专利名称：锅炉自动加热系统及燃烧器控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业自动化技术领域，更具体地说，涉及一种用于工业系统的锅炉自 动加热系统及燃烧器控制系统。
背景技术：
现有的锅炉加热控制系统及热洗清蜡系统一般仅具有单一的燃料，适用性较差， 并且，其一般使用简单的半自动化电路控制系统，这种半自动话电路控制系统需要较多的 人工干预，操作较为繁琐、复杂，容易造成设备误动作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锅炉自动加热系统及燃烧器控制系统，以 解决现有技术存在的燃料单一，并且需要过多人工操作而带来的种种问题。本发明实施例是这样实现的一种锅炉自动加热系统，包括为系统中各设备供应电能的电源；燃烧器；水泵；用于控制燃烧器动作的燃烧器开关；用于控制水泵动作的水泵开关；为所述燃烧器供应燃料的第一燃料箱和第二燃料箱；控制系统，用于依据锅筒中水温、水位及压力情况，对所述燃烧器开关、水泵开关 进行控制，并依据第一燃料箱和第二燃料箱的燃料量情况，确定为燃烧器提供合适燃料。优选的，上述系统还包括若干设置在燃烧器开关和燃烧器之间线路，及水泵开关 和水泵之间线路，及控制系统与燃烧器开关、水泵开关之间线路上的熔断器。优选的，上述系统中，还包括过载保护器，设置于水泵与电源的连接线路上，用于在该线路上电流大于预设值 时，切断线路。优选的，上述系统中，还包括电压表，设置于燃烧器与电源的连接线路上，用于显示线路当前电压值。优选的，上述系统中，所述电源包括多功能变压器，用于将外接电源输送的不同等级的电压变为设备所需正常工作频 率和电压；电瓶，用于在无外接电源时，为系统中的各个设备提供电能；逆变器，用于将所述电瓶提供的电能变为系统中各设备所需正常工作频率和电 压。优选的，上述系统中，所述第一燃料为燃油，所述第二燃料为燃气。
优选的，上述系统中，所述控制系统包括分别布设于锅筒、第一燃料箱和第二燃料箱内的多个传感器；连接所述燃烧器开关、水泵开关的线路，及该线路上分别用于表示燃烧器开关、水 泵开关的开关状态的指示灯；采集所述多个传感器获取的信息，并依据所述信息产生相应控制信号控制所述燃 烧器开关、水泵开关的PLC控制器，所述信息包括锅筒内液体的温度及压力，及第一燃料 箱内燃油的液位，及第二燃料箱出口处燃气的压力。优选的，上述系统中，所述燃烧器开关、水泵开关均由若干继电器组成，通过继电 器得/失电情况控制自身常闭点、常开点和主触点的启闭，进而控制燃烧器和水泵的动作。本发明实施例同时还提供一种用于上述锅炉自动加热系统中的控制系统，包括分别布设于锅筒、第一燃料箱和第二燃料箱内的多个传感器；连接燃烧器开关、水泵开关的线路，及该线路上分别用于表示燃烧器开关、水泵开 关的开关状态的指示灯；采集所述多个传感器获取的信息，并依据所述信息产生相应控制信号控制所述燃 烧器开关、水泵开关的PLC控制器，所述信息包括锅筒内液体的温度及压力，及第一燃料 箱内燃油的液位，及第二燃料箱出口处燃气的压力。优选的，所述控制系统中，所述燃烧器开关、水泵开关均由若干继电器组成，通过 继电器得/失电情况控制自身常闭点、常开点和主触点的启闭，进而控制燃烧器和水泵的 动作。通过上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例提供的锅炉自动加热系 统中，提供两种燃料，可根据需要选择合适的燃料，为系统的正常工作提供保证；并且，采用 了 PLC控制系统，其能够自动定时采集系统的各种工作状况，并根据不同的工作状况自动 控制系统中各设备的动作，无需用户手动控制，从而解决了误操作的问题，操作高效、便捷、 易控制。并且，PLC控制系统是根据用户预先输入的程序进行操作的，用户可根据实际需要 改动程序，因此具有较好的适用性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为锅炉自动加热系统的结构示意图；图2为上述系统中PLC控制器产生控制信号的示意图；图3为上述系统中的电源1的结构示意图；图4为上述系统中燃烧器2、水泵3、燃烧器开关4、水泵开关5的一种连接结构示 意图；图5为上述系统中燃烧器2、水泵3、燃烧器开关4、水泵开关5的另一种连接结构 示意图；图6为上述系统中一种与燃气电路有关的部分结构的示意图7为上述系统中另一种与燃气电路有关的部分结构的示意图。
