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摘要： 介紹PLC在发电厂自动化中的控制以及在烟气脱硫工艺系统的应用，根据形势分析了PLC在中国的应用前景。
关键词：PLC；发电厂控制；自动化；发展前景
Abstract: This paper introduces the PLC control in power plant automation and the application system of flue gas desulfurization process, according to the analysis of the situation of the application of PLC in china.
Key words: PLC; power control; automation; development prospects
PLC控制在火力发电厂烟气脱硫控制系统中起着关键作用，要提高脱硫效率就必须提高控制系统的水平和控制质量。根据烟气脱硫系统的工艺特点，应着力解决系统自动控制方面的全新要求和控制方式，保证脱硫系统的安全、经与稳定运行。
1 PLC在发电厂自动化中的控制
1.1 顺序控制
顺序控制是PLC最基本、应用最广泛的领域。由于它具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，在实现单机控制、多机群控制、生产流程控制中完全取代了传统的继电器接触器控制系统。如：安阳发电厂的物料输送及配料，锅炉球磨机及各润滑站系统，锅炉振打系统，斗轮堆取料机系统，翻车机系统。用于顺序控制的PLC编程语言即不同于高级语言，也不同于汇编语言，它是面向现场、面向问题、面向用户的简单直观的程序控制语言。它可分为逻辑型和动作型两大类。前者可由传统的继电器电路变换而来，如梯形图，后者由机械设备动作变换而来，如流程图。梯型图同继电器电路相似，易于掌握，便于维修。在顺序控制中应用的较为广泛。即使不经过特殊的培训，一般工程技术人员也能很快掌握。
1.2 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，采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如；生产过程中的温度、流量、压力、速度等。
1.3 位置控制
PLC可以支持数控机床的控制和管理，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，可以完成多轴伺服电机的自控。
1.4 生产过程的监控和管理
PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连，显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，生产流程模拟屏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的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态。如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。
2 PLC控制和烟气脱硫工艺系统的有机结合与应用
弘电脱硫工艺系统由三个子系统完成锅炉烟气的脱硫任务，按功能划分为公用辅助系统、石灰石卸料与磨制系统和废水处理系统等。根据脱硫系统的特点，整个控制系统也划分三个子系统，共采用三对西门子电气公司的西门子系列PLC300系列控制器组成冗余的控制系统和网络，控制器通过西门子系列N以太网模块与100M以太网交换机直接相联。控制系统配置了三台操作员站和一台工程师站，采用双机热备运行方式。采用哪种组态软件并不重要，关键是利用软件实现工程设计中的控制思想和控制模 式。IFIX软件有这么多优点，把它作为自控系统的开发软件是最好的选择之一。脱硫系统的主要顺序控制组有：烟道系统、挡板密封风机、气气换热器、循环浆泵、除雾器、石膏排出泵、石膏溢流浆液泵、真空皮带脱水系统、工艺水泵、废水处理系统和石灰石输送及制浆系统等。每个单元的热工保护直接在各个单元控制器中实现，它们作为设备函数模块的保护参数输入驱动设备。一些参与保护的重要模拟量的采用三取二的表决原则或采用双重测量方式，以保证系统运行的可靠性。由于旁路挡板在脱硫系统中的特殊地位，在远程操作站上专门设有紧急开启按钮，直接通过硬接线操作旁路挡板和向DCS控制系统发送紧急开启信号。
3 PLC在发电厂的应用发展与前景
3.1展望
PLC 技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC 将会继续失去市场份额: 更有甚者认为，在工业 PC 面前，PLC 将会一步一步走向死亡; 但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC 提供一定的市场份额。在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，己经发生巨大变革，几乎到处都有 PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软 PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC 组态软件和基于工业PC 控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统 PLC 供应商在思想上己经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统 PLC 的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是 PLC 控制器的核心，PLC 供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将 PLC 融入更加开放的工业控制行业。
3.2 PLC在中国的应用前景
我国是发展中国家，工业自动化程度较低，工业自动化应用水平与工业发达国家相比滞后几十年，相当一部分机械行业仍采用传统继电器—接触器设备。我国正努力成为世界新的制造业基地，制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。同时，机械行业为提高劳动生产率和产品质量，必然会实现自动化控制，大量传统产业的自动化改造为PLC的提供更广阔的应用空间。 在哥本哈根气候会议上，低碳经济成为人类关注的热点，提高生产效益成为当前各行各业的首要任务。具节能减排的自动化技术在全球提倡的“低碳经济”下当之无愧成为人们关注的技术之一。化工行业由于生产环境较差，使得PLC的使用寿命低于其它行业，相应的更换率就高于其它行业。大量使用PLC的化工设备需采购更多的零配件，由此化工行业存在着较大的更换市场。 由此可知，PLC在我国的应用潜力还远远没有得到充分发挥。按目前形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。
4 结束语
目前在工业自动化领域，可编程控制器作为自动控制的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于PLC综合了计算机和自动化技术，使它大大超过其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，并通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，
从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力。
关键词：PLC；发电厂控制；自动化；发展前景
Abstract: This paper introduces the PLC control in power plant automation and the application system of flue gas desulfurization process, according to the analysis of the situation of the application of PLC in china.
