西门子6ES7223-1BM22-0XA8使用选型

西门子6ES7223-1BM22-0XA8使用选型

    PLC的通信包括PLC之间、PLC与上位计算机之间以及PLC与其他智能设备间的通信。
PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要，各PLC系统或远程I/O模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理的分布式网络系统。
以西门子公司的SIMATICNET为例，在其提出的全集成自动化(TIA)的系统概念中，内容即包括组态和编程的集成、数据管理的集成以及通信的集成。通信网络是这个系统重要的、关键的组件，提供了部件和网络间完善的工业通信。
SIMATICNET包含了三个主要层次：
AS-I网——传感器和执行器通信的标准，扫描时间5ms，传输媒体为未屏蔽的双绞线，线路长度为300m，多为31个从站。
PROFIBUS——工业现场总线，用于车间级和现场级的标准，传输率大12m/s，传输媒体为屏蔽双线电缆(长9.6km)或光缆(长90km)，多可接127个从站。
工业以太网——用于区域和单元联网的标准，网络规模可达1024站1.5km(电气网络)或200km(光学网络)。
在这一网络体系中，尤其值得一提的是PROFIBUS现场总线，PROFIBUS是目前成功的现场总线之一，已得到广泛地应用。它是不依赖生产厂家的、开放式的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过同样的接换信息。为数众多的生产厂家提供了的PROFIBUS产品，用户可以自由地选择合适的产品。PROFIBUS已经成为德国DIN19245和欧洲标准prEN50170，并在世界拥有了多的用户数量。

因为PLC本身的故障可能性小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种：
输入故障，即操作人员的操作失误；
■传感器故障；
■执行器故障；
■PLC软件故障
这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。
1、PLC控制系统故障的宏观诊断
故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：
■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。
■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：后检查PLC的CPU是否有故障。
■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。
■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。
故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是提高系统性考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二管的亮、灭来查找。
2、总体诊断
根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障
电源灯不亮,需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮,检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否合适,不合适就调整电压,若电源电压合适,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应换电源部件.
3、运行故障诊断
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行。
       4、输入输出故障诊断
输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。
出现输入故障时，检查LED电源指示器是否响应现场元件（如按钮、行程开关等）。如果输入器件被激励（即现场元件已动作），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件监视器、处理器未识别输入，则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，则可能是I／O机架或通信电缆出了问题。
出现输出故障时，应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，应检查保险丝或替换模块。若保险丝完好，替换的模块未能解决问题，则应检查现场接线。若根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，则应替换模块。
在诊断输入／输出故障时，方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是换模块，或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，则应换模块。若换后仍无效，则可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压达到某一预定值，就表明现场连线有误。若输出器受激励，且LED指示器不亮，则应替换模块。如果不能从I／O模块中查出问题，则应检查模块接插件是否接触不良或未对准。后，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。
5、指示诊断
LED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和I／O模块的信息。大部分输入／输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器，输出模块则常设一个逻辑指示器。
对于输入模块，电源LED显示表明输入设备处于受激励状态，模块中有一信号存在。该指示器单使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识别 。如果逻辑和电源指示器不能同时显示，则表明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时，表明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外，一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器，或二者兼有。保险丝熔断指示器只表明输出电路中的保护性保险丝的状态；输出电源指示器显示时，表明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样，如果不能同时显示，表明输出模块就有故障了

