摘?要：
在深入分析火力发电厂锅炉炉膛吹灰控制要求的基础上，通过运用博图软件、S7-1200PLC和触摸屏技术，进行了火力发电厂锅炉炉膛吹灰控制系统的硬件设计、控制程序编写以及系统仿真设计，满足了发电厂锅炉炉膛吹灰的自动控制需求，实现了发电厂锅炉炉膛的自动吹灰，可以清除受热面的结焦和积灰，保证锅炉受热面清洁，提高了锅炉热效率，节省了人力，保障了操作人员的人身安全。
关键词：
西门子PLC；锅炉炉膛；自动吹灰
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引言
在工业生产控制领域，PLC已经成为不可或缺的设备之一。S7-1200PLC作为西门子公司推出的一款面向离散和自动化系统的控制器，可以满足不同的生产现场需求，在自动化生产领域的应用越来越普遍。运用PLC技术，结合触摸屏应用和工业现场网络等技术，可以完成对离散系统的自动化控制，也可以实现对独立的自动化系统的控制。锅炉吹灰器是发电厂锅炉必不可少的辅机设备，在锅炉正常运行过程中可以保证锅炉受热面的清洁，提高锅炉热效率。在分析借鉴PLC对其他火电设备控制的基础上，本文采用西门子PLC完成锅炉炉膛吹灰器的自动控制系统设计，结合触摸屏画面进行实时操作与监控，提高了生产的安全性和效率。
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炉膛吹灰系统
吹灰系统是火力发电厂众多设备中必不可少的一部分，包括炉膛吹灰、空预器吹灰、省煤器吹灰和水冷壁吹灰，通过对吹灰器的进、退控制，完成吹灰工作，主要作用是清除掉炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器管道及空气预热器等设备受热面的结焦、积灰，保证受热面清洁，提高锅炉热效率。本文以炉膛吹灰系统为对象对控制系统进行设计。
1.1?炉膛吹灰系统结构
如图1所示，发电厂锅炉炉膛两侧各布置一台吹灰器，左侧吹灰器为L1，右侧吹灰器为R1，每台吹灰器设置两个限位开关，限位开关SQ1为左侧吹灰器L1的后退到位，限位开关SQ2为左侧吹灰器L1的前进到位，限位开关SQ3为右侧吹灰器R1的前进到位，限位开关SQ4为右侧吹灰器R1的后退到位。同时设有自动投入按钮SB1、吹灰急停按钮SB2、左侧吹灰器L1启动按钮SB3、左侧吹灰器L1停止按钮SB4、右侧吹灰器R1启动按钮SB5、右侧吹灰器R1停止按钮SB6等6个按钮。
吹灰系统正常运行时两个吹灰器同时进退，吹灰器的管道和过热蒸汽管道相套接，过热蒸汽管道在内，吹灰器管道在外。过热蒸汽管道的外径约等于吹灰器管道的内径。当吹灰器离开原位时，机械提升阀自动打开，蒸汽进入吹灰器管道，继而吹入炉膛开始吹灰。两个吹灰器在炉膛两侧对称分布且同时进退，保证了炉膛两侧同步吹灰，以防出现炉膛偏烧和炉膛两侧存在温差。
1.2?炉膛吹灰系统功能
1.2.1??自动模式
按下按钮SB1，投入系统自动模式。
（1）吹灰器启动：按下按钮SB1以后，吹灰器L1和吹灰器R1同时启动。
（2）吹灰器前进：吹灰器L1和吹灰器R1收到启动指令以后，相应的接触器闭合，吹灰器电机正转，两个吹灰器同时向锅炉炉膛内前进。
（3）吹灰器前进到位：吹灰器L1前进到限位开关SQ2处停止，吹灰器R1前进到限位开关SQ3处停止。
（4）吹灰器后退：吹灰器前进到位以后，原地等待10s，然后吹灰器电机反转接触器动作，电机反转，吹灰器开始后退。后退过程中，后退10s则停留原地吹灰60s，再后退10s，停留原地吹灰60s，如此循环，直到到达后限位开关SQ1和SQ4。
（5）吹灰器后退到位：吹灰器L1和R1分别后退到SQ1和SQ4后停止，吹灰结束。
1.2.2??手动模式（单体模式）
手动模式下，按下按钮SB3，左侧吹灰器L1匀速向前移动，前进到限位开关SQ2，左侧吹灰器L1停止前进，自动后退到限位开关SQ1处停止。按下按钮SB1启动后，无论左侧吹灰器L1处于何处，再按下停止按钮SB4以后，左侧吹灰器L1将自动后退至后限位SQ1处；按下按钮SB5，右侧吹灰器R1匀速向前移动，前进到限位开关SQ3，右侧吹灰器R1停止前进，自动后退到限位开关SQ4处停止。按下启动按钮SB5以后，无论右侧吹灰器R1处于何处，按下停止按钮SB6，右侧吹灰器R1将自动后退至后限位SQ4处。
1.2.3??安全保护功能
（1）过载保护：在吹灰器L1、R1控制回路中各有一个热继电器，分别为FR1和FR2，如图2的炉膛吹灰系统硬件接线图所示，在吹灰器前进或后退过程中，若机械部分出现卡涩或电机电流不匹配，热继电器会立即动作从而断开控制回路，使吹灰器电机停止转动，防止吹灰器电机因过载而烧损。
（2）急停保护：当出现故障时，如吹灰器在吹灰过程中出现卡涩不动，应当按下急停按钮SB2，吹灰器L1和R1将自动后退到位。如果后退过程出现卡涩，则选用人工方式将其退出。
（3）短路保护：FU1～FU4（图2）为熔断器，在电路中起到短路保护作用。
1.3??硬件接线设计
工控机、触摸屏和PLC通过交换机组成局域网，