仇 輝(寧波經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)熱電有限責(zé)任公司,浙江 寧波 315803）

電廠II期輸煤系統(tǒng)PLC改造方案

仇 輝
(寧波經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)熱電有限責(zé)任公司,浙江 寧波 315803）

摘 要：本文就系統(tǒng)PLC改造方案進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：輸煤;系統(tǒng)PLC;改造方案

1　系統(tǒng)情況及改造目的

公司II期輸煤系統(tǒng)主要包括9#、10#、11#、12#、17#、18#輸煤皮帶及煤處理設(shè)備，對(duì)相關(guān)設(shè)備主要采取就地控制的方式，各個(gè)控制箱分布在個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，需要安排人員到現(xiàn)場(chǎng)就地操作設(shè)備的運(yùn)行停止和監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。正常情況下，可以使用PLC進(jìn)行各項(xiàng)遠(yuǎn)程操作；保留就地操作設(shè)備，當(dāng)PLC或總操控柜發(fā)生短時(shí)無(wú)法修復(fù)的故障時(shí)，由運(yùn)行人員在現(xiàn)場(chǎng)就地操作，以保證輸煤的連續(xù)性。

2　改動(dòng)及保留情況

2.1 現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)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(jìn)行改動(dòng)：

（1）一般電機(jī)類。所有電機(jī)保留；動(dòng)力電纜沿用原電纜；原敷設(shè)的電氣控制電纜可以滿足新的控制要求，不再另設(shè)；（2）特殊電機(jī)類：環(huán)錘破碎機(jī)（計(jì)一臺(tái)）?，F(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)柜至開(kāi)關(guān)柜：原敷設(shè)的電氣控制電纜無(wú)法滿足新的控制要求，需要另外敷設(shè)一根電氣控制電纜；而原電氣控制電纜則可作為信號(hào)電纜為PLC提供正傳以及反轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)方/就地控制信號(hào)。（3）現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)信號(hào)（拉線開(kāi)關(guān)、跑偏開(kāi)關(guān)動(dòng)作），分別安裝于#9、#10、#11、#12、#17、#18皮帶。現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)信號(hào)分為跑偏動(dòng)作、拉線動(dòng)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(xiàn)有房間無(wú)法滿足新增PLC機(jī)柜和控制相關(guān)設(shè)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(tǒng)PLC控制室，用于安放二期輸煤系統(tǒng)PLC柜等設(shè)備。

電氣操作開(kāi)關(guān)（柜）使用原有的二期輸煤配電室開(kāi)關(guān)。在二期輸煤配電室與二期輸煤系統(tǒng)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(hào)電纜的敷設(shè)。

2.3 PLC組柜部分

因原有設(shè)備都是現(xiàn)場(chǎng)控制箱操作，無(wú)遠(yuǎn)程控制，需新增一套PLC控制柜，

（1）系統(tǒng)的工作方式?？刂葡到y(tǒng)的運(yùn)行方式為集中和就地兩種方式。集中控制又分為自動(dòng)和手動(dòng)；就地控制為就地手動(dòng)；自動(dòng)、手動(dòng)和就地控制都有聯(lián)鎖和解除功能；（2）系統(tǒng)配置原則。西門(mén)子公司在實(shí)現(xiàn)全集成自動(dòng)化技術(shù)中具有突出的優(yōu)點(diǎn)：1）通過(guò)集成技術(shù)降低總擁有成本；2）高效工程組態(tài)、可靠性和可用性帶來(lái)的高性能和高品質(zhì)；3）靈活的可擴(kuò)展性；4）西門(mén)子系統(tǒng)和第三方系統(tǒng)的持續(xù)更新保護(hù)了投資；5）安全性-能夠可靠地保護(hù)人員、環(huán)境以及工廠；6）不斷的工藝創(chuàng)新。