  PLC通过程序的运行实施控制的过程其实质就是对存储器中数据进行操作或处理的过程，根据使用功能的不同，把存储器分为若干个区域和种类，这些由用户使用的每一个内部存储单元统称为软元件。各元件有其不同的功能，有固定的地址。软元件的数量决定了可编程控制器的规模和数据处理能力，每一种PLC的软元件是有限的。
    为了理解方便，把PLC内部许多位地址空间的软元件定义为内部继电器（软继电器）。但要注意把这种继电器与传统电气控制电路中的继电器区别开来，这些软继电器的大特点就是其线圈的通断实质就是其对应存储器位的置位与复位，在电路（梯形图）中使用其触点实质就是对其所对应的存储器位的读操作，因此其触点可以无限次的使用。
    编程时，用户只需要记住软元件的地址即可。每一软元件都有一个地址与之一一对应，其中软继电器的地址编排采用区域号加区域内编号的方式。即PLC内部根据软元件的功能不同，分成了许多区域，如输入／输出继电器、辅助继电器、定时器区、计数器区、顺序控制继电器、特殊标志继电器区等，分别用I、Q、M、T、C、Ｓ、SM等来表示。
 1、数字量输入继电器（I）
    输入继电器也就是输入映像寄存器，每个PLC的输入端子都对应有一个输入继电器，它用于接收外部的开关信号。输入继电器的状态地由其对应的输入端子的状态决定，在程序中不能出现输入继电器线圈被驱动的情况，只有当外部的开关信号接通PLC的相应输入端子的回路，则对应的输入继电器的线圈“得电”，在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用数量（次数）不受限制。
    所谓输入继电器的线圈“得电”，事实上并非真的有输入继电器的线圈存在，这只是一个存储器的操作过程。在每个扫描周期的开始，PLC对各输入点进行采样，并把采样值存入输入映像寄存器。PLC在接下来的本周期各阶段不再改变输入映像寄存器中的值，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。
    需要特别注意的是，输入继电器的状态的由输入端子的状态决定，输入端子接通则对应的输入继电器得电动作，输入端子断开则对应的输入继电器断电复位。在程序中试图改变输入继电器的状态的所有做法都是错误的。
    数字量输入继电器用“I”表示，输入映像寄存器区属于位地址空间，范围为I0.0~I15.7，可进行位、字节、字、双字操作。实际输入点数不能过这个数量，未用的输入映像寄存器区可以做其他编程元件使用，如可以当通用辅助继电器或数据寄存器，但这只有在寄存器的整个字节的所有位都未占用的情况下才可做他用，否则会出现错误执行。
 2、数字量输出继电器（Q）
    输出继电器也就是输出映像寄存器，每个PLC的输出端子对应都有一个输出继电器。当通过程序使得输出继电器线圈“得电”时，PLC上的输出端开关闭合，它可以作为控制外部负载的开关信号。同时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。
    数字量输出继电器用“Q”表示，输出映像寄存器区属于位地址空间，范围为Q0.0~Q15.7，可进行位、字节、字、双字操作。实际输出点数不能过这个数量，未用的输出映像区可做他用，用法与输入继电器相同。     由图7.5、图7.6、图7.7可知，在PLC内部，输出映像寄存器与输出端子之间还有一个输出锁存器。在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段，并不把输出信号直接送到输出锁存器，而只是送到输出映像寄存器，只有在每个扫描周期的末尾才将输出映像寄存器中的结果信号几乎同时送到输出锁存器，对输出点进行刷新。
    另外需要注意的是，不要把继电器输出型的输出单元中的真实的继电器与输出继电器相混淆。
 3、通用辅助继电器（M）
    通用辅助继电器如同电器控制系统中的中间继电器，在PLC中没有输入输出端与之对应，因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制，其触点也不能直接驱动外部负载。所以，通用辅助继电器只能用于内部逻辑运算。
    通用辅助继电器用“M”表示，通用辅助继电器区属于位地址空间，范围为M0.0~M31.7，可进行位、字节、字、双字操作。
 4、特殊标志继电器（SM）
    有些辅助继电器具有特殊功能或存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息，我们称为特殊标志继电器。用户可以通过特殊标志来沟通PLC与被控对象之间的信息，如可以读取程序运行过程中的设备状态和运算结果信息，利用这些信息用程序实现一定的控制动作。用户也可通过直接设置某些特殊标志继电器位来使设备实现某种功能。
    特殊标志继电器用“SM”表示，特殊标志继电器区根据功能和性质不同具有位、字节、字和双字操作方式。其中SMB0、SMB1为系统状态字，只能读取其中的状态数据，不能改写，可以位寻址。系统状态字中部分常用的标志位说明如下：
    SM0.0：始终接通；
    SM0.1：扫描为1，以后为0，常用来对程序进行初始化；
    SM0.2：当机器执行数学运算的结果为负时，该位被置1；
