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[摘 要]锅炉的运用在现代工业生产过程中及人们日常生活中都起到了相当重要的作用，很多工业生产活动比如冶炼、印刷等工业，及人口密度较大的公共场所，比如医院、学校等都离不开鍋炉的运用。然而，由于种种原因，目前许多锅炉使用者仍然采用人工对锅炉工作的运行状态进行调节。但众所周知，人工调节锅炉的运行，必然存在种种弊端。譬如劳动强度过大、调节不够精确、且由于操作失误等原因，易造成较严重的环境污染问题以及存在着不可避免的安全隐患。那么，如何改进锅炉的使用情况，提高其利用效率，创造出更大的价值呢？PLC技术在锅炉自控的应用上值得探析。
[关键词]PLC；锅炉；自控系统
中图分类号：TF 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0261-01
现代工业企业中锅炉的运用非常广泛。印染、食品、造纸、轻纺等，包括学校、医院等都需要利用锅炉来提供更多的能量以保证日常所需。
一、锅炉的定义及运用
锅炉实际上是一种通过向锅炉中输入电能或者化学燃料，经过锅炉加工，转换成高温水或者蒸汽等有机热载体来实现能量的形式转换的设备，这些输出的高温水或蒸汽可以直接满足人们的生活工作需求并给工业生产提供热能，也可经过发电机二次转化为电能、或经过蒸汽动力装置的作用转化为机械能等等。一般按照其所用燃料将锅炉分为燃油锅炉，燃气锅炉，燃煤锅炉，太阳能锅炉及沼气锅炉等，目前随着人们对环保的重视以及成本的考量，燃气锅炉的使用愈加广泛。
二、锅炉的自动控制
锅炉的自动控制系统可以实现锅炉的全程调节、燃烧管理的控制和锅炉的自动起动等，以实现对锅炉的最优控制和管理。锅炉的控制系统依锅炉的结构、运行方式和所用的燃料不同也有差异，一般小型锅炉只有水位调节系统，中型锅炉要有燃烧和炉膛压力调节系统，大型锅炉还要有氧量校正系统，而供应过热蒸汽的锅炉还需要增加过热蒸汽温度调节系统。合理的选择锅炉的自动控制系统，能够在在能源上实现更好的节省，从小的方面来讲，企业的生产成本减少，能提高企业收益，从大的方面来讲，能够保护环境，帮助实现可持续发展。
三、PLC技术特点
PLC，全称为可编程逻辑控制器，即采用可编程的储存器，对数据进行处理，并执行精确的逻辑运算、准确定时、复杂的科学计数与算术等操作、严格的顺序控制等指令，同时可以通过数据的模拟输入配合程序设定控制机械的生产过程。PLC技术是科技给生活生产带来便利的典型代表，具有编程简单、功能强大、抗干扰能力强、调试工作量少、维修方便、突发情况应对及时等特点。目前在锅炉控制中应用较为广泛。
在锅炉自动控制系统中，PLC利用人机接口以及I/O接口，实时采集、记录、监视、操作控制过程对象的数据，可进行系统局部故障的在线维修以及组态回路的在线修改。PLC使用的人机对话系统实用而简捷，采用复合窗口技术，对工艺流程图、各控制回路、纪录数据实时显示并生成报表，使各工艺测点的历史趋势能够直观显示。工程师能够方便地将不同设备的控制功能按设备分配到不同的合适控制单元上，这样操作员可以按照需要对单个控制单元进行模块化的功能修改、维护、下装和调试。由PLC自动控制现场监控点，然后传递到中央监控计算机，利用系统软件还原显示数据，并对数据进行处理，这样进一步强化了系统数据通信安全性能。各个控制单元分布安装在被控设备附近，既节省电缆，又可以提高该设备的控制速度。
四、锅炉控制系统其他方案的应用
4.1 FCS
FCS（Fieldbus Control System）指的是现场总线控制系统，通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线，以传送4～20mA信号，现场总线系统中，每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信，减少了大量接线。FCS系统在控制系统上具有较高的科技水平，以分散的数字化测量控制设备作为节点，用总线连接，使信息交换的速度大大加快，从而更好地实现自动控制功能。但相对的，FCS的价格相对而言较为昂贵，对于一些中小型企业有较大的经济压力。
4.2 DCS
DCS（Distributed Control System）分散式控制系统，一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。现场I/O站可以由PLC站来实现，PLC站通过MODEBUS RTU协议可与DCS总站实现通讯。
DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（HMI）功能的网络节点。
工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
4.3常规仪表
常规仪表是最为传统的控制系统，主要采用了继电器控制。但继电器控制系统只能满足早期企业对锅炉的较低要求。随着社会经济的发展，人们对锅炉的温度、压力及工作安全保障等控制要求正在逐渐变得更加精确和复杂，传统的继电器控制系统已经无法很好的满足现代工业对锅炉控制系统的要求了。
五、PLC在锅炉控制系统的应用现状及未来发展
5.1 PLC在锅炉控制系统的应用现状
早期的可编程逻辑控制器是一种偏向于运用逻辑控制电路的控制系统，是以继电器的形态发展起来的。而PLC的逻辑化随着电子信息技术的发展，逐渐由早期的可编程逻辑控制器发展而来，它兼具了时间控制，技术控制，步进控制，数据处理等控制功能，同时使用灵活，且具有较强的机动性。随着芯片的运用及发展，可编程逻辑控制器无法同时储存大量数据及其处理也得到改善，可同时储存成千上万的数据资料。且在PLC和IPC的共同基础上，可编程逻辑控制器能够在完美利用科技成果的同时，实现更好的人机结合控制，使锅炉的控制功能更加灵活机动。随着科技的进步，可编程逻辑控制器的成本日益下降，性能却得到不断发展和完善，性价比非常高。且随着网络的发展，也可形成有规模的可编程逻辑控制器网络以满足更高的控制需求。
5.2 PLC的未来发展
PLC的未来发展不仅取决与产品本身的发展，还取决于PLC与其它控制系统和工厂管理设备的集成情况。尽管PLC比原来复杂了很多，但是，他们依然保持了令人吃惊的简单性，对操作员来说，今天的高功能的PLC与30年前的PLC一样那么容易操作，甚至更为简单。
五、结语
可编程逻辑控制器的控制能力强大，可操作性较强，操作简单灵活，且具有较高的可靠性。在锅炉自动控制的应用中大大提升了锅炉效率，尤其在可编程逻辑控制器联合网络功能后，同时兼顾着传统控制器灵活的机变形和新科技的较高的自动化程度。在全人类共同面对能源危机的今天，能够有效提高能源利用效率从而达到能源在一定程度上的节约效果的PLC，是实现锅炉控制系统自动化的不二之选。
参考文献
[1]任有志.王璐.刘辉.基于PLC的大型热油锅炉自动化改造[j].河北工业科.2015.05.15
[2]杨国亮.吴长贵.锅炉燃烧自控系统的研究[j].电子制作.2014.11.15
[3]李志超.基于PLC技术的计算机锅炉监控系统设计[j].电脑编程技巧与维护.2014.04.18
[关键词]PLC；锅炉；自控系统
中图分类号：TF 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0261-01
现代工业企业中锅炉的运用非常广泛。印染、食品、造纸、轻纺等，包括学校、医院等都需要利用锅炉来提供更多的能量以保证日常所需。
一、锅炉的定义及运用
锅炉实际上是一种通过向锅炉中输入电能或者化学燃料，经过锅炉加工，转换成高温水或者蒸汽等有机热载体来实现能量的形式转换的设备，这些输出的高温水或蒸汽可以直接满足人们的生活工作需求并给工业生产提供热能，也可经过发电机二次转化为电能、或经过蒸汽动力装置的作用转化为机械能等等。一般按照其所用燃料将锅炉分为燃油锅炉，燃气锅炉，燃煤锅炉，太阳能锅炉及沼气锅炉等，目前随着人们对环保的重视以及成本的考量，燃气锅炉的使用愈加广泛。
二、锅炉的自动控制
锅炉的自动控制系统可以实现锅炉的全程调节、燃烧管理的控制和锅炉的自动起动等，以实现对锅炉的最优控制和管理。锅炉的控制系统依锅炉的结构、运行方式和所用的燃料不同也有差异，一般小型锅炉只有水位调节系统，中型锅炉要有燃烧和炉膛压力调节系统，大型锅炉还要有氧量校正系统，而供应过热蒸汽的锅炉还需要增加过热蒸汽温度调节系统。合理的选择锅炉的自动控制系统，能够在在能源上实现更好的节省，从小的方面来讲，企业的生产成本减少，能提高企业收益，从大的方面来讲，能够保护环境，帮助实现可持续发展。
三、PLC技术特点
PLC，全称为可编程逻辑控制器，即采用可编程的储存器，对数据进行处理，并执行精确的逻辑运算、准确定时、复杂的科学计数与算术等操作、严格的顺序控制等指令，同时可以通过数据的模拟输入配合程序设定控制机械的生产过程。PLC技术是科技给生活生产带来便利的典型代表，具有编程简单、功能强大、抗干扰能力强、调试工作量少、维修方便、突发情况应对及时等特点。目前在锅炉控制中应用较为广泛。
