咨詢(xún)電話(huà)
ENGLISH0755-88840386咨詢(xún)電話(huà)
0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2020-09-24 09:32:52 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
大電廠輸煤系統(tǒng)主要由卸煤系統(tǒng)、堆煤系統(tǒng)、上煤系統(tǒng)和配煤系統(tǒng)組成。輸煤機(jī)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)卸煤、堆煤、上煤和配煤進(jìn)行控制,保證機(jī)組的煤炭質(zhì)量和供煤量。輸煤機(jī)控制系統(tǒng)是電廠的重要支撐系統(tǒng),是保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件,煤場(chǎng)面積大,工作環(huán)境惡劣,通信難以通暢,一般采用現(xiàn)代成熟技術(shù)PLC和現(xiàn)代總線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)其控制功能。
黃埔電廠輸煤皮帶分廠內(nèi)外兩部分,廠外皮帶主要用于接碼頭來(lái)煤,廠內(nèi)皮帶主要用于輸煤進(jìn)5、6號(hào)爐和瑞明電廠1、2號(hào)爐,系統(tǒng)程序控制采用Modicon的quantum系列可編程控制器(PLC)作為控制主機(jī),并釆用雙主機(jī)模塊熱備方式運(yùn)行。上層采用3個(gè)客戶(hù)端的形式組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
有5個(gè)電子皮帶秤用于輸煤系統(tǒng),分別是大和(Yamato)和Ramsey(Ramsey)的電子秤。
1PLC系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備
該組輸煤系統(tǒng)的控制目標(biāo)見(jiàn)表1。
如表1所示,這套煤炭輸送系統(tǒng)幾乎涵蓋了燃料的所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,包括運(yùn)煤、配煤、計(jì)量、取樣、噴灑、排水、排污、工業(yè)電視、消防、配電房監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)程序控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各自的功能。
2控制系統(tǒng)配置
2.1硬件結(jié)構(gòu)
程序控制系統(tǒng)配置如下:1套雙機(jī)熱備主站、4個(gè)I/O站、2個(gè)操作員站、1個(gè)工程師站。
可編程控制器控制系統(tǒng)選用ModiconTSXQuantum系列產(chǎn)品,CPU型號(hào)140CPU43412A,主機(jī)采用雙機(jī)熱備系統(tǒng)。該系統(tǒng)共有4個(gè)遠(yuǎn)距離I/O站,其中煤控2個(gè)遠(yuǎn)距離I/O站,碼頭與煤倉(cāng)之間各設(shè)一個(gè)遠(yuǎn)距離I/O站。
開(kāi)關(guān)量模塊全部選擇DC24V32點(diǎn)的模塊,現(xiàn)場(chǎng)所有信號(hào)均由繼電器隔離。輸煤系統(tǒng)線路較長(zhǎng),感應(yīng)電對(duì)系統(tǒng)影響較大,為了徹底解決這一問(wèn)題,程序控制信號(hào)采用DC110V直流信號(hào),每個(gè)輸煤站安裝18個(gè)中繼箱。
該系統(tǒng)配置1個(gè)工程師站和2個(gè)操作者站,上位機(jī)選用IBMThinkCentreM51814133C商用機(jī),CPU采英特爾至強(qiáng)3.2GHz處理器。
2.2通信配置
上、下位計(jì)算機(jī)(PLC)通信均采用熱備冗余方式,使系統(tǒng)的可靠性達(dá)到最大程度。
采用冗余遠(yuǎn)距離I/O通信方式(RI0通信方式)實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換,CPU主站點(diǎn)與煤控1/0站點(diǎn)之間的采同軸電纜,與碼頭、煤倉(cāng)之間的光纜通信。
