電廠II期輸煤系統PLC改造方案

仇 輝(寧波經濟技術開發區熱電有限責任公司,浙江 寧波 315803）

電廠II期輸煤系統PLC改造方案

仇 輝
(寧波經濟技術開發區熱電有限責任公司,浙江 寧波 315803）

摘 要：本文就系統PLC改造方案進行了分析。

關鍵詞：輸煤;系統PLC;改造方案

1　系統情況及改造目的

公司II期輸煤系統主要包括9#、10#、11#、12#、17#、18#輸煤皮帶及煤處理設備，對相關設備主要采取就地控制的方式，各個控制箱分布在個現場，需要安排人員到現場就地操作設備的運行停止和監視設備運行狀態。正常情況下，可以使用PLC進行各項遠程操作；保留就地操作設備，當PLC或總操控柜發生短時無法修復的故障時，由運行人員在現場就地操作，以保證輸煤的連續性。

2　改動及保留情況

2.1 現場電氣設備部分

本次改造電氣部分牽涉面較廣，按功能分類為以下部分進行改動：

（1）一般電機類。所有電機保留；動力電纜沿用原電纜；原敷設的電氣控制電纜可以滿足新的控制要求，不再另設；（2）特殊電機類：環錘破碎機（計一臺）。現場啟動柜至開關柜：原敷設的電氣控制電纜無法滿足新的控制要求，需要另外敷設一根電氣控制電纜；而原電氣控制電纜則可作為信號電纜為PLC提供正傳以及反轉的遠方/就地控制信號。（3）現場危險信號（拉線開關、跑偏開關動作），分別安裝于#9、#10、#11、#12、#17、#18皮帶。現場危險信號分為跑偏動作、拉線動作兩類；（4）所有犁煤器、分煤器均不參加本次改造。

2.2 土建部分

現有房間無法滿足新增PLC機柜和控制相關設備的放置，需將在I期輸煤控制室旁邊新建一座平房作為今后的總輸煤值班室。原一期輸煤值班室騰空后改建為二期輸煤系統PLC控制室，用于安放二期輸煤系統PLC柜等設備。

電氣操作開關（柜）使用原有的二期輸煤配電室開關。在二期輸煤配電室與二期輸煤系統PLC控制室之間新挖一條電纜溝以便于各類控制命令、反饋信號電纜的敷設。

2.3 PLC組柜部分

因原有設備都是現場控制箱操作，無遠程控制，需新增一套PLC控制柜，

（1）系統的工作方式。控制系統的運行方式為集中和就地兩種方式。集中控制又分為自動和手動；就地控制為就地手動；自動、手動和就地控制都有聯鎖和解除功能；（2）系統配置原則。西門子公司在實現全集成自動化技術中具有突出的優點：1）通過集成技術降低總擁有成本；2）高效工程組態、可靠性和可用性帶來的高性能和高品質；3）靈活的可擴展性；4）西門子系統和第三方系統的持續更新保護了投資；5）安全性-能夠可靠地保護人員、環境以及工廠；6）不斷的工藝創新。

鑒于以上優點，該控制系統PLC選型為西門子S7-300(CPU 315-3-2DP硬件)為控制站，為提高系統可靠性，防止單IO通道故障，所有通道元器件均采用西門子產品。

3　系統配置

（1）控制系統是具有自動手動控制和就地手動控制能力的完整的集成系統，能可靠、高效率和安全運行；（2）主要功能的控制、報警、監控和保護按功能和實際情況進行最大限度的分隔，以保證一個功能的故障不會導致其它功能的故障或失效。注意保護系統的獨立性以保證人身和設備安全；（3）對系統的設備和他們的輔助設施建立功能組控制等級，以便允許運行人員在某些傳感元件、元件或設備故障時，能選擇較低的自動化程序，避免整個過程控制的喪失；（4）在控制室內具有非正常狀況的報警，同時發出事故音響；（5）人-機界面的配置。本PLC系統設置以個人計算機（PC或工業PC）或小型機為主的操作站，（以下簡稱操作站）。操作站裝有在標準操作系統下運行和編程的軟件，具有圖形系統、報警信息系統、應用程序接口、變量存檔、標準通訊接口、報表系統和數據處理系統等；（6）系統內所有的模件是固態電路，標準化，模塊化和插入式結構。機柜內的模件，能帶電插拔而不損壞，且不影響其他模件的正常工作。模件的種類和尺寸規格，盡量少，以減少備件的種類和費用的支出。（7）系統輸出應設置與現場信號的隔離功能，以排除現場惡劣工況的影響。I/O通道采用繼電器隔離，繼電器線圈的動作電壓不大于70%Ue，出口中間繼電器的接點容量不得小于220V，5A；（8）模擬量信號AI采隔離柵，抗干擾光電隔離，工作電源為DC24V；（9）每臺設備如皮帶機等的運行時間、遠方操作時間、就地操作時間等記錄在報表里，當操作人員需要時可查看；（10）系統的運行狀況由上位工作站進行自動監控；（11）控制系統能夠根據報警情況的檢測，并校對以確定報警點是否正確，并在報警前重讀此點以證實此狀態；（12）控制系統能提供所有報警和報警返回的記錄，并將報警記錄存在磁盤上；（13）上位監控管理系統采用兩臺上位工作站，任一臺控制工作站均有控制系統所有設備的能力，兩臺同時工作，互為備用；（14）PLC系統應配置聲光報警系統。輸煤系統啟動前應有聲光信號，聲光信號未接通或未能響夠20秒的情況下運煤設備不能啟動。聲光報警器主要設置于棧橋內的皮帶兩端 。

4　模擬量模塊

模擬I/O模塊具有下列優點：

（1）優化配合模塊可任意組合以配合任何所需輸入/輸出點數量沒有必要增加投資。

（2）強大的模擬技術不同的I/O范圍和高分辨率允許與眾多不同的模擬傳感器和執行元件相連。

模擬輸入模塊具有下列機械特性：

結構緊湊。牢固的塑料機殼內包括：

1）紅色的LED表示組故障/錯誤。

2）前面板保護著的前連接器。

3）前面板上有標簽區。

（3）組裝簡單。

該模塊安裝在 DIN 標準導軌上，并通過總線連接器與相鄰模塊相連接。沒有特定插槽規定輸入地址由插槽決定。

（4）接線方便。

模塊由插入式前連接器進行接線，第一次插入連接器時有一個編碼元件與之嚙合，該連接器以后就只能插入同樣類型的模塊中，更換模塊時前連接器的接線狀況無需改變就可用于同樣類型的新模塊。

參考文獻：

[1]張紅蓮.應用PLC網絡實現輸煤控制系統的故障判別方法[J].華北電力技術,2002(03).

[2]應力,褚建新.基于PLC網絡的輸煤控制系統故障判別方法與實現[J].機電工程,2001(01).

[3]翟玉人,趙麗紅,高宏.PLC在火電廠輸煤程控系統中的應用[J].微處理機,1998(02).