    SM0.3：开机后进入RUN方式，该位被置1一个扫描周期；
    SM0.4：该位提供一个周期为1分钟的时钟脉冲，30秒为1，30秒为0；
    SM0.5：该位提供一个周期为1秒钟的时钟脉冲，0.5秒为1，0.5秒为0；
    SM0.6：该位为扫描时钟脉冲，本次扫描为1，下次扫描为0；
    SM1.0：当执行某些指令，其结果为0时，将改位置1；
    SM1.1：当执行某些指令，其溢出或为非法数值时，将改位置1；
    SM1.2：当执行数学运算指令，其结果为负数时，将改位置1；
    SM1.3：试图除以0时，将改位置1；
    其他常用特殊标志继电器的功能可以参见S7-200系统手册。
5、变量存储器（V）
    变量存储器用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据。
    变量存储器用“V”表示，变量存储器区属于位地址空间，可进行位操作，但多的是用于字节、字、双字操作。变量存储器也是S7-200中空间大的存储区域，所以常用来进行数学运算和数据处理，存放全局变量数据。
 6、局部变量存储器（L）
    局部变量存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似，主要区别是全局变量是全局有效的，而局部变量是局部有效的。全局有效是指同一个变量可以被任何程序(包括主程序、子程序和中断程序)访问；而局部有效是指变量只和特定的程序相关联。
    S7—200 PLC提供个字节的局部存储器，其中60个可以作暂时存储器或给子程序传递参数。主程序、子程序和中断程序在使用时都可以有64个字节的局部存储器可以使用。不同程序的局部存储器不能互相访问。机器在运行时，根据需要动态地分配局部存储器：在执行主程序时，分配给子程序或中断程序的局部变量存储区是不存在的，当子程序调用或出现中断时，需要为之分配局部存储器，新的局部存储器可以是曾经分配给其他程序块的同一个局部存储器。
     局部变量存储器用“L”表示，局部变量存储器区属于位地址空间，可进行位操作，也可以进行字节、字、双字操作。
 7、顺序控制继电器（S）
    顺序控制继电器用在顺序控制和步进控制中，它是特殊的继电器。有关顺序控制继电器的使用请阅读本章后续有关内容。
    顺序控制继电器用“S”表示，顺序控制继电器区属于位地址空间，可进行位操作，也可以进行字节、字、双字操作。
 8、定时器（T）
    定时器是可编程序控制器中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。自动控制的大部分领域都需要用定时器进行定时控制，灵活地使用定时器可以编制出动作要求复杂的控制程序。
    定时器的工作过程与继电器接触器控制系统的时间继电器基本相同。使用时要提前输入时间预置值。当定时器的输入条件满足且开始计时，当前值从0开始按一定的时间单位增加；当定时器的当前值达到预置值时，定时器动作，此时它的常开触点闭合，常闭触点断开，利用定时器的触点就可以按照延时时间实现的各种控制规律或动作。
 9、计数器（C）
    计数器用来累计内部事件的次数。可以用来累计内部任何编程元件动作的次数，也可以通过输入端子累计外部事件发生的次数，它是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入它的设定值(计数的个数)。当输入触发条件满足时，计数器开始累计其输入端脉冲电位跳变(上升沿或下降沿)的次数；当计数器计数达到预定的设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。
 模拟量输入映像寄存器(AI)、模拟量输出映像寄存器(AQ)
    模拟量输入电路用以实现模拟量／数字量(A／D)之间的转换，而模拟量输出电路用以实现数字量／模拟量(D／A)之间的转换，PLC处理的是其中的数字量。
    在模拟量输入／输出映像寄存器中，数字量的长度为1字长(16位)，且从偶数号字节进行编址来存取转换前后的模拟量值，如0、2、4、6、8。编址内容包括元件名称、数据长度和起始字节的地址，模拟量输入映像寄存器用AI表示、模拟量输出映像寄存器用AQ表示，如：AIW10，AQW4等。
    PLC对这两种寄存器的存取方式不同的是，模拟量输入寄存器只能作读取操作，而对模拟量输出寄存器只能作写入操作。
 1、高速计数器(HC)
    高速计数器的工作原理与普通计数器基本相同，它用来累计比主机扫描速率快的高速脉冲。高速计数器的当前值为双字长(32位)的整数，且为只读值。
    高速计数器的数量很少，编址时只用名称HC和编号，如：HC2。
 11、累加器(AC)
    S7—200PLC提供4个32位累加器，分别为AC0、ACl、AC2、AC3，累加器(AC)是用来暂存数据的寄存器。它可以用来存放数据如运算数据、中间数据和结果数据，也可用来向子程序传递参数，或从子程序返回参数。使用时只表示出累加器的编号，如AC0。
    累加器可进行读、写两种操作，在使用时只出现编号。累加器可用长度为32位，但实际应用时，数据长度取决于进出累加器的数据类型。

