基于PLC的電廠干式排渣系統設計

王麗君，周月娥，孫敦艷

（南京理工大學紫金學院，江蘇 南京 210046）

0 引 言

隨著節能環保、淡水資源短缺的現實問題在各個國家不斷獲得重視和保護，改變傳統的水力排渣方式成為必然。于是，干式排渣系統的相關技術應運而生。由于干式排渣系統在排渣時不需要水，因此傳統火電廠的水力排渣方式被完全改變，實現了無污染和無廢水的排放[1]。

本文運用PLC S7-200設計電廠干式排渣系統的工作流程，包括液壓站電機運行、液壓關斷門打開、排渣機運行、碎渣機運行和灰渣系統運行，并利用“組態王”軟件進行實時監控。

1 系統硬件設計

1.1 系統的I/O分配情況

系統包括3個輸入和13個輸出，如表1所示[2]。

1.2 系統硬件接線情況

系統硬件接線圖，如圖1所示。

2 系統軟件設計

2.1 系統軟件設計流程圖

圖2為干式排渣系統正常運行及故障發生時的流程圖[3]。按下系統啟動按鈕，系統運行指示燈打開，6 s后液壓站電機運行。當達到一定的液壓條件時，液壓關斷門打開；如果液壓條件不夠，液壓站電機會重新啟動。液壓關斷門打開6 s后，排渣機、張緊系統、一號傳送帶運行，再經過6 s后，碎渣機、二號傳送帶運行，此時大塊的爐渣變成小塊，之后灰渣系統和三號傳送帶運行，將較小塊的灰渣和渣塵送入渣倉。同時，整個系統還加入了故障處理，加入一個外部按鈕模擬故障發生。排渣系統在運行的各個階段若遇到故障，整個系統會立刻停止，之后報警指示燈亮，具體流程如圖2所示。

表1 I/O分配表

2.2 系統部分梯形圖程序

本次控制系統的梯形圖程序較多，下面以排渣系統啟動程序為例介紹部分程序，如圖3、圖4和圖5所示。

3 監控系統設計

3.1 組態王簡介

組態王6.53是一種常用的組態軟件，可以實現實時監控，用于工業自動化、電力、化工廠等多種工程領域。

圖1 系統硬件接線圖

圖2 系統流程圖

圖3 排渣系統啟動

圖4 排渣系統運行指示

圖5 定時器開啟

3.2 繪制監控畫面

首先，建立一個新的畫面，命名為“干式排渣系統”；其次，把需要監控的對象添加到畫面中，如果想讓界面更加美觀，可以先下載好背景圖片后，以點位圖的方式插入。本課題制作的圖形畫面，如圖6所示。

3.3 數據詞典

本系統的變量如圖7所示。

圖6 干式排渣系統畫面

圖7 干式排渣系統定義的變量

在數據詞典中定義好所需要的變量后回到畫面界面，將對應的變量名一一填寫到對應的圖片屬性中。

3.4 建立動畫連接

動畫連接指在畫面的圖形中與變量進行鏈接。本文中，當干式排渣系統中的變量改變時，隨之改變圖形的現有狀態，即可實現動畫連接[4]。

3.5 組態王與PLC的聯調

將編好的梯形圖程序下載到PLC中，啟動PLC使梯形圖處于運作狀態，然后將電腦上的梯形圖程序界面關閉，打開組態王的畫面頁面，選擇“切換到View”操作[5]。此時，便可以在實驗臺上進行操作觀察組態王頁面的監控畫面，如圖8所示。

圖8 干式排渣系統監控畫面

4 結 論

本文以可編程邏輯控制器為主，實現電廠干式排渣系統系統的PLC控制和畫面監控，針對整個工藝流程進行設計分析，在技術上具有控制功能強、編程簡單、可在線修改等特點，使其工作效率更高，運行更可靠。