（华能沁北发电有限责任公司 河南省济源市 459012）
摘要：电厂原来2台机组电除尘输灰系统共用一套PLC进行控制，在运行过程中，由于2台机组除灰系统的共用部分----灰库PLC远程站由于通讯故障而离线，造成2台机组的输灰同时无法进行，可能造成2台机组同时停运行的事故发生，所以按要求将原来电除尘输灰系统拆分为1号机组输灰系统、2号机组输灰系统、一期输灰公用系统相互独立的三个系统，并保证这三个系统可以通过交换机互相读取数据，升级原两台电除尘输灰程控系统CPU模件为140CPU67160。原有的电源柜、PLC柜需要进行柜内改造，将常规继电器硬接线模式改为快速接线板模式。柜内元器件及接线的拆除、柜内快速接线板安装及接线、柜外电缆电线的拆除、柜外电缆电线的重新接线和绑扎挂牌等施工工作。原来电除尘输灰系统灰库远程站控制柜更换，要求新控制柜密封等级达到IP64以上，旧控制柜拆除、新控制柜安装、接配线及调试。
关键词：电厂；输灰系统；PLC控制
在电厂输灰系统通过采用PLC实现生产过程自动化，是目前电力行业采用的一项最佳的控制方式，输灰系统属于自动控制中的一个小系统，而PLC方便安装，占地面积小，安装费用低，调试方便，灵活运用，对于主机组DCS控制系统来说，有很多优越性。
1输灰程控PLC改造目的和意义
1.1输灰程控PLC改造目的
随着电厂机组数量的增多，电厂在基建时，在除灰程控系统分布时都是采用两台机共用一套CPU双冗余控制方式安装，再通过各机组的远程站单独控制自身除灰系统运行模式，最后又在灰库采取共用PLC远程柜集中控制方式进行输灰。这种程控输灰运行方式，存在的问题是，如果共用系统通讯设备故障，将会造成整套PLC控制系统通讯故障，从而造成两台机组同时无法正常输灰，如果故障处理不及时，将会引起两台机同时停机的非停现象发生，从而发生事故。为了电厂除灰控制系统自动化水平稳定可靠，特对电厂原有的除灰PLC控制系统进行分离改。
1.2输灰程控PLC改造意义
改造前的输灰PLC控制系统网络配制中，电除尘输灰系统共用一套PLC程控系统，PLC采用双机热备配置，控制器为用MODICON公司QUANTUM系列的140CPU43412A，编程软件为CONCEPT 2.6；采用络通讯方式是MODBUSS网络连接方式；操作画面采用IFIX3.5软件操作系统。在使用过程中，互为备用两套140CPU43412A经常出现互备不上，运行中一直就是一套CPU运行，给机组的安全稳定运行带来隐患。
改造后的PLC控制系统将输灰系统拆分为1号机组输灰系统、2号机组输灰系统、输灰公用系统相互独立的三个系统，并保证这三个系统可以通过交换机互相读取数据，同时全套更换就地操作员站两台、升级原来两台电除尘输灰程控系统CPU模件为140CPU67160。程序采用一套UNITY7.0以上版本的编程软件，如果当其中任意一路通讯模件故障或者通讯线路故障时，PLC可以及时自动切换到备用线路上，继续正常运行，不会同时造成两台机组由于通讯故障而无法 输灰的现象发生，从而保证机组的安全稳定运行。并将改造后的就地操作员站的画面，同步到总的辅网工程师站上，实现全厂可以随时查看输灰系统运行状态的功能。
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2 电厂输灰系统改造方法
2.1 PLC控制系统改造项目
将原来操作员站更换，PLC系统分离，通讯设备材料更换，电源柜和PLC柜内改造，电源柜和PLC柜外电缆敷设接线等。
2.1.1输灰PLC控制系统改造要求
通过本次改造要求，将原电除尘输灰系统拆分为1号机组输灰系统、2号机组输灰系统、输灰公用系统相互独立的三个系统，改造成三套双机热备PLC，PLC采用双机热备配置，控制器为用MODICON公司QUANTUM系列的140CPU67160，提供一套UNITY7.0以上版本的编程软件，提供因控制器拆分产生的IO模块及其对应的柜内设备材料。原有操作员站已经老旧，组态软件采用IFIX2.6；本次改造同时全套更换，更换就地操作员站，提供两套IFIX 5.0组态软件及官方正版硬件加密狗。完成输灰系统的程序分离和画面分离。改造后并保证这三个系统可以通过交换机互相读写数据，形成一套全新的输灰控制系统。