  由于以前曾从事过PLC程序设计,也可以说对PLC(三菱,西门子),变频器(三菱)很熟悉了,梯形图以其筒单易学,确实是个好东西,PLC系统的抗干扰性能确实是一般的单片机系统所不能比拟的.由于工作关系,做了许多三菱方面的系统.影响深的是组装CC-bbbb网络,一点一点啃资料,但后效果不错,用力控2.6做人机界面,用Q02CPU做主站,FX2n做从站,自我感觉还是挺不错的一个系统,客户反映也不错,可心里总觉得有一点遗憾. 

    也许与PLC有缘,到人材市场走走,本来想找一个软件设计方面的工作,但没想到下午就有公司打电话了解我的情况,后确定让我去设计PLC,说实话,当时心里确实没底,但是也很有信心,因为单片机(51,PIC)设计也是我的强项.这真得感谢以前的公司与经理,让我涉猎到了比较宽的领域,电子设计,单片机程序设计,VB程序设计,机床电路,当然了,还有PLC,都算不上特别精通吧,至少也可以说是熟悉的很,也做了很多这样的项目.说白了,PLC也就是一个经过特别设计的单片机系统吗? 

    由于各方面基础比较好吧,工作也很快上手,由以前的写梯形图,到现在的译码执行梯形图,由原来的面向一个完整的PLC,到现在的面对单片机输入输出扫描电路,确实感觉自己又进步了很多,先用汇编写主程序,后考虑到移植性又改成C语言,总之,感觉到中国人自己做PLC是可以的,为什么要把钱让外国人赚呢?特别是,我们以前公司用它的产品多了.的确,中国的技术没有国外的成熟,但不去搞永远就没出路.我做了一个筒单的比较:日本三菱的FX2n-48MR市场价3000无左右,输入输出各24个点,一般应用于小型控制系统,但如果我们自己设计的话,销售价格至少可以少一半,虽然速度可能慢一点,工艺可能差一点,但做为小型控制系统,速度是远远的大于要求速度的,像我们公司的技术也可达到一步基本指令5us的速度(当然也可以快一些,但没有必要),一般的1000步左右程序10ms就跑完了. 

   在抗干扰方面只要做好光电隔离,一样的可以达到要求. 

   也许,PLC国产化需要走漫长的路,但我们应当相信,只要我们这些技术人员努力,中国人不过分追求,以务实的态度去选择PLC,相信PLC国产化的路会越走越宽的

0 引言
    催化裂化再生工艺有再生和不再生两种形式。对于不再生工艺，烟气中含有3％～10％的，其回收利用是节约能源保护环境的一项重要课题。对于再生工艺，由于热平衡及再生设备的限制，往往需要改造再生设施，设备投入比较大。此外，重油催化裂化进料中含有较高的贵重金属(如，铂、铑等)，生产运行中引起催化剂失效，助燃剂损失也较大。因此．催化裂化再生工艺常采用不再生工艺，配以后续装置气体。许多炼油厂设置余热锅炉，辅以瓦斯气助燃，回收C0高温再生烟气的物理显热和化学能，同时再生烟气中CO及其他有害气体对大气的污染。
    目前，CO焚烧炉和余热锅炉控制系统采用国外进口模块化的集散控制系统(DCS)、顺序控制系统(SCS)，设备价格比较昂贵。另外。由于知识产权保护和技术沟通问题，设备一旦出现问题，现场技术人员无法及时判断、处理异常现象，再生烟气中CO及其他有害气体无法燃烧或爆燃，造成下游装置的余热锅炉炉管温，过热蒸汽品质降低等严重事故。针对以上情况研究和设计了一套立的基于PLC的焚烧自动控制系统，该设计简单易行，设备成本和维护费用较低，降低了对国外技术的依赖性，大幅度地提高了生产的性和性。

