plc在電廠輸煤控制系統(tǒng)中應(yīng)用

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1、PLC在電廠輸煤控制系統(tǒng)中應(yīng)用　　摘要：可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，是自動控制、計算機和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的現(xiàn)場設(shè)備。由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和運行的長期連續(xù)性，使PLC在設(shè)計上有自己明顯的特點：可靠性高，適應(yīng)性廣，具有通信功能，編程方便，結(jié)構(gòu)模塊化。本文就針對PLC在電廠輸煤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行探討。關(guān)鍵詞:PLC；電廠輸煤系統(tǒng)；控制系統(tǒng)中圖分類號：TM6文獻標(biāo)識碼：A文章編號：引言在我國，百分之八十以上的發(fā)電企業(yè)仍然依靠火力發(fā)電。而在火力發(fā)電廠的各個系

2、統(tǒng)中，輸煤系統(tǒng)所處環(huán)境是最為惡劣的，因此對輸煤的控制系統(tǒng)具有可靠性高、操作與維護方便等特性。在電廠輸煤自控系統(tǒng)中，系統(tǒng)要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對兩條輸煤線的18臺設(shè)備進行控制，并實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)及皮帶跑偏的情況。鑒于電廠輸煤系統(tǒng)的重要性，我們采用PLC實現(xiàn)輸煤設(shè)備的聯(lián)鎖控制以保證其可靠性和特殊性，工業(yè)控制計算機則作為上位機與PLC互相配合，共同完成輸煤系統(tǒng)的監(jiān)控功能。一、PLC設(shè)計輸煤控制系統(tǒng)概述7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

3、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。輸煤控制系

4、統(tǒng)具體包括兩部分：輸煤和配煤。1、輸煤控制方式輸煤控制方式又分為三種，程控方式、集控方式、手控方式。鑒于自動控制系統(tǒng)的特點，程控方式為輸煤方式的主要方式，其他兩種方式為預(yù)備方式，只有設(shè)備發(fā)生故障時才會啟動。7其中程控方式是操作人員通過上位機，根據(jù)流程菜單完成系列操作。如整個輸煤流程開始時，擋板與犁煤器全部到位后PLC會向上位機發(fā)送就緒信號，若無故障20秒后上位機發(fā)送啟動信號，皮帶按照逆煤流的方向啟動。整個程序停機時各臺設(shè)備按照順煤流方向逐一延時停機。若某一設(shè)備發(fā)生重大事故，則系統(tǒng)會立即聯(lián)跳逆煤流方向的設(shè)備，以防止事故惡化，但碎煤機會延時聯(lián)跳

5、。除非自身發(fā)生事故。集控方式是操作人員針對不同的運行要求通過上位機對PLC發(fā)出相應(yīng)的操作方式。這種方式可以啟停任何設(shè)備。手動方式就是在MCC柜或者就地控制箱上通過操作員進行手動操作，這種方式主要應(yīng)對上位機失靈等故障。2、配煤控制方式配煤控制方式與輸煤控制方式大致原理相同，只是配煤主要是控制將輸送的煤分配到不同的煤倉的。通過配煤實現(xiàn)電廠發(fā)電過程的穩(wěn)定與持續(xù)性。在配煤控制方式中，仍舊以程控方式為主要控制方式。7程控配煤方式主要是操作人員通過控制程序?qū)崿F(xiàn)配煤的遠程控制。具體而言就是上位機調(diào)取不同煤爐及煤倉的信息，根據(jù)煤爐對各種煤的不同加倉要求進行

6、加倉處理。首先確定個煤倉的倉位，開始加倉時，對低煤位的煤倉優(yōu)先配煤，直到各煤倉的煤位回到正常水位，然后根據(jù)設(shè)定時間及高料位信號按順序?qū)Σ煌簜}進行順序配煤，一旦出現(xiàn)低煤位倉，則根據(jù)中斷信號優(yōu)先對低煤位倉進行加倉處理，處理完成后在按照預(yù)定順序繼續(xù)循環(huán)加倉。若所有倉位都顯示為滿煤位，則PLC控制系統(tǒng)自動停機并將皮帶上的剩余煤量平均分配給各個原煤倉；若遇到滿倉或者檢修倉則自動忽略該倉位。二、PLC硬件及網(wǎng)絡(luò)配置PLC系統(tǒng)中硬件配置主要分為信號裝置和控制設(shè)備兩部分。其中信號裝置主要包含速度監(jiān)測儀、雙向拉線開關(guān)、跑偏開關(guān)、行程開關(guān)、堵煤檢測儀、連續(xù)料

7、位計、高料位計、以及超聲波物位測量傳感器等。而控制設(shè)備部分主要分為：電子皮帶秤、圓環(huán)給煤機、雙路帶式輸送機系統(tǒng)、環(huán)錘式碎煤機、盤式除鐵器、筒倉安全監(jiān)測系統(tǒng)等。為保證輸煤控制系統(tǒng)的運行可靠性，需要在主機的控制器中加入冗余設(shè)計，本文控制系統(tǒng)采用ABControlLgix系列的PLC，以適應(yīng)中型或者大型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；互為熱備的機架應(yīng)該采用光纖以保持數(shù)據(jù)同步；至于遠程I/O口應(yīng)該采用controlnet控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與上位機的通信；管理層的冗余配置為以太網(wǎng)。三、PLC邏輯控制方案設(shè)計7鑒于輸煤控制系統(tǒng)分為輸煤控制和配煤控制兩種方式，且兩種方式中的主要控制

8、方式均為程控方式，故對PLC的邏輯控制設(shè)計應(yīng)該相應(yīng)分為兩部分。根據(jù)電廠要求和現(xiàn)場設(shè)備，輸煤線路應(yīng)該被詳細地分為多個流程，便于上位機對不同流程和不同故障實現(xiàn)并行操作和局域操作。工業(yè)