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介绍混合型PLC在燃油燃烧控制系统中的应用。混合型PLC可以对燃烧机燃烧火焰状况进行适时调节，既可单调风门、油门，也可以风门、油门联调，对风、油按比例进行调整。由于混合型PLC带有CAN、RS485接口，支持人机界面，可以通过上位机对系统进行实时监控，并且可以通过RS485网络连接第三方设备。
1引言
现代燃油燃烧器多为自动控制式的燃烧器，适用燃料为：柴油、重油、渣油、及各种气体燃料，并可单烧油、单烧气、油气混烧，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，对燃烧器燃烧火焰状况适时调节。我们将科威ESAY系列混合型PLC用作燃烧机控制器，取得了良好的效果。本文介绍2005年3月成功应用于河南南阳路德筑路机械厂的混合型PLC燃烧器控制系统。
2燃烧器控制系统概况
2.1燃烧器主要技术参数
1、供油压：1.2—1.8MPa
2、天然气压力不低于3000mmH20，热值8500大卡。
3、调节比：1：5
4、喷出的火焰速度约50—60米／秒，火焰长度约1.5-2.5mm，火焰成束形，扩散角约15
5、火焰温度约1200℃。
6、在标定工况下，火焰中含C0、CH及烟气成份不大于0.1％，烟度不高于林格曼1级。
7、燃烧机整体噪音75-85分贝。
8、炉前重油油温必须到达100℃，渣油到达130℃，原油到达80℃。
2.2燃油燃烧器工艺流程图
2.3燃油燃烧器对控制的要求
1、控制器启动与停止均为一键式，有手动和自动两种控制方式，并能自由转换。
2、屏显内容包括：当前温度、风油门开度、目标值显示、故障自诊等。
3、在手动控制状态下能单独控制风机、油泵、油门大、油门小、风门大、风门小、电点火、电磁阀等设备。
4、温度控制能保证在目标值±3℃范围内，并具有超温报警保护措施（报警温度可由用户自由设定）。
5、控制器备有计算机通讯接口，能与沥青搅拌机联机操作。
6、控制器包含有温度、火焰等传感器及其检测系统。
3控制系统配置
3.1控制器选型说明
根据以上要求，从成本、性能、用户持续工艺改进及必要的产权保护考虑，选既有开关量又有模拟量的PLC——EASY-M0808R-A0404NB，可以很好的满足其工艺要求。
该混合型PLC如下功能：
1）、4路模拟信号输入，信号类型0-60毫伏，采用12位数值计数。
2）、4路模拟信号输出，信号类型0-20毫安，采用12位数值计数。
3）、8点开关量输入
4）、8点开关量输出
5）、具有梯形图编程接口，可连接计算机或人机界面。
6）、支持CANBUS和RS485网络，可作CAN网络或RS485的主站或从站。
7）、与远程模块Easy-FT配接，实现远程数据访问
3.2输入输出口定义
1、E分度热电偶接：AX0+，AX0-
2、油压信号接：AX1+，AX1-
3、风门调节阀接：AX2+，AX2-（0—1K反馈）—D11
4、油门调节阀接：AX3+，AX3-（0—1K反馈）—D12
5、风机控制接：Y0
6、油泵控制接：Y1
7、电磁阀控制接：Y2
8、点火控制接：Y3
9、风门正转：Y4
10、风门反转：Y5
11、油门正转：Y6
12、油门反转：Y7
13、火焰检测输入：X3ON——亮，OFF——熄
14、启动：X1
15、停止：X2
16、手动/自动：X0
17、风门加：X4
18、风门减X5
19、油门加X6
20、油门减X7
3.3硬件接线图
3.4软件实现说明
3.4.1自动部分：
结合工艺要求，主程序采用步进阶梯指令编程，实现工艺流程自动按要求完成燃烧全过程。
3.4.2手动部分：
用来进行设备调试及应急处理，用通用梯形图指令编写。
3.4.3相关子程序部分：
温度变换子程序
输出转换子程序
AD值采样滤波子程序。
温度控制自动调节子程序
3.4.4人机界面程序及功能
手自动的调节
参数的设置
温度、压力信号的显示
燃烧器工艺流程显示
报警指示等
注：程序在此省略，对程序感兴趣者可以来电索取。
4、系统特点
4.1通用性强，开发成本低廉，工艺保密性好。混合型PLC既可以处理开关量信号又可以处理模拟量信号，节省了不必要的开支，大大降低了成本，还具有工艺保密性好，用户可以自己加密，自己编写程序，知识产权得到了保护。
4.2强大的网络功能
4.2.1混合型PLC选用CANbus作为现场组网总线，凡按该标准开发的CAN网络从站设备均可连入EASY为主站的CAN网络,从而拥有CAN网络带给的增值服务,如利用平台节点进行梯形图编程,将产品信息送到人机界面等。