主機(jī)與PLC之間采用冗余的工業(yè)以太網(wǎng)方式進(jìn)行通信(TCP/IP),在兩個(gè)熱備主站分別配置2塊以太網(wǎng)通信模塊,分別連接兩個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
每一個(gè)機(jī)組狀態(tài)應(yīng)用軟件都能根據(jù)兩個(gè)連接狀態(tài)的熱備自動(dòng)切換。
2.3軟件配置
作業(yè)系統(tǒng)軟件采用WINDOWS2000,各上位機(jī)監(jiān)控軟件采用INTOUCH9.O.O,PLC編程軟件采用CONCEPT2.6,報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)采用MicrosoftSQLServer,報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)采用MicrosoftAccess,軟件采用結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì),便于擴(kuò)展和維護(hù)。
3程序控制系統(tǒng)功能
3.1上部控制函數(shù)。
上煤機(jī)的控制方式分為自動(dòng)、手動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)三種方式。設(shè)定程序控制自動(dòng)系統(tǒng),手動(dòng)聯(lián)鎖,手動(dòng)解鎖,手動(dòng)試車(chē)4種操作方式。
3.1.1程序自動(dòng)控制模式。
所有的操作方式都可以通過(guò)上位機(jī)鍵來(lái)完成,操作者可以根據(jù)工藝要求,在CRT中調(diào)整預(yù)選過(guò)程菜單。在CRT中,當(dāng)程序選擇正確并形成一個(gè)完整的流程時(shí),會(huì)出現(xiàn)程選有效信號(hào)。機(jī)擋、犁煤器就位后,20s后發(fā)出允許啟動(dòng)信號(hào),所選機(jī)擋按逆煤方向啟動(dòng)設(shè)備,每個(gè)機(jī)擋啟動(dòng)前警報(bào)發(fā)出20s聲音,機(jī)擋啟動(dòng)后現(xiàn)場(chǎng)蜂鳴器停止聲音。按計(jì)劃停機(jī)時(shí)應(yīng)順煤流逐個(gè)按預(yù)定延遲停機(jī)。
當(dāng)任何一臺(tái)設(shè)備發(fā)生重大事故、拉線動(dòng)作、連續(xù)2s重跑偏、打滑等,應(yīng)立即向設(shè)備逆流聯(lián)跳,而破碎機(jī)除自身事故外,還應(yīng)延遲聯(lián)跳。緊急停機(jī)時(shí),操作設(shè)備立即全線停機(jī),只有破碎機(jī)延遲停機(jī)才能進(jìn)行操作。
程序停運(yùn)是順煤流方向從煤源開(kāi)始的,每個(gè)設(shè)備延遲停運(yùn)時(shí)間根據(jù)皮帶長(zhǎng)度確定,可以使皮帶上的余煤正好空出來(lái),確保下一次重新啟動(dòng)程序時(shí),設(shè)備處于空載狀態(tài)。
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況需要立即停止所有設(shè)備時(shí),可按上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面上的“急停”按鈕,使系統(tǒng)所有主設(shè)備立即停止,“急停”按鈕適用于程控自動(dòng)、聯(lián)鎖自動(dòng)和解鎖手動(dòng)。
3.1.2手動(dòng)模式。
手動(dòng)檔分為鎖定手動(dòng)檔和解鎖手動(dòng)檔。
上位機(jī)的操作人員通過(guò)PLC完成手動(dòng)聯(lián)鎖。按照操作要求在上位機(jī)上調(diào)相進(jìn)行。將選好流程的設(shè)備按反向鎖定的方式進(jìn)行一對(duì)一啟動(dòng),按反向鎖定的方式進(jìn)行一對(duì)一停機(jī)。
上位機(jī)也同時(shí)進(jìn)行解鎖手動(dòng)操作,此時(shí)沒(méi)有任何聯(lián)鎖關(guān)系,可以啟動(dòng)任何設(shè)備。
本機(jī)采用手動(dòng)控制方式,每臺(tái)設(shè)備均配有上位啟動(dòng)按鈕。連鎖手動(dòng)操作要求設(shè)備在順煤方向上啟動(dòng),順煤方向停止,對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,處理方式同程控。
