第一篇：黃秋斌《科技致富向?qū)А稰LC在輸煤程控中的應(yīng)用

PLC在輸煤程控中的應(yīng)用

黃秋斌

長樂市質(zhì)量計量檢測所

福建省長樂市350200

摘要：輸煤程控是電力生產(chǎn)活動中不可或缺的環(huán)節(jié)，但由于該系統(tǒng)涉及環(huán)境惡劣、工藝復(fù)雜、設(shè)備繁多，加之粉塵、電磁、振動等干擾嚴(yán)重，致使傳統(tǒng)的程控模式無法勝任工作要求。而PLC憑借其功能強大、可靠性好、編程簡單、靈活通用等優(yōu)點，逐步成為當(dāng)下輸煤程控的核心。對此，本文對基于PLC的輸煤程控系統(tǒng)作了概述，并就其在輸煤程控中的應(yīng)用進行了探討。關(guān)鍵詞：PLC；輸煤程控系統(tǒng)；系統(tǒng)規(guī)劃

在科技力量的推動下，計算機和繼電器兩大控制技術(shù)得以相互滲透和融合，從而催生了新型電器控制裝置PLC，這無疑為工業(yè)控制領(lǐng)域帶來了革命性的飛躍，進而促使其在輸煤程控中有了用武之地，實踐表明，不僅有助于提高輸煤程控系統(tǒng)的可靠性，且在一定程度上增加了企業(yè)綜合效益。故下面就PLC在輸煤程控中的應(yīng)用加以重點分析。

一、基于PLC的輸煤程控系統(tǒng)概述

輸煤系統(tǒng)主要涉及卸煤、堆煤、上煤、配煤等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其先經(jīng)火車、汽車、輪船等工具和卸煤設(shè)備將原煤運輸、卸載至儲煤站，然后利用輸煤皮帶將其送至原煤倉，并借助碎煤設(shè)備、篩煤設(shè)備、電子皮帶秤等篩分、計量煤質(zhì)，待其達到使用要求后，經(jīng)上煤系統(tǒng)將其有規(guī)律、有順序的分配至機組受煤倉中[1]。由此可知，與之對應(yīng)的輸煤程控系統(tǒng)工藝流程復(fù)雜，涉及諸多設(shè)備，加之作業(yè)環(huán)境相對惡劣，易受干擾，對系統(tǒng)的可靠性、自動化水平有著很高的要求，故基于PLC的輸煤程控系統(tǒng)應(yīng)運而生。

基于PLC的輸煤程控通常囊括了上煤程控、配煤程控、上位機監(jiān)控，其中PLC為其控制主站，配以多個遠程I/O站和從站，且上位機具有完善的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，人機界面可用于采集、顯示實時數(shù)據(jù)，并加以處理和存儲，甚至可以根據(jù)用戶實際需求進行靈活設(shè)計，從而將系統(tǒng)概貌、卸煤、上煤、配煤、設(shè)備檢修、報警等監(jiān)控信息完整的呈現(xiàn)出來，便于及時發(fā)現(xiàn)、解決故障，確保系統(tǒng)可靠運行。相對

而言，該系統(tǒng)簡單可靠、功能完備、便于管理、易于擴展[2]。下面結(jié)合實例就PLC在輸煤程控中的具體應(yīng)用加以闡述和分析。

二、PLC在輸煤程控中的應(yīng)用 1.PLC輸煤程控系統(tǒng)規(guī)劃

PLC輸煤程控系統(tǒng)規(guī)劃不僅要立足企業(yè)實際，更要遵循一定的控制原則，如在上煤系統(tǒng)控制中，當(dāng)下達停止指令后，主設(shè)備應(yīng)以順煤流方向予以延時順序停止；在配煤系統(tǒng)控制中，應(yīng)注意優(yōu)先進行低煤位配煤等，概括的講，就是要求整個系統(tǒng)科學(xué)合理、可行高效、經(jīng)濟可靠。如某電廠（2*300MW）輸煤程控系統(tǒng)就是以輸煤工藝和程控要求等為重要參考作了合理的規(guī)劃，即結(jié)合PLC程控和監(jiān)控系統(tǒng)用于控制、監(jiān)視輸煤系統(tǒng)，以期使其可靠、穩(wěn)定運行。其中用于監(jiān)視設(shè)備工況的工業(yè)電視監(jiān)控，可經(jīng)連接PLC程控實現(xiàn)快速獲取實時信息和定位故障，進而便捷系統(tǒng)操作和維護。2.PLC輸煤程控系統(tǒng)布置

一是輸煤程控的核心-PLC程控，經(jīng)綜合考量后采用了兩級控制模式，其中上位機為工控機，下位機為PLC系統(tǒng)，且均為雙機熱備方式，以防因一方出現(xiàn)死機或故障而影響系統(tǒng)正常運行（PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架如圖1所示）。

具體來說，該系統(tǒng)設(shè)有2臺工控機，分別負責(zé)操作和監(jiān)視程控，系統(tǒng)軟件和人機接口分別為WindowsNT4.0和RSView32；PLC系統(tǒng)除本地站外，還在控制室、煤倉層、油泵房分別設(shè)有5個、3個、2個遠程站（主要有數(shù)字量輸入與輸出、模擬量輸入與輸出模塊），并分別采用屏蔽同軸電纜和雙絞線實現(xiàn)上位機與下位機、遠程站與本地站之間的通訊[3]；同時沿皮帶兩側(cè)分別設(shè)計了兩級防水皮帶跑偏和事故拉繩開關(guān)，配以位置得當(dāng)、數(shù)量合適的速度開關(guān)、斷帶保護、縱向撕裂保護、堵煤發(fā)生器、聲波料位計和高料位開關(guān)等裝置。

二是監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，其采用的是矩陣切換箱系統(tǒng)，但也是基于上下位機的兩級控制模式，并經(jīng)串行口完成切換箱與工控機（上位機）之間的通訊；同時針對矩陣切換箱設(shè)計了可擴展的電源、中央、控制碼、輸入、輸出等模塊，為獲取全方位而實時的監(jiān)控信息，在生產(chǎn)現(xiàn)場布置了數(shù)量合適、配有防護罩的彩色攝像機，在監(jiān)控室中則布置了相應(yīng)的彩色電視機和四畫面分割器，但其中的云臺轉(zhuǎn)動、變焦鏡頭調(diào)焦等均由控制室計算機結(jié)合PLC控制。

3.PLC輸煤程控系統(tǒng)運行

為進一步確保PLC輸煤程控系統(tǒng)能夠運行可靠、高效而穩(wěn)定，故對其運行方式作了如下設(shè)計：首先是輸煤系統(tǒng)控制，其一般涉及自動程序、就地手動和遠方手動三種運行方式，但該系統(tǒng)中主要采用了以自動程序為主，以遠方手動為輔的運行模式，以此確保運煤路徑合適而完整，但在進行自動啟動操作時，還應(yīng)保證所有信號允許啟動且預(yù)啟顯示成功；然后是配煤系統(tǒng)控制，其運行方式通常包括自動配煤、就地手動以及遠方手動配煤，經(jīng)科學(xué)分析后，采用了以自動配煤為主、遠方手動配煤為輔的運行模式，其中自動配煤要求先配一定數(shù)量的煤給低煤位，待不存在低煤位后進行順序配煤[4]；同時每個子系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)均會醒目而明確的呈現(xiàn)在CRT中，以便操作員及時、便捷、正確的查詢數(shù)據(jù)和報警管理；最后是聯(lián)鎖系統(tǒng)控制，在此基于對電動三通位置的分析，要求其沿著逆煤流方向先啟動最后一條皮帶，待第一條皮帶也啟動后進行供煤，且在啟動每條皮帶前嚴(yán)格響鈴30s，而在停運時則要沿著順煤流方向依次停止第一臺供煤設(shè)備直至最后一臺，但要注意余煤清除到位，停機命令延時時間準(zhǔn)確，并另外延時停止除鐵器、碎煤機運行。