l 焚烧炉工艺概况
    CO焚烧炉为圆筒形直立结构，其下部为燃料燃烧室，中下部为催化再生烟气与二次风混燃的混合室。催化再生烟气进入焚烧炉后与燃烧后的高温烟气充分混合，使催化再生烟气温度达到着火点(约850℃)，使CO在焚烧炉内绝热燃烧。焚烧后产生的高温烟气进入余热锅炉系统，用于产生3．82 MPa，450℃的中压过热蒸汽。
    焚烧炉燃烧室部分采用环形进气、进风系统，进风管环形布设于燃烧室外侧，在燃烧室壁四周开设有均匀分布的若干进气／进风口，使燃气(燃油)从四周径向喷入燃烧室，在燃烧室内形成涡流，使燃料充分燃烧。混合室部分采用同样的设计理念，中下部的再生烟气经多个径向圆孔切向进入焚烧炉，二次风供给系统是沿烟气喷口周边进风，确保再生烟气与燃烧室出口的高温烟气充分强烈混合，使再生烟气在焚烧炉内绝热燃烧。
    燃烧器采用油气联合燃烧器，油气管为套装结构，中间为油嘴，外套管为气嘴，油嘴为压力蒸汽雾化油，气嘴采用0．3～0．5 MPa高压瓦斯，可油、气单烧，也可油气混烧。本例以瓦斯气为主，若瓦斯量不足等异常情况发生时，补烧燃料油。

2 焚烧炉控制系统组成
    根据焚烧炉的燃烧工艺，确保装置的运作，并考虑节省投资，

2．1 控制机理
    CO在适当的高温且氧气充足的环境下可燃烧并分解为无害气体，而在较低的温度或氧气不足的条件下，则可能无法分解。因此，利用焚烧炉的温度及氧气是控制的关键。CO焚烧炉先利用燃烧器将燃烧室炉膛温度升高，同时用风机使燃烧室炉膛内氧气充足，然后由PLC根据热电偶等温控设备所检测到的温度范围值，按预定程序启动燃气或燃油控制单元，将瓦斯气或燃油送入燃烧室充分燃烧，燃烧室出来的高温烟气与催化裂化再生烟气充分混合，引起CO烟气起燃和燃烧。在CO燃烧过程中会释放出热能，可令混合室温度进一步上升，此时PLC又可控制燃烧器火焰喷嘴的开关进行温度调控，令混合室温度处在配以风机单元提供的二次风一个适当的范围内，既混合室的又保证再生烟气中的CO等有害气体充分燃烧。
2．2 监控对象
    (1)焚烧炉本体：包括燃烧室和混合室。工艺中的控制关键点是焚烧炉的温度，包括燃烧室温度、混合室温度、焚烧炉出口温度等。
    (2)燃烧器单元：燃烧器单元包括燃烧器本体、点火装置和火焰监测装置。燃烧器本体采用扩散式结构，并配以旋流稳燃器以增强燃烧效果。本燃烧器一共设有六个喷嘴，呈环状排列，可根据工艺要求开启任何一个或多个。点火装置采用伸缩式直接点火方式，选用带信号反馈的高能点火装置，由伸缩式点、点火器和阀组等组成。火焰检测装置是由紫外光进行检测的火焰监视器、信号处理器、控制组件和冷却阀组等构成，用于监测燃烧器火焰。
    (3)燃料控制系统：分燃气控制单元和燃油控制单元。燃气控制单元包括自力式调压阀、电动快关阀、电磁放散阀、低压蒸扫电磁阀、燃气气动调节阀、阻火器和燃气高、低压力开关等仪器仪表；燃油控制单元包括自力式调压阀、电磁快关阀、低压蒸扫电磁阀、燃油气动调节阀、阻火器和燃油高、低压力开关等设备。阀门仪器仪表均采用防爆型以确保。PLC根据焚烧炉燃烧室和混合室的温度调节燃气调节阀开度和燃油阀组，以调整燃烧器的燃料量和二次供风量，终修正混合室的温度。
    (4)一次和二次助燃风单元：由鼓风机、电动风门、空气过滤器及风管道等组成，为燃烧器提供适宜的助燃风和火焰检测器等设备冷却吹扫，同时为PLC提供连锁信号。
    (5)保护单元由燃料高低压报警开关，停机吹扫阀组、泄漏检测组件和上位机DCS紧急控制组件等。
    (6)操作控制柜用于现场点火、运行和停机操作，火检处理器、现场显示报警，风机自动控制系统及与上位机DCS与现场仪表转接等。
2．3 控制系统
    选用SIMATIC S7-300 PLC作为控制设备，是因为其具有性高、抗干扰能力强、硬件配套齐全、维修方便等特点。向上和上位机DCS通讯，接受上位机的命令，并将燃烧系统的工况如实传送给上位机。向下接受各种模拟量、数字量和开关量信号，同时，控制燃烧器单元、燃料控制系统、一次、二次供风单元和各种现场设备等。为实现燃烧系统的自动控制功能，专门设计控制系统的软硬件部分。其硬件包括仪表、可控阀组、点火装置、火焰监视组件、风机控制组件、保护装置和控制柜内的隔离单元，以及PLC控制。现场各种检测装置将监测信号通过输入输出隔离单元将信号送入PLC控制，进行逻辑运算和相应的控制调节等。
    PLC可同时接受燃烧现场操作人员和上位机DCS的操作指令，对燃烧系统的运行过程进行监控。为燃烧系统的和维护改造，PLC采用冗余配置。燃烧控制系统作为整个余热锅炉自动控制的一个相对立的子系统，完成自身功能的同时可受控于余热锅炉DCS控制。控制系统采用SIEMENS Step 7 V5．2软件平台设计完成控制程序。PLC系统控制程序能完成对相应硬件设备控制的同时，自动进行连锁检查，确认设备当动及运行过程的条件，并自动进行自锁并保护。