具体实施例方式鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种的工业锅炉自动加热系统及燃烧器控制系统，该工业锅炉自动加热系统采用燃油、燃气双燃料电路，并引进了 PLC控制器对所述 双燃料电路进行控制，一方面解决了现有技术燃料单一的问题，另一方面可实现电路的自 动控制。为了使本领域技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参考图1，为本发明实施例提供的锅炉自动加热系统的结构示意图。所述锅炉自动加热系统包括电源1、燃烧器2、水泵3、燃烧器开关4、水泵开关5、 第一燃料箱6、第二燃料箱7和PLC控制系统8。其中电源1用于为系统中各设备提供合适的电能；第一燃料箱6、第二燃料箱7分别用于储存不同类型的燃料，本实施例中第一燃料 箱6存储燃油，第二燃料箱7存储燃气，为了方便描述，下文统一将第一燃料箱6称为储油 箱6，将第二燃料箱7称为储气箱7 ；燃烧器开关4控制燃烧器2的开与停，水泵开关5控制水泵3的开与关，水泵开关 5开启时，水泵3运行并往锅筒中泵水，燃烧器开关4开启时，燃烧器2点火运行，对锅筒中 的液体(混合液体，由水、油组成)进行加热。PLC控制系统8连接电源，包括若干传感器、连接燃烧器开关4和水泵开关5的连 接线路及PLC控制器，具体而言，所述若干传感器包括连接燃烧器开关4和水泵开关5的 连接线路，设置于锅筒中的温度传感器和压力传感器，设置于燃油箱6中的液位传感器，设 置于燃气箱7出口处的压力传感器。PLC控制器定时检测储油箱6的液位、储气箱7的出口压力、锅筒的液温及压力，以 对燃烧器2和水泵3进行自动控制，如图2所示，接受电源1提供的电能，采集锅筒中液体 的压力信号、温度信号和油、水箱液位信号，产生控制信号并发送，具体控制过程包括预处理步骤预先接收并存储从编程器输入的用户程序和数据，诊断电源和PC内部电路的工 作状态及编程过程中的语法错误。控制步骤采集所述液位信息、压力信息及温度信息，并存入输入映像寄存器或数据寄存器； 采集的具体方式通过在相应位置布设传感器，定时获取该传感器提供的信息；执行用户程序针对上述采集到的信息，产生相应的控制信号以启闭有关的控制 电路。具体而言，该PLC根据釆集到的信息进行电路控制的过程如下
根据储气箱7的出口压力大小判断储气箱7的储气量，根据储油箱6判断储油量， 并根据储气箱7的储气量和储油箱的储油量确定使用何种燃料当储油量不足时，转换供 应的燃料，由燃气替代。首先，控制水泵开关5开启，由水泵3运行并往锅筒中泵水与其中的石油进行混合 形成混合液体，当锅筒中所述混合液体的压力达到预定门限时，控制水泵开关5关闭，水泵 3停止往锅中泵水。然后，开启输送燃气或燃油的管道，并控制燃烧器开关4开启，使得燃烧 器2点火，并对锅筒中的水进行加热。锅筒中混合液体的压力随着温度的升高而增大，为了 保证系统的安全，当其压力达到预定门限时，控制燃烧器开关4关闭。本实施例中，电源1可以采用两级供电方式，具体结构可以如图3所示，其 中Bl 多功能变压器，其工作主要将外接电源输送的不同等级的电压变为设备所需 正常工作频率和电压(如50Hz/220V)；DC 提供直流电的电瓶，用于在无外接电源时，为系统中的各个设备提供电能；KN:电瓶开关，用于控制DC给系统中的各设备输送电能；NB:逆变器，用于将DC提供的电能变为系统中各设备所需正常工作频率和电压 (如 50Hz/220V)。当存在外接电源时，采用Bl将外接电源的电压变压得到工作频率和工作电 压50Hz/220V ；当不存在外接电源时，KN开启DC，并由NB变压得到工作频率和工作电压 50Hz/220V。可以根据实际情况采用不同的供电方式，比较灵活，并且，双供电方式能为正常 供电提供更好的保证。燃烧器2、水泵3、燃烧器开关4、水泵开关5的连接结构如图4所示，其中LE为连接电源1的开关节；A、N表示电源1的两极，与A、N连接的线路分别为Al和N2 ；MS为水泵3，其一端连接Al线路，另一端连接N2线路，在与N2的连接线路上设置 有泵用接触器(KMl)。RS为燃烧器2，其一端连接Al线路，另一端连接N2线路，在与N2的连接线路上设 置有燃烧器接触器(KM2)。