圖1 PLC程控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該電廠的PLC輸煤程控系統(tǒng)子投運以來，呈現(xiàn)出性能良好、功能強大、運行穩(wěn)定、維護簡便等特點，對電廠安全生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展起到了積極的促進作用，故應(yīng)用效果理想，而且相信隨著PLC技術(shù)的日趨成熟和完善，其應(yīng)用價值會持續(xù)提高，應(yīng)用范圍也會不斷擴大。

結(jié)束語：

總之，PLC在輸煤程控中的應(yīng)用是輸煤程控發(fā)展的現(xiàn)實需求和必然選擇，因此在輸煤程控對自動化系統(tǒng)提出更高要求的今天，必須加大對PLC的研究力度，以期使其功能更強大，性能更優(yōu)異，可靠性更強，以此為輸煤程控乃至整個工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的提供更為可靠、完善的服務(wù)。參考文獻：

[1] 劉秋振.PLC在煤化工輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].石油化工自動化,2012(13).[2] 趙小聰.西門子PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].技術(shù)研究,2010(23).[3] 于奎江.基于PLC的輸煤程控系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].華東理工大學(xué),2011(06).[4] 朱寶山.PLC技術(shù)在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微處理機,2012(18).

第二篇：PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

〖摘要〗本文介紹了輸煤系統(tǒng)的工作原理和特點，對本系統(tǒng)使用的軟、硬件進行了說明，講述了遠距離通訊的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，以及多個三通擋板的使用令系統(tǒng)更具有靈活性和高效率。

〖關(guān)鍵詞〗電動三通擋板；自動；熱備；通訊 1．前言

為緩解我國電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀，許多大容量的火電廠在全國各地紛紛投入建設(shè)和使用，因此對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統(tǒng)的自動化控制要求也就越來越高。

山西某發(fā)電廠2×600MW機組自動控制系統(tǒng)由兩類控制設(shè)備組成：主控部分（包括鍋爐、汽機和發(fā)電機等）使用的是HONEYWELL公司的DCS控制系統(tǒng)；公用部分（包括輸煤、化水和除灰等）使用的是ROCKWELL公司生產(chǎn)的Contrologix5000系列PLC系統(tǒng)，上位軟件使用的是iFix3.5，并且數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)與DCS系統(tǒng)連接，使得本系統(tǒng)即可以在輸煤程控上位機上操作，又可以在DCS上操作。

輸煤系統(tǒng)的主要功能是把通過火車和汽車等交通工具運送到火車卸煤溝和汽車卸煤溝的煤炭，通過一系列運送設(shè)備運達原煤倉的過程。

由于該電廠發(fā)電機組容量大，并且是兩臺機組公用一套輸煤系統(tǒng)，對煤炭的需求量非常大，為了避免一條上煤通路成為瓶頸，耽誤正常生產(chǎn)，設(shè)計了兩條上煤通路，一路運行，一路備用，也可以兩條通路同時運行，分別向兩個不同的目的地運煤。2．控制設(shè)備

本套輸煤系統(tǒng)的控制對象有：皮帶機21條（其中5#甲和7#甲皮帶可雙向運行），斗輪堆取料機2臺，滾軸篩2臺，環(huán)式碎煤機2臺，清水泵2臺，振動器30臺，刮水器2臺，電動三通擋板16臺，入爐煤取樣器2臺，除塵器15臺，葉輪給煤機6臺，盤式電磁除鐵器2臺，帶式電磁除鐵器8臺，皮帶采樣裝置2臺，卸料車2臺，共計114臺設(shè)備。

程控系統(tǒng)所有的輸入、輸出信號均通過繼電器隔離，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力并保護PLC模塊以避免大電流信號的進入而損毀。

本套輸煤系統(tǒng)采用了16個電動三通擋板，為的是使系統(tǒng)組合更加靈活多樣。當(dāng)有設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修時，可以通過使用其他設(shè)備，調(diào)整三通擋板的通路繞過故障設(shè)備繼續(xù)上煤，使整個系統(tǒng)不至于因某一個或幾個設(shè)備的故障造成癱瘓。3．設(shè)備的控制方式

設(shè)備的控制方式有以下幾種：

1）實驗方式：即手動操作方式。這種方式是在上位機上對單個設(shè)備進行開、關(guān)，啟、停的操作，設(shè)備間的聯(lián)鎖關(guān)系已經(jīng)被解除了，不存在聯(lián)跳功能，因此這種方式下不能帶負載運行。2）集中聯(lián)鎖手動：此方式是對要啟動的流程中的設(shè)備按逆煤流方向一對一的啟動，按順煤流方向一對一停機，要求設(shè)備啟動前須先將三通擋板啟動到位，設(shè)備的保護動作處理均同自動控制方式。

3）自動方式：按照預(yù)先設(shè)定的流程啟動或停止相關(guān)的設(shè)備，是一種正常運行方式，要求現(xiàn)場設(shè)備必須處于正常狀態(tài)。

自動方式為系統(tǒng)的最佳控制方式，在此方式下，設(shè)備的空載運行時間最短，操作員的操作步驟最少。

4）就地方式：在就地操作箱上把手自動選擇按鈕打在就地位置，從操作箱上發(fā)出啟?；蜷_關(guān)命令，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的操控。在此種方式下，PLC就失去了控制此設(shè)備的功能了。

輸煤系統(tǒng)主要有8種流程可供選擇，分別是： a)汽車卸煤溝→1號煤場； b)汽車卸煤溝→2號煤場； c)火車卸煤溝→1號煤場； d)火車卸煤溝→2號煤場； e)汽車卸煤溝→主廠房煤倉間； f)火車卸煤溝→主廠房煤倉間； g)1號煤場→主廠房煤倉間； h)2號煤場→主廠房煤倉間；

在上位畫面上有選擇流程的分畫面，通過這些畫面實現(xiàn)流程和設(shè)備的選用。4．輸煤程控系統(tǒng)方案的設(shè)計與實施 1）硬件系統(tǒng)（參見下圖）a）上位機系統(tǒng)

本系統(tǒng)配置兩臺上位機，都可作為操作員站，其中一臺兼作工程師站，且兩臺工控機可互為備用。上位機使用屏蔽雙絞線同以太網(wǎng)交換機相連，通過以太網(wǎng)模塊同PLC主機進行通訊。所有的數(shù)據(jù)顯示和操作都可以在上位機上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環(huán)境。b）控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用了兩臺型號是1756-L55M13的CPU，內(nèi)存1.5M。兩個CPU分別安裝在兩個機架上，互為熱備用，先上電的CPU為主。為了避免同時失電，兩個機架的電源分別取自廠用電和UPS電源。兩個CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發(fā)出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續(xù)完成工作。

主機通過以太網(wǎng)同PC機相連進行數(shù)據(jù)交換，其下面帶的3個本地I/O機架通過ControlNet網(wǎng)與主站相連（ControlNet網(wǎng)為冗余配置），由CPU通過判斷采集的輸入信號，經(jīng)過預(yù)先編制好的程序進行運算處理后，再通過輸出模塊發(fā)出命令，來達到控制的目的。c）遠程系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)置了一個I/O遠程站，通過多模光纜與主站的I/O機架相連。這種應(yīng)用方式極大地減少了控制電纜的數(shù)量和長度，減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費用的投入。另外采用光纜連接遠程站的通訊方式，使得通訊距離比應(yīng)用同軸電纜通訊長了很多，并且消除了電壓、電流的干擾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)。d）同其他系統(tǒng)的通訊