4.2.2混合型PLC的另一通信网络是RS485网络,其物理接口是串口1,在串口1上,在运行模式下加载了三菱FX2N计算机链接格式1协议的子集,即只对数据寄存器D进行读写操作,但嵌入式PLC既可为该协议的主站,也可作为该协议的从站。RS485网络通信速度规定为9600BPS,但主从站的设置,通信报文数及报文长度的设定,报文发送频率控制等网络通信控制,由梯形图完成。
5、结束语
用作燃烧控制器的混合型PLC，提供了如下多种控制方式：手动控制、自动控制、风门段火控制、变频段火控制、风门调节比例控制、变频调节比例控制、触摸屏数字变频比例控制，可实现自动点火、熄火保护、火力自动调节的功能，具有节能、安全、稳定可靠、网络互联等特点。
1引言
传统的脉冲燃烧方式梭式窑温控系统多采用单回路PID调节仪与德国Krom公司的MPT-700P脉冲控制器解决，但该类脉冲控制器多只有两路输入，价格特别昂贵。如果一座大容积梭式窑采用一台脉冲控制器控制，如出现温度不均匀现象，系统无法自动抑制，只能手动干预。本文介绍的案例，采用科威公司的Easy系列PLC加HITECH公司的人机界面解决方案。
1.1应用场所：
2005年3月我公司中标承建了唐山雷诺陶瓷有限公司的100立方脉冲燃烧方式梭式窑项目。该项目已于6月份竣工投产，设备已正常运行。
2用户要求
2.1基本电器参数及要求
1、排烟风机功率37kw
2、助燃风机18.5kw
3、全窑24台燃烧器，8个温控区温度按同一曲线自动控制
4、窑压、助燃风压手/自动控制
5、PID调节，脉冲燃烧
6、火焰检测，熄火保护
7、采用链条机自动进出窑车
8、异常情况报警，设备安全连锁
3、系统方案
3、1系统结构
1、4台Easy-M0808R-A0404NB混合型PLC和1台Easy-M2416R开关量PLC，通过CAN总线组成主从站网络，完成设备启停，温度、压力控制以及过程控制。
2、机界面通过RS232与主站PLC的RS0口连接，所有手动操作、参数设定、工况显示均通过人机界面实现。
3、在工厂配置一台计算机作为服务器，通过RS232与主站PLC的RS1口连接，监视窑炉运行状态并记录运行数据。其他授权网络用户也可以通过访问服务器方便地察看窑炉运行情况或查阅窑炉历史数据。
4、系统框图
3.2系统特点
1、8个温控区平均分配给3台PLC控制，各区的热电偶信号输入与同区的脉冲阀占空比输出安排在同一PLC上，而相关的控制参数也通过人机界面预置在该PLC中。这样处理好处是：1）、使温度控制动作在短的时间得到响应；2）、减少了CAN通讯的数据交换量，加快了通讯速度；3）、便于故障诊断。
2、压力控制、链条机动作顺序控制也是分别由单独的PLC完成。
3、在人机界面中可预设三条烧成曲线，选取其中一条作为当前工作曲线，提供8个温控区作为动态设定温度。而每个温控区均为独立的PID调节。
4、在PLC程序中对PID作用方向的控制，方便地实现了窑炉加热模式向冷却模式的自动转换。
3.3人机界面功能
1、设备启停
2、系统温度、压力设定
3、系统PID调节参数设定
4、脉冲参数设定
5、链条机控制参数设定
6、窑炉当前运行状态显示
7、系统历史数据记录
8、系统报警功能
3.3人机界面画面
4比较分析
我公司曾经承建的唐山中陶瓷业的80M3脉冲燃烧式梭式窑采用的是以PID调节仪和MPT-700P脉冲控制器为主控元件的控制系统，以下是PLC/HMI控制系统与脉冲控制器控制系统的比较分析：
1、方便性：PLC控制系统电路设计简洁，大量的仪表、按钮、继电器被简化。复杂的电路被PLC的程序和HMI的组态所代替。
2、一致性：通过PLC强大功能实现的多温区控制模式替代了脉冲控制器的单温区控制模式。我们在唐山中陶瓷业的梭式窑的每辆窑车的上下左中右均放置测温环，检测窑内各区温度。出窑后检测所有测温环，高温度与低温度之差为14℃。我们在雷诺公司的PLC控制的梭式窑中作了同样的检测，经检测所有测温环，高温度与低温度之差为8℃。
3、jingque性：在正常运行状态下，PLC控制系统控制点的实时温度跟踪设定温度的极限偏差-2℃到+3℃，脉冲控制器系统的极限偏差为±1℃。这说明PLC的PID参数需完善，程序的算法有待优化。
4、灵活性：因为PLC的程序和HMI组态可以根据实际运行情况及用户需求随时修改，PLC系统具有更好的灵活性。
5、互连性：PLC控制系统通过一根电缆既可方便的将所有窑炉运行状态和数据传送给计算机，进而接入互联网；脉冲控制器系统需配置各类通讯模块才能将系统信息介入计算机。
6、经济性：PLC+HMI+PC：25000元左右，可以控制8个温区；MPT-700P脉冲控制器+调节仪+数显表+通讯模块+工控机：54000元左右，只能控制1个温区。混合型PLC系统具有更好的性价比。(end)