聯(lián)鎖手動(dòng)下,煤源向煤倉(cāng)、混煤罐區(qū)、煤場(chǎng)卸煤時(shí),煤源點(diǎn)可進(jìn)行轉(zhuǎn)換,此時(shí)須將所有從煤源到切換點(diǎn)的皮帶停下來(lái),清除原來(lái)的選中流程,然后立即重選新流程,預(yù)置擋板,啟動(dòng)新選中線路的皮帶,這樣就形成了一個(gè)完整的流程。
連鎖手動(dòng),自動(dòng)程控是連鎖運(yùn)行方式。全系統(tǒng)在解鎖手動(dòng)狀態(tài)下可解除聯(lián)鎖關(guān)系,解鎖手動(dòng)可任意啟停一臺(tái)設(shè)備,適用于單臺(tái)設(shè)備的調(diào)試、修正、測(cè)試。
3.1.3就地方式。
原地模式是在原地控制箱上操作,此時(shí)控制室對(duì)設(shè)備不起控制作用。
3.1.4測(cè)試機(jī)手操作方式。
實(shí)際采煤時(shí),如果需要換線,同時(shí)又不停止正在運(yùn)行的設(shè)備,只有先退出聯(lián)鎖,按開(kāi)鎖方式啟動(dòng)新卸煤點(diǎn)設(shè)備,然后重新選線,投入聯(lián)鎖。從啟動(dòng)新的卸煤點(diǎn)設(shè)備到重新投入聯(lián)鎖運(yùn)行,運(yùn)行設(shè)備都處于解鎖運(yùn)行狀態(tài),安全性極高。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本系統(tǒng)設(shè)置了試機(jī)手操作方式,該方式可以和程控自動(dòng)方式或聯(lián)鎖手動(dòng)方式一起使用,并賦予系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備都可以啟動(dòng)。通過(guò)這種方式,換線時(shí)無(wú)需退出原運(yùn)行線路的聯(lián)鎖,即可啟動(dòng)新的卸煤點(diǎn)設(shè)備,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和靈活性,也避免了因換線而反復(fù)啟停設(shè)備帶來(lái)的不便。
3.2煤種控制功能。
配煤控制分程序控制和人工控制兩種。
程序控制配煤根據(jù)鍋爐對(duì)不同煤種的加倉(cāng)要求,在加倉(cāng)前由控制室操作人員在CRT調(diào)調(diào)出加倉(cāng)畫(huà)面,同時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)輸入指定的加倉(cāng)指令,加倉(cāng)開(kāi)始,對(duì)出現(xiàn)低煤位的倉(cāng)序進(jìn)行配煤,待所有倉(cāng)序信號(hào)全部消失后,再進(jìn)行順序配煤,當(dāng)煤倉(cāng)滿(mǎn)了,再轉(zhuǎn)到下一個(gè)倉(cāng)序進(jìn)行順序配煤,直到所有倉(cāng)序都滿(mǎn)為止。連續(xù)配煤時(shí),若再次出現(xiàn)低煤倉(cāng),則停止原來(lái)的順序,優(yōu)先為低煤倉(cāng)配煤,配到一定數(shù)量后再轉(zhuǎn)入連續(xù)配煤程序。全倉(cāng)出現(xiàn)滿(mǎn)煤位信號(hào)時(shí),程序會(huì)自動(dòng)停機(jī),并將剩余的煤分送到指定倉(cāng),配煤過(guò)程中會(huì)自動(dòng)跳過(guò)滿(mǎn)煤位、高煤位、檢修倉(cāng),配煤尾倉(cāng)、檢修倉(cāng)的設(shè)置可在CRT上設(shè)定。
手工分配就是手動(dòng)控制上機(jī)上任意一臺(tái)犁煤機(jī)的提升和下降。
3.3設(shè)備故障報(bào)警功能。
為了保證輸煤系統(tǒng)的安全,提高保護(hù)裝置的可靠性,程序控制系統(tǒng)設(shè)置了設(shè)備事故報(bào)警功能,在CRT屏幕上顯示出故障區(qū)域流程圖,事故設(shè)備圖形閃爍,用漢字顯示故障形狀和發(fā)生時(shí)間,并可自動(dòng)打印出故障內(nèi)容和時(shí)間。
3.4保護(hù)與鎖定。
程序控制系統(tǒng)具有良好的聯(lián)鎖功能:
煤炭輸送系統(tǒng)中的皮帶機(jī)設(shè)備安裝有滑移、跑偏和現(xiàn)場(chǎng)事故停車(chē)等保護(hù)裝置,對(duì)皮帶機(jī)設(shè)備具有可靠的保護(hù)作用。