同DCS系統(tǒng)采用以太網(wǎng)通訊，使用光纜連接兩臺交換機，DCS就可以很容易地直接從PLC主機中讀取所需要的數(shù)據(jù)了。

同斗輪機系統(tǒng)和軌道衡系統(tǒng)通訊也是采用了光纜連接兩臺交換機的方式，由于輸煤系統(tǒng)本身設(shè)備比較分散，距離又比較遠（輸煤主控室距離軌道衡控制室的距離超過了3公里），使用普通電纜或多模光纜不加中繼器根本無法達到要求，而使用單模光纜就簡單了，不加中繼器的最遠通訊距離可達到幾十公里。e）工業(yè)電視系統(tǒng)

共有4臺工業(yè)電視放置于前排的工業(yè)電視屏上，通過攝像鏡頭把相應(yīng)設(shè)備的運行情況和事故情況顯示在屏幕上，并可通過計算機進行記錄存儲，以便日后隨時可以調(diào)出想要察看的那段時間的畫面記錄情況，分析事故原因。四臺工業(yè)電視通過屏幕分割技術(shù)最多可同時顯示16幅畫面，通過選擇按鈕，把畫面調(diào)整到自己想要觀察的地方進行監(jiān)測。2）軟件配置 a）上位機監(jiān)控軟件

本系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件選用的是Intellution公司的iFix3.5作為開發(fā)平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和水晶報表設(shè)計器，可以很方便地為運行用戶過程數(shù)據(jù)生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設(shè)備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件。b）PLC控制軟件

PLC控制軟件采用ROCKWELL公司的RSLogix5000編程軟件、RS-LINX通訊驅(qū)動軟件和RSNetWorx組態(tài)軟件作為編程調(diào)試軟件的開發(fā)平臺。既可以使用梯形圖編程方式，又有IEC的編程方法，給了編程者更大的自由度。這種軟件的優(yōu)點是有強大的功能塊系統(tǒng)，針對不同功能都有一種功能塊兒與之相對應(yīng)，編程簡便、靈活。5．系統(tǒng)控制

自動啟動時，按照逆煤流方向順序啟動設(shè)備；自動停機時，按照順煤流方向延時停止設(shè)備；當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)事故跳閘時，由故障設(shè)備開始進行逆煤流跳閘（除鐵器、電子皮帶秤、取樣器不參與跳閘）。并且本系統(tǒng)允許有多個流程在運行中，但不允許同時操作兩個及以上流程啟動或停機。當(dāng)有兩條流程在運行時，如果其中一條流程的某一設(shè)備出現(xiàn)故障造成此流程設(shè)備聯(lián)跳時，不能影響另一條正在正常工作的流程。具體設(shè)備的位置和流程順序參看“系統(tǒng)總貌”圖：

在系統(tǒng)投入自動啟動前，需要進行流程選擇。如果兩個流程同時選擇了一個設(shè)備，則會發(fā)出報警。

流程選擇需要通過上位機流程選擇畫面進行，在本次輸煤程控項目中，我們總共設(shè)置了8個流程選擇分畫面.每一個流程選擇分畫面都設(shè)置了一個全選甲帶鍵和一個全選乙?guī)фI，一旦按下全選甲帶鍵，這個流程內(nèi)的所有甲帶就都變成深藍顏色，表示被選中。

另外每一條皮帶自身也有一個選擇鍵，利用此鍵可以把有故障的皮帶退出流程，選擇另一側(cè)的皮帶來替代它，這樣就可以做到甲、乙側(cè)設(shè)備交叉使用。在設(shè)備選擇完成后，按下確認(rèn)鍵后就可以知道所選的通路是否正確，如果正確，則可以繼續(xù)下一步操作，否則需要重新進行選擇。當(dāng)此流程使用完畢后，使用清流程鍵把這個流程清除，以免在另外的流程中使用相同設(shè)備時出現(xiàn)錯誤。

若所選流程為有效流程，則由語音提示下一步的“預(yù)啟”操作。此操作發(fā)出后，三通擋板打到所選通路，滾軸篩（如果在流程內(nèi)）、碎煤機（如果在流程內(nèi)）運行。如在30秒預(yù)啟過程中擋板正常啟動到位，則發(fā)出“允許啟動”語音提示，此時可以進行“程啟”操作。選擇“程啟”后沿線設(shè)備從末端皮帶機按所選流程逆煤流方向延時啟動各設(shè)備直到煤源。當(dāng)上煤結(jié)束時，立即進行“程?！辈僮鳌Ｔ诙嗔鞒掏瑫r運行時要先選擇煤源再進行“程?！辈僮鳎掏２僮鞲鶕?jù)所選流程從煤源設(shè)備開始順煤流方向逐臺按預(yù)定的延遲時間順序停止各設(shè)備直到最末一臺設(shè)備。延遲時間是為保證每臺運行設(shè)備上的煤走完后該設(shè)備才停機。

在自動運行中，某一設(shè)備出現(xiàn)故障或事故時,如皮帶撕裂、拉繩，持續(xù)2秒以上的重跑偏、打滑或堵煤時，立即停止該皮帶，同時聯(lián)跳逆煤流方向的所有設(shè)備。但故障點下游設(shè)備保持原工作狀態(tài)不變。待故障解除后，先進行“復(fù)位”操作，再重新進行“預(yù)啟”操作，從故障點向上游重新延時啟動設(shè)備；也可在故障未解除時，執(zhí)行“程?！辈僮?，從故障點下游開始順煤流方向逐臺按預(yù)定的延遲時間順序停止各設(shè)備直到最末。碎煤機和滾軸篩除本身事故外延時30秒后停機。當(dāng)按“緊急停機”按紐（操作臺上和上位機都有此開關(guān)）全線運行設(shè)備立即停止運行，碎煤機和滾軸篩延時30秒后停機。1）皮帶機的控制

無論是手動還是自動啟動皮帶機前，都要先響警鈴20秒，通知在皮帶周圍的人員盡快遠離，以免發(fā)生事故。皮帶機是輸煤系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備，因此對它的保護和要求也就相應(yīng)的多了一些。在皮帶機兩側(cè)設(shè)事故拉線開關(guān)，巡檢人員發(fā)現(xiàn)皮帶及其附近設(shè)備有異常情況時，可直接拉事故拉線，使皮帶停止。

皮帶重跑偏、縱向撕裂、打滑、管道堵煤等信號都直接進入了PLC，一旦其中某一個事故出現(xiàn)時，都要使皮帶機立即停止。但是為了避免由于這些事故的假信號影響正常上煤，還設(shè)置了一些屏蔽這些信號的鍵，當(dāng)操作人員能夠確認(rèn)某個信號為誤動作時，就可以使用屏蔽鍵令這個信號不起作用，等信號處理好后，要馬上恢復(fù)此信號的功能，以免造成更大的損失。參看“一號甲皮帶控制狀態(tài)”圖，本設(shè)備的所有控制和狀態(tài)都可以在這一幅圖中顯示出來。

本系統(tǒng)對每個設(shè)備都設(shè)置了一個“檢修”鍵，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備需要檢修時,在上位機中設(shè)定此設(shè)備為“檢修”狀態(tài)，則PLC控制程序禁止此設(shè)備運行。2）電動三通擋板的控制