Key words: PLC; power control; automation; development prospects
PLC控制在火力发电厂烟气脱硫控制系统中起着关键作用，要提高脱硫效率就必须提高控制系统的水平和控制质量。根据烟气脱硫系统的工艺特点，应着力解决系统自动控制方面的全新要求和控制方式，保证脱硫系统的安全、经与稳定运行。
1 PLC在发电厂自动化中的控制
1.1 顺序控制
顺序控制是PLC最基本、应用最广泛的领域。由于它具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，在实现单机控制、多机群控制、生产流程控制中完全取代了传统的继电器接触器控制系统。如：安阳发电厂的物料输送及配料，锅炉球磨机及各润滑站系统，锅炉振打系统，斗轮堆取料机系统，翻车机系统。用于顺序控制的PLC编程语言即不同于高级语言，也不同于汇编语言，它是面向现场、面向问题、面向用户的简单直观的程序控制语言。它可分为逻辑型和动作型两大类。前者可由传统的继电器电路变换而来，如梯形图，后者由机械设备动作变换而来，如流程图。梯型图同继电器电路相似，易于掌握，便于维修。在顺序控制中应用的较为广泛。即使不经过特殊的培训，一般工程技术人员也能很快掌握。
1.2 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，采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如；生产过程中的温度、流量、压力、速度等。
1.3 位置控制
PLC可以支持数控机床的控制和管理，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，可以完成多轴伺服电机的自控。
1.4 生产过程的监控和管理
PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连，显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，生产流程模拟屏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的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态。如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。
2 PLC控制和烟气脱硫工艺系统的有机结合与应用
弘电脱硫工艺系统由三个子系统完成锅炉烟气的脱硫任务，按功能划分为公用辅助系统、石灰石卸料与磨制系统和废水处理系统等。根据脱硫系统的特点，整个控制系统也划分三个子系统，共采用三对西门子电气公司的西门子系列PLC300系列控制器组成冗余的控制系统和网络，控制器通过西门子系列N以太网模块与100M以太网交换机直接相联。控制系统配置了三台操作员站和一台工程师站，采用双机热备运行方式。采用哪种组态软件并不重要，关键是利用软件实现工程设计中的控制思想和控制模 式。IFIX软件有这么多优点，把它作为自控系统的开发软件是最好的选择之一。脱硫系统的主要顺序控制组有：烟道系统、挡板密封风机、气气换热器、循环浆泵、除雾器、石膏排出泵、石膏溢流浆液泵、真空皮带脱水系统、工艺水泵、废水处理系统和石灰石输送及制浆系统等。每个单元的热工保护直接在各个单元控制器中实现，它们作为设备函数模块的保护参数输入驱动设备。一些参与保护的重要模拟量的采用三取二的表决原则或采用双重测量方式，以保证系统运行的可靠性。由于旁路挡板在脱硫系统中的特殊地位，在远程操作站上专门设有紧急开启按钮，直接通过硬接线操作旁路挡板和向DCS控制系统发送紧急开启信号。
3 PLC在发电厂的应用发展与前景
3.1展望
PLC 技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC 将会继续失去市场份额: 更有甚者认为，在工业 PC 面前，PLC 将会一步一步走向死亡; 但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC 提供一定的市场份额。在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，己经发生巨大变革，几乎到处都有 PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软 PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC 组态软件和基于工业PC 控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统 PLC 供应商在思想上己经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统 PLC 的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是 PLC 控制器的核心，PLC 供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将 PLC 融入更加开放的工业控制行业。
3.2 PLC在中国的应用前景
我国是发展中国家，工业自动化程度较低，工业自动化应用水平与工业发达国家相比滞后几十年，相当一部分机械行业仍采用传统继电器—接触器设备。我国正努力成为世界新的制造业基地，制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。同时，机械行业为提高劳动生产率和产品质量，必然会实现自动化控制，大量传统产业的自动化改造为PLC的提供更广阔的应用空间。 在哥本哈根气候会议上，低碳经济成为人类关注的热点，提高生产效益成为当前各行各业的首要任务。具节能减排的自动化技术在全球提倡的“低碳经济”下当之无愧成为人们关注的技术之一。化工行业由于生产环境较差，使得PLC的使用寿命低于其它行业，相应的更换率就高于其它行业。大量使用PLC的化工设备需采购更多的零配件，由此化工行业存在着较大的更换市场。 由此可知，PLC在我国的应用潜力还远远没有得到充分发挥。按目前形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。
4 结束语
目前在工业自动化领域，可编程控制器作为自动控制的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于PLC综合了计算机和自动化技术，使它大大超过其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，并通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，
从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力。