浅谈西门子s7-200plc在火炬自动点火系统中的应用

浅谈西门子s7-200plc在火炬自动点火系统中的应用

1设置放空自动点火系统在65kg的铁粉中，大量的co和灰尘将产生。经过处理和净化后，除了进入管道和充合利用外，多余的坏气通常不得不空排放，这对周围的空气环境有重大影响。为此,针对某钢铁集团公司设计了高炉煤气放散燃烧火炬的自动点火系统,作为炼铁装置需要对空排放时放空用,用于点燃该装置产生的放空气体。这套火炬自动点火系统可保证装置产生的多余煤气能够及时、安全、可靠地放空燃烧,并满足相关的环保要求。系统设置火炬燃烧器(由火炬头、引火筒、长明灯等组成)、分子密封器、高空自动点火装置、热电偶火检系统、阀组、以及控制系统。2系统配置2.1plc控制器的实现本系统采用可编程控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC控制,根据控制要求以及市场多种PLC性能进行调查研究,经过综合对比与分析,决定采用性能比较好的SIEMENS公司的S7-200系列PLC控制器实现控制。2.2火炬点火控制系统本工程项目自动控制方案采用远程PLC控制箱设置自/手动控制点火为主,现场就地控制箱手动点火为辅的控制结构。结合本工程的实际要求与现场情况,控制系统使用了S7-200PLC控制箱,实现远程的点火以及火焰的巡检。现场就地控制箱可以实现就地的手动点火。火炬点火系统控制结构图1系统硬件采用SIEMENS公司的S7-200控制器,包括一个S7-200CPU和一块温度检测扩展模块。设计中以CPU224作为PLC的基本模块,CPU224集成了14点输入/10点输出,共有24点数字量I/O模块;扩展模块使用EM231模拟量输入模块(4路输入),使其与热电偶直接连接实现火焰的检测。系统结构如图2所示。S7-200的PLC系统有极高的可靠性、灵活的编程性、丰富的指令集、便捷的操作性、多样的扩展模块。3放散燃烧正解火炬用于处理装置在正常生产、检修及事故状态时需要排放燃烧的放空气,放散燃烧头上配设3支引火筒和3支节能型长明灯。当无放空气时,长明灯处于待命状态(不常燃)。在火炬燃烧器周围平均分布三套高空点火器,并设有防风罩,可防止由不同风向导致点不着火的现象。3.1自动点火系统检测火炬自动点火系统由点火触发信号源、点火控制单元、高空点火装置、燃料气供应管线控制阀组等四大部分构成。自动点火控制流程图3。点火触发信号来自于火炬放空气管道上的压力放空信号和热电偶检测信号。在放空气管道上设有压力变送器,压力信号送至现场点火PLC;热电偶火检检测信号送至现场点火PLC。通过压力变送器的压力信号,现场点火PLC可判断是否有放空气排放,并根据热电偶的检测信号决定是否应发出点火信号。若有放空气排放,并且长明灯、火炬处于熄灭状态时,现场点火PLC将发出点火信号,打开系统引火筒、长明灯燃料气管线上的电磁阀,并触发高空点火装置点燃高能点火枪,高能点火枪的火焰随后点燃引火筒,引火筒引燃长明灯。当热电偶检测到长明灯已燃后,现场点火PLC将切断引火筒燃料气管线上的电磁阀,停止点火。自动点火系统回到巡检状态。当火检没有检测到长明灯火焰时,并且仍有放空气排放,自动点火系统将重新启动。若无放空气的放空信号,自动点火-系统将自动熄灭长明灯、氮气吹扫熄灭火炬。3.2偶模块和热电阻温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数。S7-200系列PLC特配有EM231热电偶模块和热电阻模块,可以直接与热电偶或热电阻连接,相当于将变送器与A/D转换模块合为一体。热电偶将火焰的温度通过温度传感器4~20mA的电流信号经EM231进行信号的放大、滤波处理。输出信号经过中间继电器接点输入热电偶温度显示器。并向PLC输出一个火焰状态信号。图4为火焰检测的端子接线图。3.3点火成功后,再控点火Ⅰ、自动巡检点火触发信号。Ⅱ、自动判断是否有放空信号,若无则自动熄灭长明灯。Ⅲ、自动判断点火是否成功,长明灯点燃后切断引火筒、高能点火枪的燃料气气源;如遇点火故障(有放空信号,但长明灯未点燃)则发出报警信号,报警信号送至装置DCS,重新点火。操作人员可在控制室内由高能点火装置远控点燃长明灯、主火炬;也可利用现场就地点火装置点火。4plc的可靠性和使用的便畅性本系统设计为自动/手动/现场就地手动三种控制点火方式,并设有故障检测报警火焰检测装置。通过设计、安装调试及稳定的运行,充分显示了PLC控制的可靠性和使用的便捷性。通过该系统的应用大大提高了点火的安全性,降低了工人劳动