数字1、3、9、11是表示电路中的线号；A7、N6为连接MS的连接点，A9、N8为连接AS的连接点；SBl和SB2，分别为水泵停止开关和水泵启动开关，串接于Al和N2之间的线路上， 在该线路上设置有串接有ΚΜΓ交流线圈及该ΚΜΓ的自锁触点KMl ；SB3和SB4，分别为燃烧器停止开关和燃烧器启动开关，串接于Al和N2之间的线 路上，与串联之后的SBl和SB2并联，在该线路上设置有KM2交流线圈及该KM2’的自锁触 点 KMl。该部分电路的工作过程如下在SB2闭合时，电流由Al经SB1、SB2、KM1，至N2产生回路，同时，自锁触点KMl闭 合，连接MS的触点KMl闭合，N6和A7得电，MS运行；在SBl闭合时，KM1，失电，自锁触点KMl开路，连接MS的触点KMl开路，N6和A7 失电，MS停止运行；在SB4闭合时，电流由Al经SB3、SB4、KM2，至N2产生回路，同时，交流线圈KM2，得电，其自锁触点KM2闭合，连接RS的触点KM2闭合，N8和A9得电，RS燃油点火运行；在SB3闭合时，交流线圈KM2，失电，其自锁触点KM2开路，连接RS的触点KM2开 路，N8和A9失电，RS燃油停止运行。为了保证系统中各设备的安全，在相应的连接线路上设置有保护器，同时，为了方 便用户操作，在电路中还可以设置若干指示灯及指示器(如电压表V)，如图5所示在MS与线路Al和N2的连接线路上设置有过载保护器(RF)，RF用于在电路中电 流超过设定值时，切断电路，以保护电路中各器件、设备；并且，在与Al的连接线路上还串 接有熔断器(Ful)；SBl与Al之间的连线及SB3与Al之间的连线上设置有熔断器(Fu2)；并且，在Al 线路上还串接有熔断器(Fu3)；由KMl和一个绿色指示灯Hl串接而成的连接线路，由KMl，，和一个红色指示灯H2 串接而成的连接线路，及由KM2和一个红色指示灯H4串接而成的连接线路，均连接Al和 N2。其中，KM1”的工作过程与KMl的工作过程相反，即KM1，得电时，KMl闭合时，ΚΜ1”开 路，反之，KMl失电时，KMl开路，KMl ”闭合。于是，在SB2闭合时，绿色指示灯Hl点亮，表示MS运行，在SBl闭合时，红色指示 灯Η2点亮，表示MS停止运行；在SB4闭合时，红色指示灯Η4点亮，表示RS燃油点火运行， 在SB3闭合时，红色指示灯Η4熄灭，表示RS停止运行。用户根据各种指示灯的熄灭情况， 即可确定MS和RS的运行情况。另外，在MS与A的连接线路上设置有一电压表V，于是，当开关LE闭合时，电压表 V将显示电路中的电压值。图6示出了图1所示系统中，与燃气电路有关的部分结构，其中ΚΜ3为一个交流接触器，在得电时，常闭点开路，常开点和主触点通路，在失电时， 常闭点通路，常开点和主触点开路；SB5和SB6分别为控制ΚΜ3的停止开关和启动开关；ΚΜ4表示中间继电器，是ΚΜ3的接触点；BH为连接PLC控制系统的接线端子。BJ 是接 PIC 控制口；该部分电路的工作过程如下当SB6闭合时，电流经过SB5、SB6、KM3、KM4至N2产生回路，KM3、KM4得电，其常 闭点开路，常开点和主触点通路，BH向PLC控制器发送触发信号，以触发PLC控制器控制RS 采用燃气运行；当SB5闭合时，KM3、KM4失电，其常闭点通路，常开点和主触点开路，BH向PLC控 制器发送触发信号，以触发PLC控制器8控制RS停止采用燃气运行。另外，为了方便用户操作，在该电路中还可以设置若干指示灯，如图7所示设置与连接KM3相同的一个KM3，，其连接于Al和N2之间的线路上，并在该线路上 串接一个绿色指示灯H5;设置另一个KM3”，其设置的方向与KM3’相反，其连接于Al和N2之间的线路上，并 在该线路上串接一个红色指示灯H6 ；设置与一个小型继电器JK，其与BH相连，直接受PLC控制器8控制，JK与N2的连接线路上还串接有一个绿色指示灯H3 ；于是，当SB6闭合时，绿色指示灯H5点亮，红色指示灯H6熄灭，当SB5闭合时，绿 色指示灯H5熄灭点亮，红色指示灯H6点亮；在SB6和SB5动作时，JK进行相应动作，控制 BH的得失电，从而向PLC控制器8发送相应的控制信号，在此过程中，绿色指示灯H3依据 JK的启/闭而点亮/熄灭。从上述示例可以看出，本发明提供的锅炉自动加热系统中，提供两种燃料，可根据 需要选择合适的燃料，为系统的正常工作提供保证；并且，采用了 PLC控制系统，其能够自 动定时采集系统的各种工作状况，并根据不同的工作状况自动控制系统中各设备的动作， 无需用户手动控制，从而解决了误操作的问题，操作高效、便捷、易控制。并且，PLC控制系 统是根据用户预先输入的程序进行操作的，用户可根据实际需要改动程序，因此具有较好 的适用性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
