淺談西門子s7-200plc在火炬自動點火系統中的應用

1設置放空自動點火系統在65kg的鐵粉中，大量的co和灰塵將產生。經過處理和凈化后，除了進入管道和充合利用外，多余的壞氣通常不得不空排放，這對周圍的空氣環境有重大影響。為此,針對某鋼鐵集團公司設計了高爐煤氣放散燃燒火炬的自動點火系統,作為煉鐵裝置需要對空排放時放空用,用于點燃該裝置產生的放空氣體。這套火炬自動點火系統可保證裝置產生的多余煤氣能夠及時、安全、可靠地放空燃燒,并滿足相關的環保要求。系統設置火炬燃燒器(由火炬頭、引火筒、長明燈等組成)、分子密封器、高空自動點火裝置、熱電偶火檢系統、閥組、以及控制系統。2系統配置2.1plc控制器的實現本系統采用可編程控制器(ProgrammableLogicController)簡稱PLC控制,根據控制要求以及市場多種PLC性能進行調查研究,經過綜合對比與分析,決定采用性能比較好的SIEMENS公司的S7-200系列PLC控制器實現控制。2.2火炬點火控制系統本工程項目自動控制方案采用遠程PLC控制箱設置自/手動控制點火為主,現場就地控制箱手動點火為輔的控制結構。結合本工程的實際要求與現場情況,控制系統使用了S7-200PLC控制箱,實現遠程的點火以及火焰的巡檢。現場就地控制箱可以實現就地的手動點火。火炬點火系統控制結構圖1系統硬件采用SIEMENS公司的S7-200控制器,包括一個S7-200CPU和一塊溫度檢測擴展模塊。設計中以CPU224作為PLC的基本模塊,CPU224集成了14點輸入/10點輸出,共有24點數字量I/O模塊;擴展模塊使用EM231模擬量輸入模塊(4路輸入),使其與熱電偶直接連接實現火焰的檢測。系統結構如圖2所示。S7-200的PLC系統有極高的可靠性、靈活的編程性、豐富的指令集、便捷的操作性、多樣的擴展模塊。3放散燃燒正解火炬用于處理裝置在正常生產、檢修及事故狀態時需要排放燃燒的放空氣,放散燃燒頭上配設3支引火筒和3支節能型長明燈。當無放空氣時,長明燈處于待命狀態(不常燃)。在火炬燃燒器周圍平均分布三套高空點火器,并設有防風罩,可防止由不同風向導致點不著火的現象。3.1自動點火系統檢測火炬自動點火系統由點火觸發信號源、點火控制單元、高空點火裝置、燃料氣供應管線控制閥組等四大部分構成。自動點火控制流程圖3。點火觸發信號來自于火炬放空氣管道上的壓力放空信號和熱電偶檢測信號。在放空氣管道上設有壓力變送器,壓力信號送至現場點火PLC;熱電偶火檢檢測信號送至現場點火PLC。通過壓力變送器的壓力信號,現場點火PLC可判斷是否有放空氣排放,并根據熱電偶的檢測信號決定是否應發出點火信號。若有放空氣排放,并且長明燈、火炬處于熄滅狀態時,現場點火PLC將發出點火信號,打開系統引火筒、長明燈燃料氣管線上的電磁閥,并觸發高空點火裝置點燃高能點火槍,高能點火槍的火焰隨后點燃引火筒,引火筒引燃長明燈。當熱電偶檢測到長明燈已燃后,現場點火PLC將切斷引火筒燃料氣管線上的電磁閥,停止點火。自動點火系統回到巡檢狀態。當火檢沒有檢測到長明燈火焰時,并且仍有放空氣排放,自動點火系統將重新啟動。若無放空氣的放空信號,自動點火-系統將自動熄滅長明燈、氮氣吹掃熄滅火炬。3.2偶模塊和熱電阻溫度是各種工業生產和科學實驗中最普遍、最重要的熱工參數。S7-200系列PLC特配有EM231熱電偶模塊和熱電阻模塊,可以直接與熱電偶或熱電阻連接,相當于將變送器與A/D轉換模塊合為一體。熱電偶將火焰的溫度通過溫度傳感器4~20mA的電流信號經EM231進行信號的放大、濾波處理。輸出信號經過中間繼電器接點輸入熱電偶溫度顯示器。并向PLC輸出一個火焰狀態信號。圖4為火焰檢測的端子接線圖。3.3點火成功后,再控點火Ⅰ、自動巡檢點火觸發信號。Ⅱ、自動判斷是否有放空信號,若無則自動熄滅長明燈。Ⅲ、自動判斷點火是否成功,長明燈點燃后切斷引火筒、高能點火槍的燃料氣氣源;如遇點火故障(有放空信號,但長明燈未點燃)則發出報警信號,報警信號送至裝置DCS,重新點火。操作人員可在控制室內由高能點火裝置遠控點燃長明燈、主火炬;也可利用現場就地點火裝置點火。4plc的可靠性和使用的便暢性本系統設計為自動/手動/現場就地手動三種控制點火方式,并設有故障檢測報警火焰檢測裝置。通過設計、安裝調試及穩定的運行,充分顯示了PLC控制的可靠性和使用的便捷性。通過該系統的應用大大提高了點火的安全性,降低了工人勞動