4輸煤系統(tǒng)落煤管內(nèi)安裝堵煤檢測(cè)和保護(hù)裝置。
運(yùn)煤系統(tǒng)工藝設(shè)備的聯(lián)鎖由PLC軟件實(shí)現(xiàn),事故處理開(kāi)關(guān)直接與電機(jī)控制回路相連,保證了安全停機(jī)。
(4)輸煤工藝系統(tǒng)常按逆煤流方向聯(lián)鎖啟動(dòng),順煤流方向聯(lián)鎖停止。如果出現(xiàn)故障,應(yīng)立即停機(jī)(除碎煤機(jī)外),并在故障設(shè)備上反向工作。
(5)三通擋板與皮帶機(jī)聯(lián)鎖。
(6)犁煤器與皮帶機(jī)聯(lián)鎖。
(7)脫鐵裝置和皮帶機(jī)聯(lián)鎖裝置。
煤信號(hào)與犁煤器、皮帶機(jī)及其他設(shè)備的聯(lián)鎖。
四PLC系統(tǒng)與其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
4.1煤傳送帶秤通訊。
黃埔電廠輸煤皮帶秤監(jiān)控系統(tǒng)主要用于全廠輸煤量的監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì),從而為上位機(jī)報(bào)表系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù),并為MIS網(wǎng)絡(luò)上各職能部門(mén)的監(jiān)控提供支持。所以皮帶秤的監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。
帶秤通信系統(tǒng)采用三次握手技術(shù),實(shí)現(xiàn)了帶秤數(shù)據(jù)的“打包”與“解包”??删幊炭刂破魍ㄟ^(guò)Esi模塊讀取各皮帶秤的相關(guān)數(shù)據(jù),并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的格式化,以備上位機(jī)使用。主機(jī)和PLC之間通過(guò)PLC上的ModBusPlus接口和主機(jī)上的SA85通信卡通過(guò)ModBusPlus協(xié)議進(jìn)行通信。通過(guò)這種方式,將處理過(guò)的原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)顯示并發(fā)送到MIS網(wǎng)。
以黃埔電廠皮帶秤一次計(jì)量?jī)x表大和CFC-100、拉姆齊MT2000系列儀表為例,對(duì)不同表計(jì)與PLC的通信采用不同的實(shí)現(xiàn)方式。
4.2與煤礦工業(yè)電視聯(lián)網(wǎng)。
需要工業(yè)電視系統(tǒng)提供報(bào)警輸入裝置。警報(bào)器有輸入觸點(diǎn),可將輸入觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為報(bào)警信號(hào)編碼,可用于工業(yè)電視主機(jī)(矩陣)。通過(guò)矩陣切換,報(bào)警信號(hào)與輸煤系統(tǒng)設(shè)備連接,主機(jī)將報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控點(diǎn)圖像切換到相應(yīng)的監(jiān)視器,實(shí)現(xiàn)與程控系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤或故障切換。
5結(jié)論
該系列PLC已投入使用兩年,實(shí)際運(yùn)行表明:整個(gè)系統(tǒng)安全可靠、穩(wěn)定,控制靈活。隨著電腦及PLC技術(shù)的進(jìn)步,輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高,已能將各部相對(duì)分散的設(shè)備集中起來(lái)進(jìn)行控制,幾乎囊括了所有與燃料相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,其中大部分可按順序自動(dòng)啟動(dòng)/停止,個(gè)別可手動(dòng)啟動(dòng)。伴隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)和PLC硬件軟件水平的不斷提高,程序控制作為煤炭輸送系統(tǒng)的主要控制手段,將在火電廠中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,侵刪