一种锅炉自动加热系统，其特征在于，包括为系统中各设备供应电能的电源；燃烧器；水泵；用于控制燃烧器动作的燃烧器开关；用于控制水泵动作的水泵开关；为所述燃烧器供应燃料的第一燃料箱和第二燃料箱；控制系统，用于依据锅筒中液温及压力情况，对所述燃烧器开关、水泵开关进行控制，并依据第一燃料箱和第二燃料箱的燃料量情况，确定为燃烧器提供合适燃料。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括若干设置在燃烧器开关和燃烧器之 间线路，及水泵开关和水泵之间线路，及控制系统与燃烧器开关、水泵开关之间线路上的熔 断器。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括过载保护器，设置于水泵与电源的连接线路上，用于在该线路上电流大于预设值时，切 断线路。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电压表，设置于燃烧器与电源的连接线路上，用于显示线路当前电压值。
5.如权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述电源包括多功能变压器，用于将外接电源输送的不同等级的电压变为设备所需正常工作频率和 电压；电瓶，用于在无外接电源时，为系统中的各个设备提供电能；逆变器，用于将所述电瓶提供的电能变为系统中各设备所需正常工作频率和电压。
6.如权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一燃料为燃油，所述第二 燃料为燃气。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制系统包括 分别布设于锅筒、第一燃料箱和第二燃料箱内的多个传感器；连接所述燃烧器开关、水泵开关的线路，及该线路上分别用于表示燃烧器开关、水泵开 关的开关状态的指示灯；采集所述多个传感器获取的信息，并依据所述信息产生相应控制信号控制所述燃烧器 开关、水泵开关的PLC控制器，所述信息包括锅筒内液体的温度及压力，及第一燃料箱内 燃油的液位，及第二燃料箱出口处燃气的压力。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧器开关、水泵开关均由若干继电器 组成，通过继电器得/失电情况控制自身常闭点、常开点和主触点的启闭，进而控制燃烧器 和水泵的动作。
9.一种用于如权利要求1所述的锅炉自动加热系统中的控制系统，其特征在于，包括 分别布设于锅筒、第一燃料箱和第二燃料箱内的多个传感器；连接燃烧器开关、水泵开关的线路，及该线路上分别用于表示燃烧器开关、水泵开关的 开关状态的指示灯；采集所述多个传感器获取的信息，并依据所述信息产生相应控制信号控制所述燃烧器开关、水泵开关的PLC控制器，所述信息包括锅筒内液体的温度及压力，及第一燃料箱内 燃油的液位，及第二燃料箱出口处燃气的压力。
10.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述燃烧器开关、水泵开关均由若干 继电器组成，通过继电器得/失电情况控制自身常闭点、常开点和主触点的启闭，进而控制 燃烧器和水泵的动作。
全文摘要
本发明实施例公开了一种锅炉自动加热系统，包括为系统中各设备供应电能的电源；燃烧器；水泵；用于控制燃烧器动作的燃烧器开关；用于控制水泵动作的水泵开关；为所述燃烧器供应燃料的第一燃料箱和第二燃料箱；控制系统，用于依据锅筒中液体的温度、压力情况，对所述燃烧器开关、水泵开关进行控制，并依据第一燃料箱和第二燃料箱的燃料量情况，确定为燃烧器提供合适燃料。本发明实施例还公开了用于上述系统的控制系统。本发明实施例提供两种燃料，可根据需要选择合适的燃料，为系统的正常工作提供保证；并且，采用了PLC控制系统，无需用户手动控制，避免误操作导致设备误动作的问题，操作高效、便捷、易控制。并且，具有较好的适用性。
文档编号F24H1/08GK101825334SQ20091007905
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者翟俊民, 蔡长英 申请人:北京名辉宝狮油田设备有限公司;蔡长英;翟俊民