摘要:本文主要讲述Omron-CP1H-XA40DR-A  PLC的功能，以及在青岛港务局供热处的热力除氧器控制中的应用，详细描述了控制系统的硬件配置、软件编程以及PLC与人机界面的通讯设置。

关键词:PLC ；人机界面

1引言

为满足现代工业的高自动化、高效、高可靠和高精度的要求，可编程控制器(PLC)、人机界面等产品在工业领域中得到了广泛的应用，OMRON公司的自动化产品以其功能丰富、产品齐全、成本低、高性能在暖通行业得到了广泛的应用。

热力除氧器是电站锅炉、工业锅炉系统中必备的设备，其主要功能为降低锅炉上水中的氧含量，使之达到标准要求，以保障锅炉和整个系统的金属部件在高温下不发生过渡的氧化腐蚀。对于设备的工艺要求需要解决的是对压力、温度、水位的控制，当压力低时蒸汽电动调节阀需要增加开度来调节压力，当水位低时给水电磁阀需要打开进行补水，温度和压力成比例关系，如果压力控制在需要的范围之内温度自然也会达到需要的范围。其系统组成部分主要包括：除氧头、除氧水箱、除氧泵、蒸汽电动调节阀、给水电磁阀、回水电磁阀和OMRON PLC控制系统。

2应用方案简介

本控制系统分为手动控制和自动控制两种方式，根据现场需要，手动控制时可以对除氧泵的启停、电磁阀的开闭以及蒸汽电动调节阀的开度进行控制。自动控制时所有参数都会在文本显示器上显示，程序经过运算后会根据参数设置自动控制除氧泵启停、给回水电磁阀的开闭和蒸汽电动调节阀的开度。能实现对除氧器压力和水位的自动控制。

系统采用的是CP1H-XA40DR-A PLC,CPU本身集成了模拟量输入输出，CPU的数字量输入点采集除氧泵的1#2#选择、除氧泵启停、电磁阀的开闭、系统的手动自动选择信号。其中电磁阀的开闭在程序中编写为单键开关程序，只用一个自复位式按钮开关按一下打开再按一下关闭，不仅节省了扩展输入模块的成本又提高了设备的稳定性。输出点控制除氧泵的交流接触器、电磁阀的中间继电器和各个部位的运行和故障指示灯。CPU的模拟量输入用来检测温度、压力、水位和蒸汽调节阀的开度大小反馈值，正好是4路输入。输出点用了一路控制蒸汽电动调节阀的开度，用4-20mA控制开度从0%到100%。

在系统中的控制要点主要是对蒸汽电动调节阀的开度控制，系统要求将压力控制在18-22kpa以内，水位在700mm-850mm以内。对于水位范围是用给水电磁阀的开闭控制。压力控制在程序编写中采用的是闭环式控制，如果压力低于10kpa或高于26kpa时蒸汽调节阀进行粗调以每秒钟12%的开度进行调节；如果压力高于10kpa或低于26kpa且在18kpa－22kpa之外时蒸汽调节阀进行微调以每秒钟5%的开度进行调节；如果压力在18kpa－22kpa之内时属正常的压力范围，此时蒸汽调节阀将开度保持不动维持压力。

热力除氧器控制系统图如附图所示。

附图  热力除氧器控制系统图

除氧器给水和给蒸汽需要配合进行，当水位低于700mm时给水电磁阀打开，三秒钟后回水电磁阀关闭，蒸汽电动调节阀开始调节开度。在此处加了三秒钟的延时目的是为了消除水流突然的冲击给水管道发出异常的声音。在给水和给蒸汽的同时除氧器内部汽水混合，压力慢慢升高，给水流量是固定不变的，但蒸汽调节阀开度需要根据内部检测的压力进行粗调或微调直到压力合适为止。当水位上升到850mm时蒸汽调节阀开始关小，当关到开度7%时回水电磁阀打开，延时三秒钟给水电磁关闭，然后蒸汽调节阀全部关闭。蒸汽调节阀属于重要部件，所以在程序中还做了阀门检测功能，当蒸汽调节阀的控制开度和反馈开度误差超过10%（如：控制开度为50%，反馈实际开度为超过61％或39%）时，控制系统会有声光报警并在文本显示器上有中文提示。对于压力温度水位的报警都有相关设定参数，当超过设定值时会有相应的声光报警和中文提示，用户可以根据中文提示做出正确的处理措施。

OMRON的文本显示器功能强大，驱动程序齐全，全面支持OMRON CP1H型PLC。对于PLC内部的参数修改可以在文本显示器设定。此方案多次在除氧器控制中应用，其性能稳定操作简单广受用户的认可。

3对欧姆龙的建议

OMRON公司的自动化产品性能卓越，更能强大。但希望OMRON公司能多开发出更多领先的产品，并且在国内做好推广工作，让更多的自动化领域的人士了解OMRON学习OMRON并使用OMRON。