浅谈PLC和变频器在垃圾焚烧自动化控制中的应用论文_徐晨荣

(宜兴市环境卫生管理处 江苏无锡 214200)

摘要:垃圾焚烧处理技术由于在减量化、无害化、资源化方面的综合效果,在我国的大中型城市得到大力推广应用。但是,由于垃圾焚烧炉的燃烧过程是强耦合的多输入多输出非线性系统,传统的燃烧过程自动控制难以满足垃圾稳定焚烧的要求,探索能保证稳定燃烧的燃烧过程控制技术是研究垃圾焚烧技术的关键内容之一。 垃圾处理是目前世界性的难题,焚烧处理是目前国内大多城市采取的方式。随着国内焚烧处理技术不断提高,工业自动化控制特别是使用可编程序控制器和变频器的自动化控制方式应用越来越广泛。

关键词:PLC;交流变频器调速技术;焚烧炉机电故障排除的辅助功能;

1 PLC在工业领域的操作流程

PLC即可编程逻辑控制器,是一种采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算。顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在工业领域得到越来越广泛的应用。在使用PLC的工业控制系统与传统的继电器工业控制系统相比在操作、控制、效率和精度等方面都具有无法比拟的优点。

图1垃圾焚烧炉运行工艺流程图界面度趋势图显示界面,在历史趋势图上通过温度曲线来显示各工艺阶段的温度变化。Desginer的历史趋势图控件来实现这一功能。在同一历史趋势图上可以注册多条温同时显示气化炉顶部温度曲线、气化炉底部温度曲线、燃烧炉温度曲线、余热锅炉曲线、喷淋塔出口温度曲线。通过温度曲线可以定性地反应垃圾焚烧各阶段的运行

1.1 焚烧过程的监控和管理;PLC可以通过通讯接口与显示终端相连接,显示器作为人机界面是一种内含微处理芯片的智能化设备,它与PLC相结合可取代电柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯以及电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上触摸操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对焚烧过程中的温度、风量等数据进行采集、处理、并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制等方式进行显示,以便操作人员可以对焚烧过程中各类开关、电机及各部分数据及时修正达到最佳状态。并可通过数据查询可查找任一时刻的数据记录,分析研究进一步完善焚烧生产工艺。

1.2 顺序控制;顺序控制是PLC最基本,应用最广泛的领域。所谓顺序控制,就是按照工艺流程的顺序,在控制信号的作用下,使得生产过程的各个执行自动地按照顺序动作。同时还具有编程设计灵活,速度快,可靠性高,成本低,操作方便,便于维护等优点。如在焚烧过程中,引风机、鼓风机、水处理及推板等都是按顺序启动。按传统方式操作,必须由人工顺序启动,势必在速度、可靠性方面都有降低且故障率高。而采取PLC自动化控制,可根据操作按钮、限位开关和其它现场的指令及传感信号,控制机械运动部件进行相应操作。

1.3 闭环过程控制;以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的PID模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用PLC控制系统,选用模量控制块,其功能由软件完成,系统的精度由位数决定,不受元件影响,容易实现复杂和先进的控制方法,可以控制多个回路及参数。如在焚烧过程中的温度、鼓引风风量等。

1.4 运动位置量控制;PLC可以支持推板、炉排位移的控制。PLC与计算机集成在一起,可以控制推板、炉排的任意位移,从而实现垃圾进出量任意控制,比起人工控制来具有更高精确性与随意性。并可根据采集的数据分析、处理与计算然后编程实现自我控制。

2 交流变频器调速技术

交流变频器调速技术是现代电力传动技术重要方向,随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常的许多领域。

2.1 先进调速能力;调速控制是变频器最重要的应用控制。在焚烧炉的自动化控制中主要用于风机、炉排的调速特别是对风机的调速尤为显得重要。交流变频器可以对风机实现0-60赫兹的无极调速,从而实现对鼓引风量的微量控制,使鼓引风达到最佳配合炉内产生负压燃烧最佳化,且无烟气外溢。并可于PLC及计算机配合使用,采集来各传感器的信号自我微量调整,使工作总处于良好状态。这些都是传统调速系统难以实现的。

2.2 优越节电性能;交流变频器调速与传统调速系统相比还有节电的特点。在焚烧炉上使用的鼓引风机、炉排等在正常工作状态下很少使用最大值,在使用传统调速系统时多余的电量白白浪费了,而使用交流变频器调速大大节省了用电量,一年下来产生了可观的经济效益。

2.3 可靠的保障系统;目前所有的交流变频器调速都有故障报警和处理功能。当出现欠压、过流、电机急加速、线路漏电、短路等故障时都能及时报警并作出显示故障、切断电路等相应处理。

3 焚烧炉机电故障排除的辅助功能

焚烧炉的许多电器、传感器都安装在炉体上,炉体温度高维修困难。在出现故障时往往查找故障原因比较费时费力,而使用有PLC及变频器的自动化控制系统时就相对简单。如上下推板某一限位开关损坏,以往要对6只开关逐一检查,而在有PLC时只需检查PLC上的指示灯便可知损坏部位。而对于焚烧炉的热交换器、鼓引风道及炉排故障排除变频器的作用尤为突出。焚烧炉的热交换器、鼓引风道及炉排因在高热区工作会发生风道短路、堵塞,热交换器烧坏,炉排变形、移位、卡死等故障,基本都要停炉待炉体冷却后逐一检查维修,维修时间长维修困难。但通过对多次发生故障时变频器显示电流数据的采集、分析如炉排卡死时变频器电流会突然加大,风道短路时电流加大,风道堵塞时电流减小。再次发生故障时都能基本判断故障发生原因及故障部位,大大缩短维修时间和减少维修工作量。

参考文献

[1]秦丰,胡良彬.触摸屏在中央空调控制系统中的应用[J].沈阳航空工业学院学报. 2005(04).

[2]杭鹏志,周书平,龚叶盛.医疗垃圾集中处理热解工艺设计[J].中国环保产业.2004(S1).

[3]段铁群,王萍,黄宇辉,付国民.基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用[J]. 电机与控制学报.2003(04).

论文作者:徐晨荣

论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期

论文发表时间:2017/1/13

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