項(xiàng)目介紹

貴州盤縣電廠輸煤程控系統(tǒng)改造，主要控制對(duì)象包括皮帶 輸送機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、滾軸篩、除塵器、三通檔板、卸 煤機(jī)、葉輪給煤機(jī)、斗輪堆取料機(jī)、皮帶卸煤機(jī)、振打器 等設(shè)備，要求實(shí)現(xiàn)包括上煤程控、配煤程控、上位機(jī)監(jiān)控、分爐計(jì)量和燃運(yùn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。

系統(tǒng)配置

我公司選用了西門子SIMTIC PLC來(lái)完成此項(xiàng)目，根據(jù)用戶要求及實(shí)際情況，配置如下：





主控制站一個(gè)，設(shè)在輸煤綜合樓控制室。采用S7-400系列 的CPU414-2DP一對(duì)，冗余配置，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。由于輸 煤系統(tǒng)設(shè)備的分散性，還在煤倉(cāng)間設(shè)置了一個(gè)遠(yuǎn)程站，采 用西門子ET200M遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)，通過(guò)冗余的PROFIBUS現(xiàn) 場(chǎng)總線與主控制站連接。編程采用STEP 7軟件。這套軟 件不僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序編寫軟件，還集成了硬件組態(tài)、網(wǎng) 絡(luò)設(shè)置、系統(tǒng)調(diào)試、項(xiàng)目管理等各種功能，使項(xiàng)目的實(shí)施 更加方便。

系統(tǒng)配備了兩臺(tái)上位機(jī)，其中一臺(tái)還兼做工程師站。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用了西門子的WinCC人機(jī)接口軟件，它不僅 能很好的支持S7系列的CPU，還集成了多種網(wǎng)絡(luò)連接方式, 使上位機(jī)與自動(dòng)化系統(tǒng)的連接工作非常方便。此外, WinCC軟件在畫面組態(tài)、報(bào)警設(shè)置、數(shù)據(jù)存檔、報(bào)表設(shè)計(jì) 等方面的功能非常強(qiáng)大，且支持C腳本，從而可以完美地 實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)人員的想法。

輸煤系統(tǒng)最主要的功能是上煤控制和配煤控制。

（一）、上煤控制： 由于輸煤系統(tǒng)皮帶較多，煤輸送的目的地也有多個(gè)，還要 綜合考慮路徑上相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，上煤路徑繁多，因 此改造前運(yùn)行人員操作比較困難。系統(tǒng)實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了完 整的上煤控制人物，大大減輕了運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)。





上煤控制分自動(dòng)、手動(dòng)及就地三種方式。

（1） 自動(dòng)方式：
首先通過(guò)上位機(jī)選擇運(yùn)行路徑，系統(tǒng)自動(dòng)檢 查所有選擇的運(yùn)行路徑是否正確，路徑設(shè)備是否已準(zhǔn)備 好（無(wú)故障，有電源等），若檢查無(wú)誤，上位機(jī)指示“程 選有效”后，操作人員即可通過(guò)鍵盤發(fā)出“預(yù)啟”命令, 系統(tǒng)自動(dòng)完成預(yù)啟工作。若20妙內(nèi)預(yù)啟成功，則CRT顯 示“允許啟動(dòng)”。操作人員確認(rèn)后系統(tǒng)便自動(dòng)按順序 起動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)所有相關(guān)設(shè)備。

若檢查運(yùn)行路徑出錯(cuò)，或路徑設(shè)備未準(zhǔn)備好，上位機(jī)指示“路徑選擇出錯(cuò)”，提示操作人員重新選擇設(shè)備或排除故障。 在運(yùn)行中，當(dāng)任一臺(tái)設(shè)備發(fā)生重大事故，如拉繩、持續(xù)2秒以上的重跑偏、 重打滑和堵煤等，立即聯(lián)跳逆煤流 方向的設(shè)備。當(dāng)按“緊急停機(jī)”時(shí)，運(yùn)行設(shè)備立即全線停機(jī)。

（2） 手動(dòng)方式：
手動(dòng)方式有兩種，一種是聯(lián)鎖手動(dòng)，另一種是解鎖手 動(dòng)。兩種方式都在上位機(jī)上通過(guò)鼠標(biāo)操作。

聯(lián)鎖手動(dòng)是運(yùn)行人員按照逆煤流方向一對(duì)一的啟動(dòng)設(shè) 備，按順煤流方向一對(duì)一地停機(jī)，流程內(nèi)設(shè)備存在聯(lián)鎖 關(guān)系，所以手動(dòng)停任一臺(tái)正在運(yùn)行的設(shè)備，逆煤流方向 的所有設(shè)備聯(lián)鎖停機(jī)。可防止堵煤等事故的發(fā)生。