為了使上煤系統(tǒng)更加靈活，設(shè)置了16個電動三通擋板，并且要求其參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，且能就地、程控操作。在自動工作狀態(tài)下，當(dāng)按下預(yù)啟動鍵時，三通擋板根據(jù)選定的在其前后兩條皮帶的位置，自動完成通甲路或通乙路的動作（例如現(xiàn)在選中的是1#甲皮帶和2#乙皮帶，按下預(yù)啟動鍵后，1#三通擋板就自動打在了通乙路的位置上），為下一步的程啟做好準(zhǔn)備。

但是由于種種原因，甲、乙路到位信號有可能在使用過一段時間后失靈，因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信號，在到位信號失靈后替代實際信號工作。

為了避免由于誤操作而引起上煤中斷，在已經(jīng)運行的流程中對所有三通擋板操作無效（閉鎖操作）。3）除塵器

系統(tǒng)設(shè)置了15個除塵器，自動時，在預(yù)啟動時啟動，但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯(lián)鎖手動時與所在帶式輸送機聯(lián)動，在啟動皮帶前先輸出啟動除塵器信號，但不論除塵器啟動與否，都繼續(xù)向下啟動皮帶機。除塵器自身故障不連跳主設(shè)備。

4）除鐵器

系統(tǒng)共有2個盤式除鐵器和8個帶式除鐵器，自動時，在預(yù)啟動時啟動，但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯(lián)鎖手動時與所在帶式輸送機聯(lián)動，在啟動皮帶前先輸出啟動除鐵器信號，但不論除鐵器啟動與否，都繼續(xù)向下啟動皮帶機。除鐵器自身故障不連跳主設(shè)備。5）振動器

本系統(tǒng)共有30個振動器。它的功能是在出現(xiàn)堵煤的情況自動振打，或每隔20分鐘自動振打10秒，也可切換到手動方式，由操作人員手動隨時啟停。6）皮帶秤

皮帶秤輸出的脈沖累加點用于計算累計上煤量。7）葉輪給煤機

葉輪給煤機利用行走和撥動功能把在火車、汽車卸煤溝中的煤炭運送到皮帶上。自動工作狀態(tài)下，給煤機啟動和停止取決于在它后面的皮帶的動作，而給煤機的前進和后退，則需要操作人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行手動操作。參見“一號葉輪給煤機控制狀態(tài)”畫面。8）斗輪機

兩個斗輪機分別在兩個煤廠，負責(zé)煤廠煤炭的堆取工作。在機組使用煤炭量較少時，利用斗輪機的堆料功能，配合5#甲、7#甲皮帶正轉(zhuǎn)，把卸煤溝的煤炭存儲在煤廠中；當(dāng)鍋爐使用大量煤炭時，利用斗輪機的取料功能，配合5#甲、7#甲皮帶反轉(zhuǎn)，把存儲在煤廠中的煤炭運往原煤倉。9）滾軸篩

滾軸篩位于8#皮帶和9#皮帶之間，其作用是把煤炭進行篩分，篩下物直接落到9#皮帶運往原煤倉，篩上物通過11#皮帶和碎煤機進行破碎后返回煤廠。當(dāng)滾軸篩出現(xiàn)故障時，煤炭直接從8#皮帶落在9#皮帶上運往原煤倉，可保證原料的供應(yīng)不會因為滾軸篩的故障而停止。10）卸料小車

卸料小車共有兩個，10#甲帶和10#乙?guī)厦娓饕粋€，可在皮帶上行走。其功能是把10#皮帶上的煤炭卸到原煤倉中。

原煤倉共有12個，1~6#原煤倉給1#機組提供燃料，7~12#原煤倉給2#機組提供燃料，6#倉與7#倉之間有一段距離，其它倉都是并在一起的。原煤倉上裝有12個位置開關(guān)，可標(biāo)識小車處于哪一個原煤倉上。

卸料小車上面有三個擋板，可以使小車處于卸料/直通狀態(tài)。初始位置為直通狀態(tài)，當(dāng)開始卸料時，兩側(cè)的擋板打開，位于皮帶上的擋板關(guān)閉，煤炭從皮帶兩側(cè)落入選定的原煤倉；當(dāng)小車經(jīng)過6#倉與7#倉之間時，為了避免煤炭撒落到外面，兩側(cè)的擋板關(guān)閉，皮帶上的擋板打開，此時小車處于直通位置，煤炭經(jīng)過小車后依然還落在皮帶上，最終進入12#原煤倉中。

小車有兩種卸料方式，定點/連續(xù)方式。定點方式是小車走到選定的原煤倉后，停止不動向原煤倉內(nèi)卸料；連續(xù)方式是小車在選定的原煤倉上來回行走，把煤炭均勻地卸到原煤倉中。配煤方式分為自動配煤、手動配煤和就地配煤三種方式。

在自動配煤方式下，當(dāng)輸煤系統(tǒng)發(fā)出“程啟”操作后，配煤皮帶（10號甲、乙）即先運行。當(dāng)配煤皮帶出現(xiàn)運行信號后，首先按照煤倉的順序進行檢測，從第一倉開始進行順序配煤，將所有煤倉配至高煤位。此時如果某些倉不使用，則需要把這些倉置于停用狀態(tài)，這樣在輪到這個倉配煤的時候，就會把它跳過去，繼續(xù)為下一個倉配煤。當(dāng)所有倉都處于高煤位時，配煤就完成了。

手動配煤是由操作人員根據(jù)現(xiàn)場的煤位和卸料小車的信號，在上位機上手動操作小車的運行/停止，卸料/直通，定點/連續(xù)等功能，完成原煤倉的配煤工作。

就地配煤是在現(xiàn)場由操作人員根據(jù)實際情況，操作小車的運行/停止，卸料/直通，定點/連續(xù)等功能，完成原煤倉的配煤工作。6．結(jié)束語

這套系統(tǒng)目前已經(jīng)運行了半年時間了，根據(jù)實際的運行情況證明：整個系統(tǒng)安全可靠，穩(wěn)定性高，控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術(shù)的提高，輸煤系統(tǒng)的自動化水平也在不斷提高，目前已經(jīng)做到了把相對分散的各個設(shè)備統(tǒng)一集中到一起控制的情況，幾乎涵蓋了全部的設(shè)備，這其中大部分設(shè)備可以自動順序啟/停，個別設(shè)備只能夠上位機手動操作，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統(tǒng)的主要控制方式，在火力發(fā)電廠將得到更加廣泛的應(yīng)用。

第三篇：PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

來源：中國自動化網(wǎng) 作者：佚名 發(fā)布日期：2008-5-12 18:22:05(閱1371次)

關(guān)鍵詞:

電力

〖摘要〗本文介紹了輸煤系統(tǒng)的工作原理和特點，對本系統(tǒng)使用的軟、硬件進行了說明，講述了遠距離通訊的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，以及多個三通擋板的使用令系統(tǒng)更具有靈活性和高效率。

〖關(guān)鍵詞〗電動三通擋板；自動；熱備；通訊

Abstract:Thearticledescribesprincipleandcharacteristicofconveycoalsystem,narratessoftware、hardwareandallofnetworksofthissystem.Systemisagilityandefficiencythatmanybafflesisused.1．前言

為緩解我國電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀，許多大容量的火電廠在全國各地紛紛投入建設(shè)和使用，因此對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統(tǒng)的自動化控制要求也就越來越高。