3 焚烧炉控制系统设计
3．1 燃烧过程及其控制
    当本体设备工况和上下游工艺需启动焚烧炉，当控制系统启动，由风机吹扫炉膛，目的是将炉膛内原有的气体吹扫干净，以防止炉内残留可燃气体，点火时引起爆燃损坏燃烧室，同时为燃烧室足够的氧气。

根据本次工艺要求，为确保再生烟气中的CO能焚烧。控制系统设定的燃烧室温度为1 000℃，混合室设定的温度为850℃。根据燃烧瓦斯量及其组分确定出其燃烧所需的理论一次通风量，保证助燃的瓦斯能在燃烧室内充分燃烧；二次风量应在一次风调整到位的基础上，根据燃烧室温度等参数再进行调整，以确保CO在高温下燃烧。在运行中，要通过总风量的调节，以及一次风和二次风的合理分配来组织合理的炉风空气动力工况和燃烧工况。在燃烧室温度1 000℃，须点燃多个喷嘴或开启燃油系统，加速升温；当炉温达1 100℃时，为了炉膛的及节省能源，可关闭部分喷嘴或燃油系统，此时维持燃烧室温度。
3．2 功能实现
    为满足CO焚烧炉的经济运行和生产，焚烧控制系统不仅具有备程序控制、负荷自动调节和保护等功能，各状态指示、报警及控制均可在PLC上自动实现。为此设计若干子程序分别实现自动点火、管道自动吹扫、泄漏检测、自动灭火和燃料等功能。
    (1)自动点火：点火过程全部实现自动化，操作人员在点火条件具备工况下点击启动点火按钮或在PLC监控屏幕下启动点火按钮，点火子程序启用，对应设备完成相应的动作。开始风机运行，吹扫电磁阀BW1、电动阀l和2打开，吹扫管道5min后，电动阀1和2关闭，引燃电磁阀GVl和GV2打开，点火装置BE持续点火5s火焰建立，燃气电动阀1和2打开，5s后引燃电磁阀GV1和GV2关闭，调节阀TY1调火，后火焰监视器UV监视燃烧。若无火检信号，则立即关闭所有燃气阀，同时发出“点火失败”报警。
    (2)管道自动吹扫：在点火启动前、点火失败后、停机后或运行过程中，都需要对燃烧室及燃料气管道及阀组进行吹扫，以有效地炉膛、管阀和烟道中可能聚集的可燃气体，以防发生事故。
    (3)泄漏检测：燃料气管道联接和电动快关阀及放散阀是否泄漏，关系到燃烧站设备和操作人员的。在燃烧站冷启动前，燃烧室、管道和阀组吹扫后，进行泄漏检测。该子程序分为调节阀TY1泄漏子程序、电动阀BV1泄漏子程序、电动阀BV2泄漏子程序、电磁阀GW1泄漏子程序等。
    (4)自动灭火：当燃料信号或上位机DCS发出停炉等信号时，焚烧炉自动灭火进入备起状态或停炉状态，同时在PLC控制柜上声光报警并指示停炉原因如下：风机故障、燃料气高低压报警、火焰监视器无火焰信号、控制阀故障等。

4 结语
    该设计方案经东北某石油化工公司应用证明，基于PLC的焚烧炉控制系统能满足的焚烧的技术指标，能在恶劣的现场环境下长时间稳定运行。经**验收，该焚烧炉所排放的尾气符合国家的排放标准。控制系统故障率低，，充分显示了其适应性强，性高的特点，对于中小型的燃烧控制系统应用有一定的推广。