2.1.2 输灰系统PLC控制柜改造
原有电源柜、PLC柜需要进行柜内改造，机组电源柜1面、控制柜3面。分别在输灰系统电源柜内增加防雷接地模块，将常规继电器硬接线模式改为快速接线板模式，柜内元器件及接线的拆除、柜内快速接线板安装及接线、柜外电缆电线的拆除、柜外电缆电线的重新接线和绑扎挂牌。
将除尘输灰控制系统的一面远程IO控制柜整体更换，包含原有IO控制柜拆除、电缆接线拆除、新IO控制柜的安装、电缆接线的恢复。
2.1.3 图PLC程序密码设定
根据国家信息安全部2016年第二期通报，工业控制设备默认密码清单已经被公布于众，“SCADAPASS”清单中涉及本工程供货范围内的昆腾系列PLC密码也因此而泄露，所以我国工业企业必须加强核查与管理。同时根据相关行业的等级保护要求，在工控产品外侧和系统中的PC部署防火墙等边界保护设备和反病毒软件。
2.2 程控系统通讯条件
安装的67160CPU、输入/输出模件、通讯设备模件和外围设备间的通讯保证可靠性和稳定性，满足现场设备的运。改造成后的输灰系统分别提供2台带有2个光口和14个电口的100M交换机，用于构建冗余的监控系统网络。交换机采用网管卡轨式交换机。输灰控制系统留有与全厂辅网集中监控网络系统的冗余通讯接口，接入冗余交换机，交换机与水网连接接口为100M光口（不能通过外置光纤收发器的方式接入光纤介质），通讯协议TCP/IP。控制柜内留有光纤接线盒安装位置，保证光纤的方便连接。
3 安装环境的要求
PLC程控系统的设备本身具有抗噪声技术，具用防灰，防振动的功能。改造所安装的PLC在距电子设备1.20米以外发出的工作频率达480MHz、功率输出达4.5W的电磁干扰和射频干扰，应该不影响程控系统正常运行。系统应能够在环境温度0~40℃，相对湿度10~95%（不结露）的环境中连续运行；现场远程柜站（包括柜内安装的中间继电器等）应能充分通够适合安装地点的温度、现场的粉尘、振动的冲击等，电子间除了原有的控温用的空调外，如不能满足设备运行，还需要提供较多功率的空调，保证现场设备安全稳定运行。盘柜在接线完毕后，需要将进线孔洞用防火泥封严，防止外界水蒸汽的进入，和小动物的进入，从而损坏设备。
4 改造后的效果
输灰PLC分离改造完成后，PLC版本升级后，运行速度快，两条通讯都已正常，每对CPU都可能启到热备的作用，有效的防止了通讯故障带来跳机的现象发生。改造后，由于更换升级版的UPS电源系统，做PLC电源切换试验时，再也未发生由于旧的UPS电源故障和接触器动作缓慢造成断电的情况发生。对2台机组及公用系统的主CPU分离改造后，做通讯断开试验时，备用CPU能够及时热备上，未再发生以前由于PLC版本低，备用CPU故障，整个通讯故障的现象发生。两台操作员站升级后，原来IFIX画面的密钥为软件狗，有效期到后，只能在2小时内进行演示显示画面，2小时后需要重启画面，给运行人员监盘造成了不便，改造成硬件狗的密钥后，为长期有效的，画面再也未出现演示时间到，需重启画才能监视现场设备的情况发生。
5 结论
通过通两台机组的PLC进行升级改造，使两台机组可以单独进行输灰，再发生共用灰库PLC一路通讯故障后，另外一路通讯自动投入运行，如果发生1，2号机组单独出现通讯故障后，不再影响另一台机组正常运行，提高了自动化水平，保障机组安全稳定运行。
参考文献：
[1] 局域网标准 IEEE8022006
[2] 低压电器电控设备GB4720-841984
[3] 网络通讯协议TCP/IP 1980
[4] 电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-82 1982
[5] 低压电器电控设备 GB4720-84 1984
[6] 过程运算的二进制逻辑图 ISA-55.2 1992
[7] 发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程SDJ26-89 1989
论文作者:王建红,郭志锋,潘贞贵,石青峰
论文发表刊物:《云南电业》2019年5期
论文发表时间:2019/10/31
标签：系统论文; 机组论文; 柜内论文; 接线论文; 通讯论文; 控制系统论文; 两台论文; 《云南电业》2019年5期论文;