山西某發(fā)電廠2×600MW機組自動控制系統(tǒng)由兩類控制設(shè)備組成：主控部分（包括鍋爐、汽機和發(fā)電機等）使用的是HONEYWELL公司的DCS控制系統(tǒng)；公用部分（包括輸煤、化水和除灰等）使用的是ROCKWELL公司生產(chǎn)的Contrologix5000系列PLC系統(tǒng)，上位軟件使用的是iFix3.5，并且數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)與DCS系統(tǒng)連接，使得本系統(tǒng)即可以在輸煤程控上位機上操作，又可以在DCS上操作。

輸煤系統(tǒng)的主要功能是把通過火車和汽車等交通工具運送到火車卸煤溝和汽車卸煤溝的煤炭，通過一

系列運送設(shè)備運達原煤倉的過程。

由于該電廠發(fā)電機組容量大，并且是兩臺機組公用一套輸煤系統(tǒng)，對煤炭的需求量非常大，為了避免一條上煤通路成為瓶頸，耽誤正常生產(chǎn)，設(shè)計了兩條上煤通路，一路運行，一路備用，也可以兩條通路同

時運行，分別向兩個不同的目的地運煤。

2．控制設(shè)備

本套輸煤系統(tǒng)的控制對象有：皮帶機21條（其中5#甲和7#甲皮帶可雙向運行），斗輪堆取料機2臺，滾軸篩2臺，環(huán)式碎煤機2臺，清水泵2臺，振動器30臺，刮水器2臺，電動三通擋板16臺，入爐煤取樣器2臺，除塵器15臺，葉輪給煤機6臺，盤式電磁除鐵器2臺，帶式電磁除鐵器8臺，皮帶采樣裝置

2臺，卸料車2臺，共計114臺設(shè)備。

a）上位機系統(tǒng)

本系統(tǒng)配置兩臺上位機，都可作為操作員站，其中一臺兼作工程師站，且兩臺工控機可互為備用。上位機使用屏蔽雙絞線同以太網(wǎng)交換機相連，通過以太網(wǎng)模塊同PLC主機進行通訊。所有的數(shù)據(jù)顯示和操作都可以在上位機上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環(huán)境。

b）控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用了兩臺型號是1756-L55M13的CPU，內(nèi)存1.5M。兩個CPU分別安裝在兩個機架上，互為熱備用，先上電的CPU為主。為了避免同時失電，兩個機架的電源分別取自廠用電和UPS電源。兩個CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發(fā)出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續(xù)完成工作。

主機通過以太網(wǎng)同PC機相連進行數(shù)據(jù)交換，其下面帶的3個本地I/O機架通過ControlNet網(wǎng)與主站相連（ControlNet網(wǎng)為冗余配置），由CPU通過判斷采集的輸入信號，經(jīng)過預(yù)先編制好的程序進行運算處理后，再通過輸出模塊發(fā)出命令，來達到控制的目的。

c）遠程系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)置了一個I/O遠程站，通過多模光纜與主站的I/O機架相連。這種應(yīng)用方式極大地減少了控制電纜的數(shù)量和長度，減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費用的投入。另外采用光纜連接遠程站的通訊方式，使得通訊距離比應(yīng)用同軸電纜通訊長了很多，并且消除了電壓、電流的干

擾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)。

d）同其他系統(tǒng)的通訊

同DCS系統(tǒng)采用以太網(wǎng)通訊，使用光纜連接兩臺交換機，DCS就可以很容易地直接從PLC主機中讀

取所需要的數(shù)據(jù)了。

同斗輪機系統(tǒng)和軌道衡系統(tǒng)通訊也是采用了光纜連接兩臺交換機的方式，由于輸煤系統(tǒng)本身設(shè)備比較分散，距離又比較遠（輸煤主控室距離軌道衡控制室的距離超過了3公里），使用普通電纜或多模光纜不加中繼器根本無法達到要求，而使用單模光纜就簡單了，不加中繼器的最遠通訊距離可達到幾十公里。

e）工業(yè)電視系統(tǒng)

共有4臺工業(yè)電視放置于前排的工業(yè)電視屏上，通過攝像鏡頭把相應(yīng)設(shè)備的運行情況和事故情況顯示在屏幕上，并可通過計算機進行記錄存儲，以便日后隨時可以調(diào)出想要察看的那段時間的畫面記錄情況，分析事故原因。四臺工業(yè)電視通過屏幕分割技術(shù)最多可同時顯示16幅畫面，通過選擇按鈕，把畫面調(diào)整到

自己想要觀察的地方進行監(jiān)測。

2）軟件配置

a）上位機監(jiān)控軟件

本系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件選用的是Intellution公司的iFix3.5作為開發(fā)平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和水晶報表設(shè)計器，可以很方便地為運行用戶過程數(shù)據(jù)生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設(shè)備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件。

b）PLC控制軟件

PLC控制軟件采用ROCKWELL公司的RSLogix5000編程軟件、RS-LINX通訊驅(qū)動軟件和RSNetWorx組態(tài)軟件作為編程調(diào)試軟件的開發(fā)平臺。既可以使用梯形圖編程方式，又有IEC的編程方法，給了編程者更大的自由度。這種軟件的優(yōu)點是有強大的功能塊系統(tǒng)，針對不同功能都有一種功能塊兒與之

相對應(yīng)，編程簡便、靈活。

5．系統(tǒng)控制

自動啟動時，按照逆煤流方向順序啟動設(shè)備；自動停機時，按照順煤流方向延時停止設(shè)備；當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)事故跳閘時，由故障設(shè)備開始進行逆煤流跳閘（除鐵器、電子皮帶秤、取樣器不參與跳閘）。并且本系統(tǒng)允許有多個流程在運行中，但不允許同時操作兩個及以上流程啟動或停機。當(dāng)有兩條流程在運行時，如果其中一條流程的某一設(shè)備出現(xiàn)故障造成此流程設(shè)備聯(lián)跳時，不能影響另一條正在正常工作的流程。具

體設(shè)備的位置和流程順序參看“系統(tǒng)總貌”圖：

每一個流程選擇分畫面都設(shè)置了一個全選甲帶鍵和一個全選乙?guī)фI，一旦按下全選甲帶鍵，這個流程

內(nèi)的所有甲帶就都變成深藍顏色，表示被選中。

另外每一條皮帶自身也有一個選擇鍵，利用此鍵可以把有故障的皮帶退出流程，選擇另一側(cè)的皮帶來替代它，這樣就可以做到甲、乙側(cè)設(shè)備交叉使用。在設(shè)備選擇完成后，按下確認(rèn)鍵后就可以知道所選的通路是否正確，如果正確，則可以繼續(xù)下一步操作，否則需要重新進行選擇。當(dāng)此流程使用完畢后，使用清流程鍵把這個流程清除，以免在另外的流程中使用相同設(shè)備時出現(xiàn)錯誤。參見“1號煤廠至煤倉間流程”選擇圖：

本系統(tǒng)對每個設(shè)備都設(shè)置了一個“檢修”鍵，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備需要檢修時,在上位機中設(shè)定此設(shè)備為“檢修”狀

態(tài)，則PLC控制程序禁止此設(shè)備運行。

2）電動三通擋板的控制

為了使上煤系統(tǒng)更加靈活，設(shè)置了16個電動三通擋板，并且要求其參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，且能就地、程控操作。在自動工作狀態(tài)下，當(dāng)按下預(yù)啟動鍵時，三通擋板根據(jù)選定的在其前后兩條皮帶的位置，自動完成通甲路或通乙路的動作（例如現(xiàn)在選中的是1#甲皮帶和2#乙皮帶，按下預(yù)啟動鍵后，1#三通擋板就自動打在了通乙路的位置上），為下一步的程啟做好準(zhǔn)備。

