摘要： 介绍一种基于西门子s7～2o0为控制核心的火炬自动点火系统，叙述自动点火系统的组成、工作原理plc逻辑控制部分。该火炬点火系统能实现全自动化运行，提高点火的安全性、可靠性。

　　关键词： 可编程逻辑控制器; 自动点火;高空点火枪;长明灯

　　石化企业在正常生产和紧急事故处理时会排放大量的气体，称之为火炬气。这些火炬气多为可燃的、有毒的和腐蚀性气体， 如果不燃烧直接排放到大气中，变成无害的或毒害较轻的化合物，将对环境造成污染。火炬气回收利用是一项很有经济效益和社会效益的项目，不仅可以节约高压燃料气，降低生产成本，而且可以减少大气环境污染。紧急放空时要求火炬气迅速被点燃，因此点火系统必须安全、可靠、及时、无误， 自动化程度高。

　　1系统控镧单元的选择

　　火炬自动点火系统的核心是控制单元，一般可选用工控机、单片机或plc，但是工控机作为控制单元经济成本较高，单片机作为控制单元开发周期长，抗干扰性很差，用plc作为控制单元则成本较低，硬件工作量小，开发周期短，抗干扰性强，可靠性高，具有通信功能强，编程方便，结构模块化。所以选plc作为控制单元是较为合适的方案。

　　2火炬自动点火系统

　　2.1火炬自动点火系统组成

　　火炬自动点火系统的结构示意图如图1，它主要包括plc控制柜，高能发生器，高空点火枪，长明灯， 中控上位机显示部分和火焰温度检测等。

　　2.2 自动点火系统工作原理

　　plc接受火炬总管压力、长明灯温度等过程测量值，当火炬总管压力上升到给定值和长明灯温度低于设定值时，程序自动生成点火信号，plc控制高能发生器输出高压电，使高空点火枪产生电弧，同时打开高空点火枪电磁阀和长明灯电磁阀，使高压燃料气进入长明灯管道和高空点火枪，高空点火枪里的燃料气与空气混合，遇电弧被点燃， 自高空点火枪根部喷出火焰， 引燃火炬顶部的火炬气， 同时点燃长明灯。长明灯点燃后，长明灯上安装的热电偶将检测到的温度反馈给plc控制系统，温度达到设定值后，高空点火枪电磁阀自动关闭， 高空点火枪内供给的高压电和高压燃料气停止， 点火过程完成，系统处于监控状态。当因某种原因长明灯熄灭，排放气依然存在，火炬自动点火系统将自动重新点燃长明灯， 以保证火炬排放气正常燃烧。
 

　　3火炬自动点火系统的设计

　　3.1火炬自动点火系统的控制要求

　　1)正常状况下，火炬气被全部回收，长明灯点燃;当装置紧急放空时，排放出大量的火炬气，此时必须安全、及时无误地将火炬点燃，并保证不引起火炬系统和整个生产系统爆炸;

　　2)自动点火的成功率要求达到100%;

　　3)长明灯抗恶劣气候能力强，能保证在最大排放量和最大风速时不熄灭：

　　4)火炬的点火、放空燃烧可以实现全自动化运行， 同时可远程手动、就地手动操作;

　　3.2 plc逻辑控制部分

　　该部分是火炬自动点火系统的核心，主要由plc和继电器组成， 负责控制整个点火过程的启停。并能通过rs485通讯线将该系统挂接~]dcs上，参与整个点火系统的实时通讯，以便中央控制室操作员在dcs的工作站画面上也能完成火炬自动系统的启动或过程监控。

　　根据输入输出点数、节点容量和系统要完成的功能，选用国际上先进的西门子s7200plc(simens cpuac/dc/rei』ay)作为控制器，该plc控制器有l6路开关量输入，16路继电器开关量输出，扩展模块为四路模拟量输入模块em235(simens em2354aiiao)， 四路热电偶输入模块em231(simensem2314 tc)。同时采用西门子tp27010液晶触摸屏实现整个点火过程的现场监控和管理，其通过通信电缆将现场的各种数据进行采集并按控制要求将命令发送~uplc中执行。控制系统硬件结构如图2所示。

　　plc的主要输入输出点的地址如表i、表2

 

　　按以上所列地址对控制系统进行编程，编程工作是在pc机下安装的step7一micro/winsp7系统完成的。采用step7一micro/winsp7梯形逻辑(lad)编辑器进行编程，它可建立与电器接线图等价的类似程序，这种方式易于理解并为大多数的电器工程人员所熟悉。火炬自动点火系统控制程序采用模块化设计的思想，把系统所需完成的功能分成若干模块分别进行设计，这样既方便又易于修改。火炬自动点火模块程序框图如图3所示，每执行一步，程序都将检查指定设别是否达到预定位置，若没有达到，系统则发出报警信号，并退出正在进行的自动点火模块。

　　3.3系统需具备的功能

　　火炬自动点火系统主要完成以下功能：全自动点火，dcs远程手动点火，就地手动点火;故障报警;点火成功、点火失败显示;点火过程监测。

　　4结束语

　　火炬自动点火系统由于采用了以plc为控制核心，取消了大量的中间继电器等环节，使系统得到简化，缩短工程时间，极大地方便了操作，减轻了工人的操作难度，克服了人工点火的缺陷，消除了夏天雨水冲灭火炬、风大吹熄灭火炬带来的影响。

　　参考文献：

　　[1]陈永红，火炬气回收系统设计[j].石油化工设计，2002，19(3).

　　[2]谷涛、王梅正，pyh一400型火炬自动点火系统及其应用[j].石油化工自动化，2004，5(49).

　　[3]西门子(中国)有限公司自动化驱动集团编著，深入浅出西门子s7—200plc第3版[m].北京：北京航空航天大学出版社，2007.

　　[4]苏宏峰，火炬自动点火系统在瓦斯回收装置中的设计和应用[j].化工科技，2008，l6 (4).

　　[5]丁海、弥春霞，plc技术在加热炉自动点火系统中的研究与应用[j].电器传动，2009，39 (3).