林伟明
广东万润工程股份有限公司
摘要：本文根据我厂实际使用情况，对输煤传送带PLC改造，达到了操控方便，减少故障，维修方便，节省维修费用，从而达到节能降耗，提高经济效益和社会效益的目的。
关键词：热电厂、 输煤传送带、继电器控制、PLC、
（一）概述：
随着我国工业生产的迅速发展，人们的日常生活与生产对电力供给的稳定性要求也越来越高，而电力供给的稳定性首先决定于发电厂的安全运行；我厂是热电联供燃煤火力发电厂，机组的正常运行，首先依赖于热力燃料--煤炭的正常供给，因此确保燃料的正常输送至关重要。
我厂原有煤炭燃料输送如图（1-1）（1-2）所示
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燃料由码头输送至煤场，再由天车抓吊送至受料斗——贮煤斗。全部采用继电器控制.分连锁启动\停止和非连锁启动\停止两种方式。非连锁启动为单机就地启动\停止。（检修用）连锁启动\停止为逆序启动，顺序停机，每条皮带机旁设紧急停止按钮。紧急停机为逆序停机.
（二）改造原因：
由于系统采用继电器控制，使用数量较多继电器的，触点也就更多，回路硬接线多，而且加上投入运行时间长，继电器长期带电工作，线圈老化，触点发热、氧化、颤动，导致触点指触不良，闭而不合,甚至触点粘死，弹簧机构卡涩，而引起继电器拒动和误动比较频繁。而且瞬时多机连锁启动,启动电流大.在生产过程中时常出现启动时过载跳闸而无法启动、启动中断和运行中非正常停机等现象，故障发生频率高。由于燃料供应不上导致临时投油枪、降负荷甚至停机、停炉，严重影响到机组正常发电和对外供热，影响供汽用户正常生产,增加了发电成本,企业经济效益受损。
（三）PLC应用：
随着自动化科技的发展，PLC已广泛应用于工业生产及自动化控制，它具有安全可靠、对环境要求低、功能齐全、耐用、平均无故障时间长、维修工作量小等诸多优点,所以决定采用PlC控制输煤传送带.对原燃料输送系统作了如下修改：
1.对原来多机瞬时连锁启动，增加延时功能改为逐级延时连锁启动，防止启动电流过大和皮带机头溢煤。
2. 对原停机方式采用给料机停机后延时全线停机，延时时间过长．改为逐级延时停机，减少多机空转时间，从而节约电能，减少厂用电率。
3.因我厂运煤方式改变，水运改为车运至煤场，P1-P3皮带机已不使用，P4、P5皮带机已机械改造合并为P5，故只设计P5-P8皮带机。
4.连锁启动指示增加闪烁功能，当P8皮带启动时，P8指示灯闪烁，待P7皮带启动后，指示灯变为亮。以此类推，便于台面监控。
5.在每段皮带机两侧加设跑偏开关便于检修。连锁启动顺序为：P8--P7—PS—ZS—P6--P5—GL连锁停机顺序为:GL—P5—P6—ZS—PS--P7--P8.紧急停机和跑偏停机为本机开始逆序停机，例如P7紧急停机则除P8外全部停机，例如P6紧急停机则P5—GL跟着停机．跑偏停机和紧急停机相同．
(四)PLC具体控制如下:我厂输煤传送皮带设备动作状态如下图所示:
图1-3
PLC I/O分配、接线如图2-1所示。输入点30个，输出点22个，考虑留有一定备用容量，选用FX2-80M型号的PLC，采用交流220V输入和直接输出，每台机设空气开关作为主回路短路保护。为节省输入点，过载保护热继电器采用外部硬连接，就地紧急停机按钮采用自锁启＼停按钮，既节省PLC输入点，又能在现场快速启动．充分利用PLC特殊功能辅助接点M8013，如下图：
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选择开关S置X0，辅助继电器M0得电，M0触点闭合，按启动按钮SB1，X2闭合，T0计时30秒，T0触点闭合，辅助继电器M2得电并自锁， M2闭合，Y4输出8号皮带启动，同时触点M8013闪动，Y13输出8号皮带指示灯闪烁，待7号皮带启动后，Y5触点闭合，P8指示灯变为亮。如果在继电器控制，一个指示灯起码要动用两个时间元件，或者一个闪动继电器。
在每段传送带机旁设置跑偏开关。当皮带跑偏时能及时动作停机和控制室光牌显示，方便及时发现和检修，避免煤粉溢出传送带，否则可能造成传送皮带机械损伤，甚至磨损，撕裂，造成严重后果和损失，如图1-4。当P8传送带跑偏时，SQ1闭合，触点X20闭合，M16得电并自锁，Y21得电输出L11，P8跑偏光牌显示，M16触点断开，Y4失电，P8皮带停机，同时逆运煤方向所有停机。Y4触点断开，Y5失电，如图2-3-71，P7皮带停机，Y5触点断开，Y10失电，如图2-3-95，破碎机停机，依次类推，接着振动筛、6号皮带、5号皮带、给料机停机。待机械故障排除后，就地复位，启动皮机。手动复位SQ2，如上图，X21触点断开，M16失电，Y21失电，跑偏光牌断电，M16触点闭合如图1-4，Y4输出，P8皮带启动，Y4触点闭合，Y5得电，如图2-3-71，7号皮带启动，依次类推，接着振动筛、6号皮带、5号皮带、给料机启动。