但是由于種種原因，甲、乙路到位信號有可能在使用過一段時間后失靈，因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信號，在到位信號失靈后替代實際信號工作。

8）斗輪機

兩個斗輪機分別在兩個煤廠，負責(zé)煤廠煤炭的堆取工作。在機組使用煤炭量較少時，利用斗輪機的堆料功能，配合5#甲、7#甲皮帶正轉(zhuǎn)，把卸煤溝的煤炭存儲在煤廠中；當(dāng)鍋爐使用大量煤炭時，利用斗輪機的取料功能，配合5#甲、7#甲皮帶反轉(zhuǎn)，把存儲在煤廠中的煤炭運往原煤倉。

9）滾軸篩

滾軸篩位于8#皮帶和9#皮帶之間，其作用是把煤炭進行篩分，篩下物直接落到9#皮帶運往原煤倉，篩上物通過11#皮帶和碎煤機進行破碎后返回煤廠。當(dāng)滾軸篩出現(xiàn)故障時，煤炭直接從8#皮帶落在9#皮帶上運往原煤倉，可保證原料的供應(yīng)不會因為滾軸篩的故障而停止。

10）卸料小車

卸料小車共有兩個，10#甲帶和10#乙?guī)厦娓饕粋€，可在皮帶上行走。其功能是把10#皮帶上的煤炭

卸到原煤倉中。

原煤倉共有12個，1~6#原煤倉給1#機組提供燃料，7~12#原煤倉給2#機組提供燃料，6#倉與7#倉之間有一段距離，其它倉都是并在一起的。原煤倉上裝有12個位置開關(guān)，可標(biāo)識小車處于哪一個原煤倉上。

卸料小車上面有三個擋板，可以使小車處于卸料/直通狀態(tài)。初始位置為直通狀態(tài)，當(dāng)開始卸料時，兩側(cè)的擋板打開，位于皮帶上的擋板關(guān)閉，煤炭從皮帶兩側(cè)落入選定的原煤倉；當(dāng)小車經(jīng)過6#倉與7#倉之間時，為了避免煤炭撒落到外面，兩側(cè)的擋板關(guān)閉，皮帶上的擋板打開，此時小車處于直通位置，煤炭經(jīng)過小車后依然還落在皮帶上，最終進入12#原煤倉中。

小車有兩種卸料方式，定點/連續(xù)方式。定點方式是小車走到選定的原煤倉后，停止不動向原煤倉內(nèi)卸料；連續(xù)方式是小車在選定的原煤倉上來回行走，把煤炭均勻地卸到原煤倉中。

配煤方式分為自動配煤、手動配煤和就地配煤三種方式。

在自動配煤方式下，當(dāng)輸煤系統(tǒng)發(fā)出“程啟”操作后，配煤皮帶（10號甲、乙）即先運行。當(dāng)配煤皮帶出現(xiàn)運行信號后，首先按照煤倉的順序進行檢測，從第一倉開始進行順序配煤，將所有煤倉配至高煤位。此時如果某些倉不使用，則需要把這些倉置于停用狀態(tài)，這樣在輪到這個倉配煤的時候，就會把它跳過去，繼續(xù)為下一個倉配煤。當(dāng)所有倉都處于高煤位時，配煤就完成了。

第四篇：PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

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PLC在電廠輸煤 程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2007級電氣自動化專業(yè)

張 健

安徽理工大學(xué)2007級電氣自動化

PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

張健 郵編：232098

【摘 要】：本文介紹了輸煤系統(tǒng)的工作原理和特點，對本系統(tǒng)使用的軟、硬件進行了說明，講述了遠距離通訊的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，以及多個三通擋板的使用令系統(tǒng)更具有靈活性和高效率。

【關(guān)鍵詞】：電動三通擋板；自動；熱備；通訊

一、PLC概述

為緩解我國電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀，許多大容量的火電廠在全國各地紛紛投入建設(shè)和使用，因此對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統(tǒng)的自動化控制要求也就越來越高。

安徽某發(fā)電廠2×600MW機組自動控制系統(tǒng)由兩類控制設(shè)備組成：主控部分（包括鍋爐、汽機和發(fā)電機等）使用的是西屋公司的DCS控制系統(tǒng)；公用部分（包括輸煤、化水和除灰等）使用的是施奈德公司生產(chǎn)的昆騰系列PLC程控器，上位軟件使用的是iFix3.5。.可編程控制器從功能上可以分為三個部分：輸入、處理及輸出。另外，為了能方便的使用PLC，PLC還常配有編程器、圖形編程器、磁帶機、打印機等外部設(shè)備，它們可以通過總線或標(biāo)準(zhǔn)接口和PLC相連接。PLC的基本組成，也就是可以工作的系統(tǒng)組成，由中央處理單元（CPU）、編程器、I/O模塊與電源構(gòu)成。在小型或微型PLC中，除電源、編程器外，其余部分都集中于一個單元或模塊中，因此使用起來十分方便。PLC與圖形編程器、打印機、軟盤驅(qū)動器、磁帶機和

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個人計算機等相連接，可構(gòu)成PLC擴展系統(tǒng)。

1.PLC的工作原理：

PLC是采用循環(huán)掃描方式工作的。即PLC的一個循環(huán)工作過程大致可以分為：執(zhí)行用戶程序、I/O狀態(tài)刷新、編程器服務(wù)、監(jiān)控定時器復(fù)位及附加強制I/O服務(wù)等幾個部分。

1.1執(zhí)行用戶程序

執(zhí)行用戶程序，即CPU從首地址0000開始按次序逐個掃描所有存儲器地址，執(zhí)行全部用戶程序。

1.2 I/O刷新

執(zhí)行完用戶程序后，所有的運算結(jié)果都存放在I/O狀態(tài)表中，要實現(xiàn)PLC控制，必須將傳感器信號存入輸入狀態(tài)表，將要控制的信號從狀態(tài)表上送到執(zhí)行元件上，上述動作稱為I/O刷新，PLC每執(zhí)行一個循環(huán)，則執(zhí)行一遍I/O刷新。

1.3編程器服務(wù)

如果PLC有編程器，就要進行編程器服務(wù)，即輸入程序、調(diào)試、檢查程序。

1.4故障檢測

在編程器服務(wù)后，CPU進行對內(nèi)部硬件檢查，并使監(jiān)控定時器服位。監(jiān)控定時器是一個預(yù)置一定時間的專用定時器，它的作用是確保存儲器或內(nèi)部線路的故障不致引起CPU進行無限次循環(huán)。如果在一定時間之內(nèi)沒有掃描完，將封鎖硬件，切斷輸出。

當(dāng)內(nèi)存檢查結(jié)束后，CPU回到掃描的開始端，繼續(xù)從0000地址開始按序掃描邏輯運算，這樣的循環(huán)操作從CPU通上電開始，一直到CPU斷電為止。

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由于PLC對一個梯級的求解結(jié)果，可立即用于后面的邏輯運算，它消除了復(fù)雜邏輯的內(nèi)部競爭問題，用戶不必考慮繼電器動作的時間延遲，也不必考慮繼電器觸點的使用數(shù)量。

二、MODICON PLC 軟硬件介紹 1.控制器硬件

本系統(tǒng)使用了兩臺型號是67-160的CPU。兩個CPU分別安裝在兩個機架上，互為熱備用，先上電的CPU為主。為了避免同時失電，兩個機架的電源分別取自廠用電和UPS電源。兩個CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發(fā)出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續(xù)完成工作。

