC安全可靠运行重

要条件。为了克制附加在电源及输入端、输出端干扰，应给PLC接专用地线，并且接

地点要与其他设备分开。若达不到这种规定，也可采用公共接地方式。不过严禁采用

串联接地方式，由于它会使各设备间产生电位差而引入干扰。此外，接地线要足够粗,

接地电阻要小，接地点应尽量靠近PLCo

接地目一般有两个，其一为了安全，其二是为了克制干扰。完善接地系统是PLC控制

系统抗干扰重要措施之一。接地在消除干扰上起很大作用。这里接地是指决定系统电

位地，而不是信号系统归路接地。在PLC控制系统中有许多悬浮金属架，它们是惧空

中干扰空中线，需要有决定电位地线。交流地是PLC控制系统供电所必需，它通过变

压器中心点构成供电两条回路之一。这条回路上电流、多种谐波电流等是个严重干扰

源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地共点地

最佳置悬浮方式。地线各点之间电位差尽量小，尽量加粗地线，有条件可采用环形地

线。系统地端子(LG)是抗干扰中性端子，一般不需要接地，可是，当电磁干扰比较严重

时，这个端子需与接大地端子(GR)连接。

3)PLC输入、输出设备

输入电路是PLC接受开关量、模拟量等输入信号端口，其元器件质量优劣、接线

方式及与否牢固也是影响控制系统可靠性重要原因,以开关量输入为例，按钮、行程

开关触点接触要保持在艮好状态，接线要牢固可靠。机械限位开关是轻易产生故障元