徐汉艳
黄河西宁热电有限公司 811600
摘要：PLC输煤技术控制系统在火力发电厂得到非常广泛的应用，PLC输煤机控制系统凭借非常优秀的抗干扰能力，和相应速度在恶劣电场输煤环境出色完成了电力生产运煤的工作。本文就PLC输煤技术的控制系统研究分析，需要从整个系统硬件和软件设置上进行重点研究分析，提高针对PLC输煤机系统的应用分析。
关键词：PLC；电厂输煤；自动化控制；系统设计
1 引言
火电厂应用的传统输煤系统方式继电接触器加人工的操作进行，这属于一种半自动化的操作控制方式，该操作方式存在便捷性低的劣势，这让电力工业者长时间处在恶劣的输煤系统控制环境当中，从而不利于工人的身体健康。并且，这种操作程序也不利于管理与监控，以及维修与发现故障的时间比较长，这难以实现火电厂企业生产效率的提升。
2 输煤控制系统分析
输煤控制系统的主要功能是保障火电厂的输煤稳定性，使火电厂需要的煤原料可以直接从煤码头、卸煤沟等场所高效的将煤运送到火电厂的储煤场，这就决定了输煤控制系统的主要功能包括卸煤、上煤、配煤等。本文所介绍的PLC控制网络输煤系统，能够在PLC控制系统的影响下，将煤快速有效的运送至指定位置，在火电厂热力设备结构越来越复杂、生产规模越来越大的今天，输煤自动化控制系统已经成为保障火电厂正常运行的关键。现阶段火电厂输煤系统主要具有以下特征，包括系统的分布广、设备数量众多、系统故障点复杂、运行环境恶劣等，所以在PLC控制系统的实现过程中，工作人员需要重点考虑上述因素对火电厂输煤系统的影响，及时对系统功能进行改进，这样才能满足未来火电厂生产需求。
3 PLC具有的优势
PLC在电厂输煤控制系统中的应用,在一定程度上解决了传统电厂输煤控制系统中存在的一些问题。国家倡导开发利用新能源,但是目前我国对于新能源的开发及应用还没有形成较大规模。相较于水力发电、风能发电、太阳能发电等新能源发电方式,火力发电依然是目前最适合我国基本国情发展的发电方式。因为新能源发电方式对于资源的需求较大,不适合大规模的供电工程建设。PLC输煤系统对于火力发电整体而言具有重要的作用,也是火力发电工程中工作环境最差、最容易出现差错的一个环节。将PLC系统应用到火力发电的输煤控制系统中,可以使该系统具有更加优良的性能,降低该环节的出错几率,并且对基本流程的控制以及相应的维护工作提供一定的帮助。因此,PLC依然是我国电厂输煤控制系统中经常用到的一项技术,可以说,PLC控煤系统对我国电力事业的发展起到了重要的作用。
4 PLC在输煤系统中的应用
4.1软件配置
PLC主要包括中央处理器（CPU）、存储器、编程器、输入输出组件（I/O模块）、外部设备、电源等构件。本次研究所用的是S77-200系列PLC，具有应用广、性价比高、功能强大等优点。该软件的组态工具功能强大，能对火电厂输煤系统中全部工作环节进行有效的管理，并能对相关数据进行有序的归类与存储。同时，工作人员可在操作室内利用组态软件严密监测输煤系统的运行状态，及时排查故障或对故障预警。
4.2输煤控制系统硬件设计
根据输煤系统的控制要求结合现场的实际情况和检测控制的I/O点数，煤场环境较为恶劣，湿度、粉尘颗粒物较多，输煤控制系统的安全可靠至关重要，出于上述条件的考虑，为确保输煤控制系统的安全、稳定、可靠，控制系统选用施耐德公司的140系列CPU67160型号的PLC，专用于冗余热备的功能管理。为保障控制系统的安全、可靠、稳定性，PLC的CPU采用热备冗余设计，配置两套相同的PLC主机，当主CPU出现故障时，会自动切换到备用CPU上，此时备用的就成为了主CPU，此模块上提供了100Mb/S的光纤接口，主备CPU之间通过光纤连接，完成数据的互相备份，并通过LCD显示屏诊断热备功能。与CPU模块在同一背板上的还有CPS（电源）模块，CRP（远程I/O通信）模块，RIO头用于在CPU与安装在单独背板上的RIO子站模块之间进行双向通信。远程I/O架构，采用基于S908RIO通信协议的远程网络技术，这种通信速率不随站点数和通信距离的增加而衰减；还有两个NOE（网络通信）模块，用于与上位机之间的通信连接。设计时在每个机柜内留有15%的备用余量，防备以后增加测量控制点之用，PLC控制器的处理能力也要留有一定的余量。
4.3顺序控制功能
顺序控制功能是用工业控制机通过软功能键对运煤系统实现顺序控制、单机联锁起停及在调试过程中无联锁的单机起停控制功能。同时也应具备对原煤斗的自动顺序配煤及单个配煤设备的起停控制功能（抬、落）。（1）上煤操作控制方式，a程控自动方式，程控自动方式的所有操作均应通过输煤主控室上位机软操作（键盘+鼠标）实现，各设备之间按工艺专业的要求在PLC控制下自动联锁运行。b程控手动方式，程控手动方式有两种，一种是程控联锁手动，另一种是程控解锁手动。在输煤控制室控制台上仅保留急停开关，两种方式都在上位机上软操作。程控联锁手动是运行人员按照工艺要求逐一手动启停设备，流程内的设备间存在联锁关系。程控解锁手动时，运行人员可在上位机上随意启停任何一台设备，此时各设备间无联锁关系。此方式兼作远方调试用。c就地手动方式，就地手动方式时运行人员仅能在就地控制箱上进行操作，此时输煤控制室对设备不起控制作用，设备之间也无联锁关系。就地手动控制主要作为检修调试操作。（2）系统的工作方式。除非当选定合适的和完整的路径，且所有信号表明允许启动，并显示表明路径选择成功（准确）后，允许运行人员使用“系统自动启动”命令来启动自动运行，否则控制系统的逻辑应防止进入自动启动方式。在手动方式中，除了运行人员必须按正确顺序通过鼠标操作启动和停止各个设备，系统也应设置联锁提示功能。从而可防止运行人员误操作设备引起的事故。就地手动操作时，只有拉绳和电气保护回路投入，解除联锁和其它保护。所有的运煤设备按工艺要求进行联锁，以防止在启动或停止时煤在系统中堆积起来，甚至损坏设备，联锁按下述方式进行。启动时按逆煤流方向，从最后一条皮带（及相关设备）开始依次启动，直到第一条皮带（及相关设备）启动后，才开始供煤。停运时按顺煤流方向，先停供煤设备，然后从第一台至最后一台设备依次停止，每台设备之间按预定的延时时间发停机命令，即要求前面设备的余煤清除后再停止其运行，其中碎煤机、除铁器均可根据工艺要求另行设置延时停机。
5 结论
综上所述,随着社会进步和科技发展,电力企业要在生产中不断优化PLC控制系统技术应用,从而降低工作人员的工作强度。在PLC控制系统中要及时处理好火电厂的批量开关量顺序控制工作。对于PLC控制系统和上位计算机做好合理系统连接工作,优化对于输煤系统控制检测控制,优化PLC技术在输煤中应用价值。一般情况下要及时处理好设备系统控制技术管理,提高系统应用的广泛前景,保障PLC技术在电力企业中应用领域重要性,优化对于PLC系统控制高效性,提高电力输煤系统管理水平,优化输煤领域生产的高效性。
参考文献
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