连锁启动控制如下：置选择开关S连锁，如图2-2-2，X0闭合，Y0得电，连锁指示灯亮，辅助继电器M0接通连锁控制回路，为连锁启动作准备，同时软互锁断开非连锁控制回路。按启动按钮SB1，触点X2闭合，如图2-2-8，Y2得电输出，DL电铃得电，全线声音警示，T0计时30秒，T0触点闭合，M2得电并自锁。触点M2闭合，如图2-2-48，Y4得电，P8启动，P8指示灯闪烁，T1计时10秒，T1触点闭合，如图2-2-24，M3得电并自锁，M3触点闭合，
如图2-3-71，Y5得电，P7皮带启动，Y5触点闭合，如图2-2-48，Y13输出，P8指示灯闪烁变为亮，同时P7指示灯闪烁，T2计时10秒，T2触点闭合，如图2-2-28，M4得电并自锁，触点M4闭合，如图2-3-95，Y10得电，破碎机启动，依次类推，延时启动振动筛，延时启动P6皮带，延时启动P5皮带，延时启动给料机。
连锁停机时，按停止按钮SB2，触点X3闭合，如图2-3-199，M10得电并自锁，M10触点断开Y12，给料机停机，T7计时2分钟,T7触点闭合,M11得电并自锁，触点M11断开Y7，如图2-3-163，P5皮带停机，T10计时8分钟，T10触点闭合，M12得电并自锁，触点M12断开Y6，如图2-3-139。P6皮带停机，T11计时1分钟，T11触点闭合，M13得电并自锁，触点M13断开Y11，如图2-3-117，振动筛停机；T12计时1分钟，T12触点闭合，M14得电并自锁，M14触点断开Y10，如图2-3-95，破碎机停机，T13计时4分钟，T13触点闭合，M15得电并自锁，M15触点断开Y5，如图2-3-71，T14计时8分钟，T14触点断开Y4，如图2-2-48，P8停机；，至此全线停机。
（五）将改造前的继电器控制和改造后的PLC控制作比较
继电器控制采用了2个时间继电器和16个中间继电器，主要缺点：第一.因继电器触点引发故障；第二.如果采用延时启动、停机，起码需35个时间继电器和中间继电器。第三.瞬时多机连锁启动,造成启动电流偏大，改造后PLC控制有以下优点：第一.增加了指示灯闪烁功能；第二.增设传送带跑偏保护和显示，及时发现机械故障。如果发现不及时，将造成经济损失和停机检修时间较长，直接影响到正常生产，甚至停机停炉，间接损失更大；第三.没有继电器触点故障，减轻检修劳动强度；第四.采用逐级延时停机，原来全线的停机时间为20-50分钟,采用逐级延时,减少设备空转的时间节约电能，降低厂用电率，具体数字如下：给料机4.5KW，5号传送带7.5KW，6号传送带22KW，振动筛功率4KW,破碎机22KW,7号传送带11KW,8号传送带7.5KW。按原来停机时，按停止按钮，给料机停机，其他六台机24分钟后停机。
改造前每次停机用电量：7.5＋22＋4＋22＋11＋7.5＝74KW
24分钟=0.4小时 74×0.4＝29.6KWH
改造后每次停机的用电量：
（1）74×0.033=2.442 （2） 66.5×0.13=8.645
（3）44.5×0.016=0.712 （4）40.5×0.016=0.648
（5）18.5×0.06=1.11 （6）7.5×0.13=0.975
（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）=7.53KWH
每次停机节约用电： 29.6-7.53≈22.1KWH
以最保守计算每天3班生产，每班最少2次正常开、停机，每次约节约用电22KWH
每年可节约用电：3班×2次×22KWH×300天=39600KWH
结束语：
我厂输煤传送带通过PLC控制改造，解决了以前故障率高的现状，使用功能更加完善，达到节能降耗，降低检修劳动强度，减少维修费用，保证生产燃料正常供给。自2010年经安装调试投入运行至今，生产正常，效益良好。在发电量、供气量、油耗、煤耗、厂用电率、机组连续发电时间等方面取得了明显的社会效益和经济效益，事实证明输煤传送带设备的继电器控制改造为PLC控制是切实可行的。
作者简介：林伟明（1970.02—），男，汉族， 广东省汕头市人，大专， 电气助理工程师，单位：广东万润工程股份有限公司，研究方向：电气自动化
致谢：此次改造中得到厂领导、生技部燃料技术专职李若霓等同事的大力支持与指导，在此谨表谢意。