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

3　系統(tǒng)配置

（1）控制系統(tǒng)是具有自動(dòng)手動(dòng)控制和就地手動(dòng)控制能力的完整的集成系統(tǒng)，能可靠、高效率和安全運(yùn)行；（2）主要功能的控制、報(bào)警、監(jiān)控和保護(hù)按功能和實(shí)際情況進(jìn)行最大限度的分隔，以保證一個(gè)功能的故障不會(huì)導(dǎo)致其它功能的故障或失效。注意保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立性以保證人身和設(shè)備安全；（3）對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備和他們的輔助設(shè)施建立功能組控制等級(jí)，以便允許運(yùn)行人員在某些傳感元件、元件或設(shè)備故障時(shí)，能選擇較低的自動(dòng)化程序，避免整個(gè)過(guò)程控制的喪失；（4）在控制室內(nèi)具有非正常狀況的報(bào)警，同時(shí)發(fā)出事故音響；（5）人-機(jī)界面的配置。本PLC系統(tǒng)設(shè)置以個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC或工業(yè)PC）或小型機(jī)為主的操作站，（以下簡(jiǎn)稱操作站）。操作站裝有在標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)下運(yùn)行和編程的軟件，具有圖形系統(tǒng)、報(bào)警信息系統(tǒng)、應(yīng)用程序接口、變量存檔、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、報(bào)表系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等；（6）系統(tǒng)內(nèi)所有的模件是固態(tài)電路，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化和插入式結(jié)構(gòu)。機(jī)柜內(nèi)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(guī)格，盡量少，以減少備件的種類和費(fèi)用的支出。（7）系統(tǒng)輸出應(yīng)設(shè)置與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的隔離功能，以排除現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)作電壓不大于70%Ue，出口中間繼電器的接點(diǎn)容量不得小于220V，5A；（8）模擬量信號(hào)AI采隔離柵，抗干擾光電隔離，工作電源為DC24V；（9）每臺(tái)設(shè)備如皮帶機(jī)等的運(yùn)行時(shí)間、遠(yuǎn)方操作時(shí)間、就地操作時(shí)間等記錄在報(bào)表里，當(dāng)操作人員需要時(shí)可查看；（10）系統(tǒng)的運(yùn)行狀況由上位工作站進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控；（11）控制系統(tǒng)能夠根據(jù)報(bào)警情況的檢測(cè)，并校對(duì)以確定報(bào)警點(diǎn)是否正確，并在報(bào)警前重讀此點(diǎn)以證實(shí)此狀態(tài)；（12）控制系統(tǒng)能提供所有報(bào)警和報(bào)警返回的記錄，并將報(bào)警記錄存在磁盤(pán)上；（13）上位監(jiān)控管理系統(tǒng)采用兩臺(tái)上位工作站，任一臺(tái)控制工作站均有控制系統(tǒng)所有設(shè)備的能力，兩臺(tái)同時(shí)工作，互為備用；（14）PLC系統(tǒng)應(yīng)配置聲光報(bào)警系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)啟動(dòng)前應(yīng)有聲光信號(hào)，聲光信號(hào)未接通或未能響夠20秒的情況下運(yùn)煤設(shè)備不能啟動(dòng)。聲光報(bào)警器主要設(shè)置于棧橋內(nèi)的皮帶兩端 。

4　模擬量模塊

模擬I/O模塊具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）優(yōu)化配合模塊可任意組合以配合任何所需輸入/輸出點(diǎn)數(shù)量沒(méi)有必要增加投資。

（2）強(qiáng)大的模擬技術(shù)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(zhí)行元件相連。

模擬輸入模塊具有下列機(jī)械特性：

結(jié)構(gòu)緊湊。牢固的塑料機(jī)殼內(nèi)包括：

1）紅色的LED表示組故障/錯(cuò)誤。

2）前面板保護(hù)著的前連接器。

3）前面板上有標(biāo)簽區(qū)。

（3）組裝簡(jiǎn)單。

該模塊安裝在 DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，并通過(guò)總線連接器與相鄰模塊相連接。沒(méi)有特定插槽規(guī)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(jìn)行接線，第一次插入連接器時(shí)有一個(gè)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(shí)前連接器的接線狀況無(wú)需改變就可用于同樣類型的新模塊。

參考文獻(xiàn)：

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