主機通過以太網(wǎng)同PC機相連進行數(shù)據(jù)交換，其下面帶的3個本地I/O機架通過ControlNet網(wǎng)與主站相連（ControlNet網(wǎng)為冗余配置），由CPU通過判斷采集的輸入信號，經(jīng)過預(yù)先編制好的程序進行運算處理后，再通過輸出模塊發(fā)出命令，來達到控制的目的。

2.控制器軟件

本系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件選用的是Intellution公司的iFix3.5作為開發(fā)平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和水晶報表設(shè)計器，可以很方便地為運行用戶過程數(shù)據(jù)生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設(shè)備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件.下位機控制軟件使用UNITY-PRO3.3，同時具有硬件配置功能。邏輯控制使用梯形結(jié)構(gòu)搭構(gòu)，程序的可讀性很強，方便用戶在線或是

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離線分析故障。

三、系統(tǒng)控制 1.生產(chǎn)流程圖

輸煤系統(tǒng)的主要功能是把通過火車和汽車等交通工具運送到火車卸煤溝和汽車卸煤溝的煤炭，通過一系列運送設(shè)備運達原煤倉的過程。由于該電廠發(fā)電機組容量大，并且是兩臺機組公用一套輸煤系統(tǒng)，對煤炭的需求量非常大，為了避免一條上煤通路成為瓶頸，耽誤正常生產(chǎn)，設(shè)計了兩條上煤通路，一路運行，一路備用，也可以兩條通路同時運行，分別向兩個不同的目的地運煤。整個輸煤程控系統(tǒng)的監(jiān)控畫面總體分為六大類:系統(tǒng)流程、系統(tǒng)配煤、趨勢曲線、報警系統(tǒng)、流程控制、輔助畫面、報表管理。

2.控制設(shè)備

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本套輸煤系統(tǒng)的控制對象有：皮帶機16條。斗輪堆取料機2臺，滾軸篩2臺，環(huán)式碎煤機2臺，清水泵2臺，振動器30臺，刮水器2臺，電動三通擋板16臺，入爐煤取樣器2臺，除塵器15臺，葉輪給煤機4臺，盤式電磁除鐵器2臺，帶式電磁除鐵器8臺，皮帶采樣裝置2臺。程控系統(tǒng)所有的輸入、輸出信號均通過繼電器隔離，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力并保護PLC模塊以避免大電流信號的進入而損毀。

3.流程控制

自動啟動時，按照逆煤流方向順序啟動設(shè)備；自動停機時，按照順煤流方向延時停止設(shè)備；當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)事故跳閘時，由故障設(shè)備開始進行逆煤流跳閘（除鐵器、電子皮帶秤、取樣器不參與跳閘）。并且本系統(tǒng)允許有多個流程在運行中，但不允許同時操作兩個及以上流程啟動或停機。當(dāng)有兩條流程在運行時，如果其中一條流程的某一設(shè)備出現(xiàn)故障造成此流程設(shè)備聯(lián)跳時，不能影響另一條正在正常工作的流程。具體設(shè)備的位置和流程順序參看生產(chǎn)流程圖.在系統(tǒng)投入自動啟動前，需要進行流程選擇。如果兩個流程同時選擇了一個設(shè)備，則會發(fā)出報警。

3.1皮帶機的控制

無論是手動還是自動啟動皮帶機前，都要先響警鈴20秒，通知在皮帶周圍的人員盡快遠離，以免發(fā)生事故。皮帶機是輸煤系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備，因此對它的保護和要求也就相應(yīng)的多了一些。在皮帶機兩側(cè)設(shè)事故拉線開關(guān)，巡檢人員發(fā)現(xiàn)皮帶及其附近設(shè)備有異常情況時，可直接拉事故拉線，使皮帶停止。

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皮帶重跑偏、縱向撕裂、打滑、管道堵煤等信號都直接進入了PLC，一旦其中某一個事故出現(xiàn)時，都要使皮帶機立即停止。但是為了避免由于這些事故的假信號影響正常上煤，還設(shè)置了一些屏蔽這些信號的鍵，當(dāng)操作人員能夠確認(rèn)某個信號為誤動作時，就可以使用屏蔽鍵令這個信號不起作用，等信號處理好后，要馬上恢復(fù)此信號的功能，以免造成更大的損失。參看“一號A皮帶控制狀態(tài)”圖，本設(shè)備的所有控制和狀態(tài)都可以在這一幅圖中顯示出來。本系統(tǒng)對每個設(shè)備都設(shè)置了一個“檢修”鍵，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備需要檢修時,在上位機中設(shè)定此設(shè)備為“檢修”狀態(tài)，則PLC控制程序禁止此設(shè)備運。

3.1皮帶機跳閘邏輯

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3.2電動三通擋板的控制

為了使上煤系統(tǒng)更加靈活，設(shè)置了16個電動三通擋板，并且要求其參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，且能就地、程控操作。在自動工作狀態(tài)下，當(dāng)按下預(yù)啟動鍵時，三通擋板根據(jù)選定的在其前后兩條皮帶的位置，自動完成通A路或通B路的動作（例如現(xiàn)在選中的是1#A皮帶和2#B皮帶，按下預(yù)啟動鍵后，1#三通擋板就自動打在了通B路的位置上），為下一步的程啟做好準(zhǔn)備。

但是由于種種原因，A、B路到位信號有可能在使用過一段時間后失靈，因此就又增加了A路通到位和B路通到位的假信號，在到位信號失靈后替代實際信號工作。

3.2斗輪機的控制

兩個斗輪機分別在兩個煤廠，負責(zé)煤廠煤炭的堆取工作。在機組使用煤炭量較少時，利用斗輪機的堆料功能，配合5#A、7#A皮帶正轉(zhuǎn)，把卸煤溝的煤炭存儲在煤廠中；當(dāng)鍋爐使用大量煤炭時，利用斗輪機的取料功能，配合5#A、7#A皮帶反轉(zhuǎn)，把存儲在煤廠中的煤炭運往原煤倉。

3.3滾軸篩的控制

滾軸篩位于8#皮帶和9#皮帶之間，其作用是把煤炭進行篩分，篩下物直接落到9#皮帶運往原煤倉，篩上物通過11#皮帶和碎煤機進行破碎后返回煤廠。當(dāng)滾軸篩出現(xiàn)故障時，煤炭直接從8#皮帶落在9#皮帶上運往原煤倉，可保證原料的供應(yīng)不會因為滾軸篩的故障而停止。

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在自動配煤方式下，當(dāng)輸煤系統(tǒng)發(fā)出“程啟”操作后，配煤皮帶（8號A、B）即先運行。當(dāng)配煤皮帶出現(xiàn)運行信號后，首先按照煤倉的順序進行檢測，從第一倉開始進行順序配煤，將所有煤倉配至高煤位。此時如果某些倉不使用，則需要把這些倉置于停用狀態(tài)，這樣在輪到這個倉配煤的時候，就會把它跳過去，繼續(xù)為下一個倉配煤。當(dāng)所有倉都處于高煤位時，配煤就完成了。手動配煤是由操作人員根據(jù)現(xiàn)場的煤位，在上位機上手動操作小車的運行/停止，卸料/直通，定點/連續(xù)等功能，完成原煤倉的配煤工作。