解鎖手動(dòng)時(shí)，運(yùn)行人員可隨意啟停任何一臺(tái)設(shè)備，此時(shí) 無(wú)任何聯(lián)鎖關(guān)系，絕不可帶負(fù)載運(yùn)行。主要用于設(shè)備 調(diào)試。

（3） 就地方式 就地控制方式不作為系統(tǒng)正常運(yùn)行手段，不經(jīng)過(guò)程控器 控制，在就地控制箱上進(jìn)行操作。

（二）、配煤控制： 配煤控制功能分為程控配煤和手動(dòng)配煤。通過(guò)控制配煤方 式，可以靈活的控制加倉(cāng)。





配煤方式也分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。

（1） 自動(dòng)配煤：自動(dòng)配煤根據(jù)鍋爐的加倉(cāng)要求，由操作員通 過(guò)鍵盤和鼠標(biāo)輸入相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加倉(cāng)配煤。

a. 煤位優(yōu)先加倉(cāng)：加倉(cāng)起始，先順序給低煤位倉(cāng)優(yōu)先配煤,直至消除煤倉(cāng)低煤位信號(hào)。

b. 時(shí)間循環(huán)加倉(cāng)：待所有煤倉(cāng)低煤位信號(hào)消失后，再按順序?qū)Ω髅簜}(cāng)以一定時(shí)間循環(huán)加倉(cāng)。各煤倉(cāng)的加倉(cāng)時(shí)間可 在上位機(jī)上任意設(shè)定，也可設(shè)置為各煤倉(cāng)加到高煤位后 再轉(zhuǎn)向下一煤倉(cāng)。

c. 自動(dòng)跨越功能：在配煤過(guò)程中能自動(dòng)跳過(guò)高煤位、超高 煤位的煤倉(cāng)及檢修倉(cāng)。

d. 尾倉(cāng)、檢修倉(cāng)設(shè)定：在上位機(jī)上可任意設(shè)定尾倉(cāng)、檢修 倉(cāng)，加倉(cāng)時(shí)尾倉(cāng)及其后方煤倉(cāng)均不再配煤。

e. 勻煤功能：當(dāng)全部煤倉(cāng)出現(xiàn)滿煤位信號(hào)后，上煤程序自 動(dòng)停機(jī)并把皮帶上余煤配至尾倉(cāng)或均勻配至各倉(cāng)。

f. 超高煤位報(bào)警：配煤過(guò)程中，任一煤倉(cāng)出現(xiàn)超高煤位,立即報(bào)警并換倉(cāng)配煤。

（2） 手動(dòng)配煤：在上位機(jī)上手動(dòng)操作任何一臺(tái)犁煤器的抬落 實(shí)現(xiàn)配煤。

此外還有一系列保護(hù)和聯(lián)鎖功能保證輸煤系統(tǒng)的安全 運(yùn)。這些聯(lián)鎖包括啟動(dòng)聯(lián)鎖、停機(jī)聯(lián)鎖和事故聯(lián)鎖等。

輸煤控制系統(tǒng)的過(guò)程監(jiān)視和管理是由兩套性能和配置相同且互為備用的工控機(jī)實(shí)現(xiàn)的。工業(yè)PC機(jī)配21寸彩色 CRT、操作鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等。采用Windows NT平 臺(tái)，主要完成下列功能：

1. 畫面顯示 顯示系統(tǒng)主菜單、路徑選擇、工藝流程、原煤倉(cāng)加倉(cāng)、運(yùn) 行狀況、設(shè)備狀況、故障顯示、電流表、趨勢(shì)曲線、運(yùn)煤 量表等畫面。

2. 系統(tǒng)運(yùn)行操作 系統(tǒng)路徑的選擇，系統(tǒng)自動(dòng)啟/停操作和遠(yuǎn)方手動(dòng)啟/停操 作。

3. 報(bào)表管理 顯示和追加系統(tǒng)記錄報(bào)告，實(shí)時(shí)打印系統(tǒng)事件報(bào)告，實(shí)時(shí) 或定時(shí)打印系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)表。





4. 報(bào)警功能 CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖，事故設(shè)備圖形變色或閃爍, 屏幕上方用漢字顯示故障性質(zhì)及發(fā)生時(shí)間。打印機(jī)自動(dòng)打 印故障內(nèi)容及發(fā)生時(shí)間。語(yǔ)言報(bào)警系統(tǒng)發(fā)生語(yǔ)音信號(hào)。





結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目完成后，運(yùn)行一直非常良好，用戶反映此系統(tǒng)易于維 護(hù)，使用方便，性能穩(wěn)定，與改造前相比大大減輕了運(yùn)行 和維護(hù)人員的工作量，減少了事故，對(duì)電廠的安全高效運(yùn) 行有很大的幫助。