PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)的應(yīng)用

1、. . . . 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) 健PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用健 ：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(jìn)行了說明，講述了遠(yuǎn)距離通訊的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，以與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。某發(fā)電廠2×600MW機(jī)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(jī)和發(fā)電機(jī)等）

2、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、處理與輸出。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(jī)、打印機(jī)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(jī)、軟盤驅(qū)動器、磁帶機(jī)和個人計算機(jī)等相連接，

3、可構(gòu)成PLC擴(kuò)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)位與附加強(qiáng)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(jìn)行編程器服務(wù)，

4、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(jìn)行對部硬件檢查，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部線路的故障不致引起CPU進(jìn)行無限次循環(huán)。如果在一定時間之沒有掃描完，將封鎖硬件，切斷輸出。當(dāng)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。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

5、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(jī)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(jī)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(jī)通過以太網(wǎng)同PC機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其下面帶的3個本地I/O機(jī)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(jìn)行運算處理后，再通過輸出模塊發(fā)出命令，來達(dá)到控制的目的。2.控

6、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(jìn)行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件.下位機(jī)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(qiáng)，方便用戶在線或是離線分析故障。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

7、設(shè)備運達(dá)原煤倉的過程。由于該電廠發(fā)電機(jī)組容量大，并且是兩臺機(jī)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)備本套輸煤系統(tǒng)的控制對象有：皮帶機(jī)16條。斗輪堆取料機(jī)2臺，滾軸篩2臺，環(huán)式碎煤機(jī)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(jī)4臺，盤式電磁除鐵器2臺，帶式電磁除鐵器8臺，皮帶采

8、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(hù)PLC模塊以避免大電流信號的進(jìn)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(jī)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(jìn)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與以上流程啟動或停機(jī)。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(jìn)行流程選擇。如果兩個流程同時

9、選擇了一個設(shè)備，則會發(fā)出報警。3.1皮帶機(jī)的控制無論是手動還是自動啟動皮帶機(jī)前，都要先響警鈴20秒，通知在皮帶周圍的人員盡快遠(yuǎn)離，以免發(fā)生事故。皮帶機(jī)是輸煤系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備，因此對它的保護(hù)和要求也就相應(yīng)的多了一些。在皮帶機(jī)兩側(cè)設(shè)事故拉線開關(guān)，巡檢人員發(fā)現(xiàn)皮帶與其附近設(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(jìn)入了PLC，一旦其中某一個事故出現(xiàn)時，都要使皮帶機(jī)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

10、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(jī)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(jī)跳閘邏輯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

11、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(jī)的控制兩個斗輪機(jī)分別在兩個煤廠，負(fù)責(zé)煤廠煤炭的堆取工作。在機(jī)組使用煤炭量較少時，利用斗輪機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)進(jìn)行破碎后返回煤廠。當(dāng)滾軸篩出現(xiàn)

12、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。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(jìn)行檢測，從第一倉開始進(jìn)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(jī)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

13、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(qiáng)。隨著計算機(jī)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，這其部分設(shè)備可以自動順序啟/停，個別設(shè)備只能夠上位機(jī)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(jī)、PLC硬件與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)用參考文獻(xiàn)：1. 可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù)與實例 編寫：袁任光 華南理工大學(xué) 20012. 電器與PLC控制技術(shù) 編寫：萬忠 明芹 20033.施耐德電氣公司. Mo

14、dicon Ladder Logic Block Library User Guide. 1996.44. 田集電廠一期輸煤系統(tǒng)自動流程操作規(guī)程編寫：工業(yè)自動化儀表研究所 2007下載需知本站上傳的文檔資源均來自互聯(lián)網(wǎng)，以分享為目的，為有需要者提供學(xué)習(xí)與參考，版權(quán)為原作者所有，若侵犯到原作者的權(quán)益, 請?zhí)岢鲋刚? 與時與網(wǎng)站客服聯(lián)系，并提供必要的證據(jù)，如屬實，網(wǎng)站會在第一時間進(jìn)行處理，立即刪除相應(yīng)下載鏈接頁面并將文檔刪除。SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLine

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