四、結(jié)束語

這套系統(tǒng)目前已經(jīng)運行了兩年時間了，根據(jù)實際的運行情況證明：整個系統(tǒng)安全可靠，穩(wěn)定性高，控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術(shù)的提高，輸煤系統(tǒng)的自動化水平也在不斷提高，目前已經(jīng)做到了把相對分散的各個設(shè)備統(tǒng)一集中到一起控制的情況，幾乎涵蓋了全部的設(shè)備，這其中大部分設(shè)備可以自動順序啟/停，個別設(shè)備只能夠上位機手動操作，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統(tǒng)的主要控制方式，在火力發(fā)電廠將得到更加廣泛的應(yīng)用

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參考文獻：

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編寫：袁任光 華南理工大學(xué)出版社 2001 2.《電器與PLC控制技術(shù)》 編寫：張萬忠 劉明芹 2003 3.施耐德電氣公司.Modicon Ladder Logic Block Library User Guide.1996.4 4.田集電廠一期輸煤系統(tǒng)自動流程操作規(guī)程 編寫：上海工業(yè)自動化儀表研究所 2007

第五篇：PLC技術(shù)在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者簡介：葛建剛（1974-），男，初級職稱，大學(xué)專科，主要研究方向：電廠燃料輸煤系統(tǒng)。

摘 要：本文圍繞PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用展開闡述，首先介紹了輸煤的基本流程，接下來針對PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計。關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；輸煤流程；電廠輸煤程控系統(tǒng)

電廠的輸煤系統(tǒng)可以看作是燃煤火力發(fā)電廠的后勤保障，只有基于自動化控制的輸煤系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到了保障，才能確保機組的正常運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)整個電廠的社會和經(jīng)濟效益。構(gòu)成電廠輸煤程控系統(tǒng)的設(shè)備比較多，而且安裝的位置也比較分散，因此需要加強各個設(shè)備之間的聯(lián)鎖關(guān)系，以確保輸煤系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，本文探討使用PLC（可編程控制器）為主的輸煤程控系統(tǒng)來控制整個輸煤的工藝過程。1電廠輸煤流程 電廠輸煤工藝流程一般按照卸煤流程、上煤流程和配煤流程三個步驟一次進行，電廠輸煤系統(tǒng)的工藝流程如下圖1所示。卸煤工藝流程是指對于來自電廠之外的煤而言，一般是通過汽車、火車或者輪船等運輸工具運輸?shù)竭_，接著利用卸煤設(shè)備把煤卸到廠內(nèi)的儲煤站；上煤工藝流程是指利用專用的輸煤皮帶機把原煤從煤場輸送到原煤倉，然后利用碎煤機、篩煤機和電子皮帶秤等設(shè)備的輔助作用，以完成對篩分和計量等環(huán)節(jié)的處理，最終達到所期望的使用要求，它是整個電廠輸煤系統(tǒng)工藝中非常重要的一個環(huán)節(jié)；配煤工藝流程是指把通過上煤系統(tǒng)輸送過來的煤分配到機組受煤倉中，當(dāng)然這里的分配要遵循一定的要求和規(guī)范。2輸煤程控系統(tǒng)中的PLC設(shè)計 本文利用PLC實現(xiàn)電廠輸煤設(shè)備的控制功能，利用上級工業(yè)控制計算機（即輸煤程控中心）來實現(xiàn)皮帶的跑偏監(jiān)測和設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測等功能。整個輸煤程控系統(tǒng)可以按照三層結(jié)構(gòu)進行控制，即輸煤程控中心、現(xiàn)場控制（即PLC控制站）和就地控制結(jié)構(gòu)。因為電廠輸煤系統(tǒng)的設(shè)備具有聯(lián)鎖性強和安裝位置分散等特點，系統(tǒng)設(shè)計就按照一個主站和多個遠程分站的模式來考慮，利用PLC控制系統(tǒng)對輸煤現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行采集，把現(xiàn)場的輸煤設(shè)備數(shù)據(jù)信號連接到相應(yīng)的遠程控制分站，再通過工業(yè)通訊以太網(wǎng)，把采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送給輸煤控制中心，即通過冗余的PROFIBUS-DP總線連接到輸煤系統(tǒng)的中心控制主站，最后，利用這里的監(jiān)控計算機對數(shù)據(jù)進行集中的處理，實現(xiàn)了輸煤系統(tǒng)中心主站對所有輸煤系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備和數(shù)據(jù)的監(jiān)控和管理。在輸煤程控系統(tǒng)中，工業(yè)控制計算機即輸煤程控中心，是以上位機和下位機的關(guān)系，與輸煤現(xiàn)場控制PLC進行數(shù)據(jù)通信的。輸煤程控中心實現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備的皮帶跑偏信號和設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測，并能夠在輸煤程控中心的顯示屏上模擬輸煤系統(tǒng)的仿真運行畫面,從而能夠直觀地了解輸煤設(shè)備的運行狀態(tài)。而輸煤現(xiàn)場控制PLC的動作則取決于來自控制開關(guān)的輸入信號，進而執(zhí)行相應(yīng)的程序塊任務(wù)，然后發(fā)送給上一級的工業(yè)控制計算機實時的設(shè)備工作信息，反過來可以接收到上一級工業(yè)控制計算機發(fā)送來的控制信號，操縱設(shè)備實現(xiàn)一些功能，比如事故停車和報警啟動等。由上述的功能介紹可知，實現(xiàn)整個電廠輸煤系統(tǒng)的監(jiān)控功能是基于PLC和程控中心計算機之間的良好配合的。下面介紹PLC的連鎖和就地手動補充功能。①基于PLC的聯(lián)鎖控制功能。輸煤中的各個工作設(shè)備的啟動和停止等必須要按照特定的設(shè)計步驟進行，即聯(lián)鎖控制。下面以輸煤設(shè)備的啟動和停止聯(lián)鎖過程為例進行介紹，首先對時間間延時進行合理的設(shè)置，比如，啟動的延時設(shè)置為12s，停車的延時應(yīng)該按照設(shè)備具體情況而定，可以是10s和20s等；然后，加入運行中的設(shè)備發(fā)生了故障，應(yīng)發(fā)出報警并停車,供料方向的設(shè)備也會自動停車，后面設(shè)備按順序聯(lián)鎖停車；另外，輸煤皮帶設(shè)置了雙向的跑偏開關(guān)，加入跑偏15°，會發(fā)出敬告，跑偏30°則敬告并停車。②就地手動。就地手動是程控操作方式的一個重要補充，當(dāng)控制開關(guān)設(shè)置在比較遠的位置時，輸煤控制室利用程控操作輸煤設(shè)備，而當(dāng)控制開關(guān)設(shè)置在就地位置時，就只能利用就地手動控制了，此時，沒有基于程序的聯(lián)鎖保護。3結(jié)語 ? 隨著PLC市場價格的逐漸降低，大大刺激了廣大用戶的需求，許多的工廠采用PLC進行產(chǎn)品生產(chǎn)的控制，而PLC在電廠輸煤程控中應(yīng)用的增長也十分迅速。隨著中國經(jīng)濟和控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展與提高，這種應(yīng)用仍將會保持高速度的增長勢頭。參考文獻： [1]張鵬.基于GE-PLC控制的電廠輸煤程控系統(tǒng)[J].工程技術(shù),2008,(16).[2]章旋.從蘇州華能電廠輸煤程控談電站輔助系統(tǒng)的配置[J].電站輔機,2001,(1).[3]劉錯,周海.深入淺出西門子S7-300PLC[M].北京:北京航空抗天大學(xué)出版社,2004.[4]張峰,梁燕.PLC程控系統(tǒng)的冗余通信和雙機熱備[J].電氣傳動自動化,2007,(29)