對熱電廠輸煤系統應用PLC控制技術的分析與認識

摘要：本文論述了熱電廠輸煤系統應用PLC控制技術的狀況，為合理地在熱電廠輸煤系統中應用PLC控制技術提供了一定的見解。

關鍵詞：熱電廠輸煤系統;PLC控制技術;應用;分析與認識

1、前言

電力是我國經濟發展的主要基礎。目前我國發電方式逐漸增加，其中有核能發電、水力發電、風力發電等。但是由于這些發電方式的實施都要受到原料和環境的干擾，因此我國75%以上的發電企業還在使用火力發電。電廠輸煤系統是火力發電的重要部分。其是電力生產輸煤順利進行的保障。怎樣保證輸煤系統的平穩運行，是目前電廠運行管理中的一大難題。電廠輸煤系統的環境惡劣、勞動強度大、設備數量多，傳統的控制系統難以保證輸謀的可靠性。PLC控制系統的出現很好的解決了這一難題。由于PLC控制系統具有操作簡單、抗干擾力強、反應速度快、可靠性高等特點，能有效解決在輸煤領域中遇到的問題，因此其得到了普遍的運用。

2、對熱電廠輸煤系統應用PLC控制技術的分析與認識

PLC輸煤系統對于火力發電整體而言具有重要的作用，也是火力發電工程中工作環境最差、最容易出現差錯的一個環節。將PLC系統應用到火力發電的輸煤控制系統中，可以使該系統具有更加優良的性能，降低該環節的出錯幾率，而且對基本流程的控制以及相應的維護工作提供一定的幫助。由此可見，PLC依然是我國電廠輸煤控制系統中經常用到的一項技術。可以說，PLC控煤系統對我國電力事業的發展起到了重要的作用。

2.1、PLC的基本組成和工作原理

可編輯邏輯控制器的基本組成主要是由電源、CPU、輸入輸出電路和存儲器組成的。其中不同的構成原件在工作中具有不同的作用。電源是整個PLC系統正常工作的保障，也是廠輸煤控制系統中的核心部分。由于電源出現問題的時候往往也意味著整個電力系統的癱瘓，因此PLC的制造商對于電源的生產比較重視。CPU也就是俗稱的中央處理元件，其是整個PLC系統最重要的組成部分，即相當于人類的大腦。PLC系統中的一切信息反饋和處理都離不開CPU。為了保障電廠輸煤控制系統的安全運行，有時候會采取雙CPU的工作原理來為整個系統提供更高的安全穩定性。電路傳輸接口和存儲器是PLC的硬件組成部分，而且對于系統的正常運行提供硬件保障。PLC的基本工作原理可以分為3個階段：第一階段，輸入采樣。此階段主要是PLC對相關的數據信息和零部件狀態進行掃描分析。第二階段，用戶程序執行。此階段會由上而下地掃描用戶程序狀態。第三階段，輸出刷新。輸出刷新是指在掃描用戶程序之后，PLC進入輸出刷新階段。

2.2、輸煤工藝環節

電廠輸煤主要有堆煤環節、卸煤環節、上煤環節以及配煤環節等幾個步驟。堆煤環節是使用堆煤機對卸載到輸煤站的煤進行處理，使輸煤系統的上煤更加簡便;卸煤環節是把由電廠外通過火車、汽車以及輪船等交通工具輸送進來的煤，在使用電廠的卸載機械運送到廠內儲存煤的地方備用;上煤環節是電廠輸煤過程中最為重要的環節。其需要使用輸煤帶式的輸運機完成將煤場的原煤轉運到原煤倉的任務，而且使用輔助的篩煤機、碎煤機、除鐵器、電子皮帶秤、采樣工具等器械設備達成對煤的計量、篩分等整理，使其達到使用標準;配煤環節是把上煤環節運送過來的煤按照一定的規律、要求、標準的步驟合理配送到輸媒系統中的受煤倉中。

2.3、PLC的主要配置

PLC控制系統中硬件配置包括控制設備和信號裝置兩個部分。其中控制設備有圓環給煤機、電子皮帶秤、雙路帶式運輸機系統、盤式除鐵機與環錘式碎煤機等。信號裝置主要有雙向拉線開關、行程開關、跑偏開關與高料位計等。由于上煤環節和配煤環節的主要控制方式都是程控方式，因此其可以將PLC的設計分為兩個部分，按照電廠設備要求和情況，將輸煤路線分為多個環節，以實現上位機對各個環節的不同故障做出相應的操作。實際工作中，其還應該確定設備間的連鎖。連鎖的設置要充分考慮到順煤流停止、逆煤流啟動以及其他意外一起的停機事故。

2.4、上煤時的控制措施

上煤控制萬法可以分為手控萬式、集控萬式與程控方式三種。根據輸煤領域的特點，其將程控方式作為實際工作中的主要手段，手控方式和集控方式可作為備用手段，以預防在設備出現故障時能及時保證工作的順利運行。程控方式指的是工作人員使用上位機，按照步驟標準達成工作任務。諸如在上煤環節時，犁煤設備和擋板準備到位時PLC同時向上位機傳輸準備就緒信號，20秒后無不良情況產生上位機將發出啟動信號，皮帶設備依據輸煤的順流方向啟動。如果機器產生故障時，皮帶設備就會根據輸煤的逆流方向啟動，從而避免事情嚴重化。同時碎煤機會延長時間聯跳。當主要環節設備產生故障，需要馬上聯鎖跳停機械時，點上游逆煤流方向的關鍵沒備。發生重大故障時可采取拉繩、急停、撕裂、重堵塞、重跑偏、打滑等命令直接引發系統的聯鎖跳停。

2.5、配煤時的控制措施

配煤環節與上煤環節的控制措施基本原理相差不大，只是配煤需通過PLC控制系統將運送來的煤合理分配到各個煤倉中。配煤環節能夠保障電廠發電過程中的持續和穩定。配煤環節主要應用的是程控方式。

3、結束語

實踐中基于PLC的輸煤控制系統的設計以及改造、擴容或系統升級換代等方案各異，設計時要從著眼于企業“管控一體化”信息系統的建設，以構建一個具有較高的先進性、高效性、可靠性、安全性、開放性且便于進一步擴充的集過程控制、監視和計算機調度管理于一體的PLC-LCD監控系統，從而為更好地實現對輸煤系統整個工藝過程及全部生產設備的監測與自動控制。PLC控制系統應用在電廠輸煤領域已得到廣泛使用。其與傳統的機械化工作、檢查抄寫表等工作方式相比，明顯降低了工作中的勞動強度，增強了工作效率。PLC控制系統的使用能改善電廠輸煤的工作環境，同時能夠完整記錄煤料從入廠、燃燒、加工的各階段情況，從而有效提升電廠輸煤的信息化程度，進而帶動社會效益與經濟效益的共同發展。

參考文獻

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[2]郭瑋等.張永良等.基于嵌入式PLC軟核的通用保護平臺設計與實現[J].電力系統控制與保護.2014.16：122-126.

作者簡介：王磊（1988，08，26），男，助理工程師，主要從事鋁及鋁合金加工裝備的管理及技術研發的工作。

（包頭鋁業有限公司?內蒙古?包頭?014046）