在锅炉自动控制系统中，PLC利用人机接口以及I/O接口，实时采集、记录、监视、操作控制过程对象的数据，可进行系统局部故障的在线维修以及组态回路的在线修改。PLC使用的人机对话系统实用而简捷，采用复合窗口技术，对工艺流程图、各控制回路、纪录数据实时显示并生成报表，使各工艺测点的历史趋势能够直观显示。工程师能够方便地将不同设备的控制功能按设备分配到不同的合适控制单元上，这样操作员可以按照需要对单个控制单元进行模块化的功能修改、维护、下装和调试。由PLC自动控制现场监控点，然后传递到中央监控计算机，利用系统软件还原显示数据，并对数据进行处理，这样进一步强化了系统数据通信安全性能。各个控制单元分布安装在被控设备附近，既节省电缆，又可以提高该设备的控制速度。
四、锅炉控制系统其他方案的应用
4.1 FCS
FCS（Fieldbus Control System）指的是现场总线控制系统，通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线，以传送4～20mA信号，现场总线系统中，每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信，减少了大量接线。FCS系统在控制系统上具有较高的科技水平，以分散的数字化测量控制设备作为节点，用总线连接，使信息交换的速度大大加快，从而更好地实现自动控制功能。但相对的，FCS的价格相对而言较为昂贵，对于一些中小型企业有较大的经济压力。
4.2 DCS
DCS（Distributed Control System）分散式控制系统，一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。现场I/O站可以由PLC站来实现，PLC站通过MODEBUS RTU协议可与DCS总站实现通讯。
DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（HMI）功能的网络节点。
工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
4.3常规仪表
常规仪表是最为传统的控制系统，主要采用了继电器控制。但继电器控制系统只能满足早期企业对锅炉的较低要求。随着社会经济的发展，人们对锅炉的温度、压力及工作安全保障等控制要求正在逐渐变得更加精确和复杂，传统的继电器控制系统已经无法很好的满足现代工业对锅炉控制系统的要求了。
五、PLC在锅炉控制系统的应用现状及未来发展
5.1 PLC在锅炉控制系统的应用现状
早期的可编程逻辑控制器是一种偏向于运用逻辑控制电路的控制系统，是以继电器的形态发展起来的。而PLC的逻辑化随着电子信息技术的发展，逐渐由早期的可编程逻辑控制器发展而来，它兼具了时间控制，技术控制，步进控制，数据处理等控制功能，同时使用灵活，且具有较强的机动性。随着芯片的运用及发展，可编程逻辑控制器无法同时储存大量数据及其处理也得到改善，可同时储存成千上万的数据资料。且在PLC和IPC的共同基础上，可编程逻辑控制器能够在完美利用科技成果的同时，实现更好的人机结合控制，使锅炉的控制功能更加灵活机动。随着科技的进步，可编程逻辑控制器的成本日益下降，性能却得到不断发展和完善，性价比非常高。且随着网络的发展，也可形成有规模的可编程逻辑控制器网络以满足更高的控制需求。
5.2 PLC的未来发展
PLC的未来发展不仅取决与产品本身的发展，还取决于PLC与其它控制系统和工厂管理设备的集成情况。尽管PLC比原来复杂了很多，但是，他们依然保持了令人吃惊的简单性，对操作员来说，今天的高功能的PLC与30年前的PLC一样那么容易操作，甚至更为简单。
五、结语
可编程逻辑控制器的控制能力强大，可操作性较强，操作简单灵活，且具有较高的可靠性。在锅炉自动控制的应用中大大提升了锅炉效率，尤其在可编程逻辑控制器联合网络功能后，同时兼顾着传统控制器灵活的机变形和新科技的较高的自动化程度。在全人类共同面对能源危机的今天，能够有效提高能源利用效率从而达到能源在一定程度上的节约效果的PLC，是实现锅炉控制系统自动化的不二之选。
参考文献
[1]任有志.王璐.刘辉.基于PLC的大型热油锅炉自动化改造[j].河北工业科.2015.05.15
[2]杨国亮.吴长贵.锅炉燃烧自控系统的研究[j].电子制作.2014.11.15
[3]李志超.基于PLC技术的计算机锅炉监控系统设计[j].电脑编程技巧与维护.2014.04.18