摘 要：输煤控制系统是火力发电厂辅助机械的重要组成部分。 电厂输煤的设备比较多、检测点也多、逻辑控制顺序比较复杂、现场环境恶劣、设备比较分散，这就会告诉现场工作人员，工作强度、噪音、粉尘等对健康非常不利，现场运行中经常出现皮带跑偏、皮带机落煤筒堵塞等情况。
关键词：输煤系统；PLC控制技术；自动化控制；
前 言：采用可编程控制技术，设计了火电厂输煤自动控制系统，以保证火电厂在发电过程中输煤稳定平稳，提高电厂工作效率，保证电力供应稳定。
1 火力发电厂输煤系统概述
电厂输煤系统由卸煤、上煤两部分组成，。电厂输煤一般由输煤皮带机、破碎机、滚轴筛、斗轮机、卸船机等部件组成。煤炭运输系统的检测和保护点包括皮带打滑跑偏、堵煤、撕裂等,测量电流、电压、温度、过载操作设备,测量煤仓煤位、称重,和反馈信号的设备,如设备故障、过流报警,等等。输煤设备的保护、控制和反馈信号保证输煤系统的安全可靠运行。一座4×660MW电厂煤炭输送系统，l/O点约5000。输煤控制系统中央控制室配备PLC本地l/O站，通过同轴电缆等设备与现场远程l/O分站连接， 这些分站连接到远程l/O设备，并由PLC控制器控制。上位机安装在输煤控制室，对输煤设备的运行进行远程操作和监控。
2 PLC自动控制技术概述
可编程控制技术是一种专业的数字操作系统，主要用于工业。由于其程序编辑模式更加灵活，通过设定逻辑操作、逻辑处理、顺序、时间和数量控制模式可以控制设备的运行状态，从而确保工作过程的稳定运行。随着工业技术的发展，可编程控制技术也根据不同的工业需求逐步开发和扩展，开发出更多的工业模块。火电厂自动化控制水平较低，且具有一定的实际安装难度和推广难度，因此采用可编程控制技术对我国火电厂的发展具有一定的促进作用。在可编程控制系统中，CPU单元是整个系统的核心，起着重要的作用。通过外围接口和编程获取的输入数据，通过数据处理技术进行集成，进行分析计算。同时，CPU单元对PLC内部的电源和电路系统进行诊断，并对输入程序指令进行校准。通过扩展接口，经过处理的信息数据和处理器系统的工作状态通过输出单元输出，经过处理的信息通过与存储器单元的交互传输。在内存中，通过用户输入命令指令，每个程序读取和执行命令操作。根据执行命令后的操作结果，输出得到的数据结果，并通过数据交换接口进行数据输出和交换。
3 实现了煤炭运输控制系统的功能
(1)上卸煤煤功能。上卸煤控制功能分为程序启停、联锁启停和解锁启停三种模式。在正常运行状态下，使用程序启停和联锁启停操作方式；只有在处理设备故障或设备调试时，方可使用解锁启停操作方式。程序控制自动模式的所有操作均由程序控制室上位机软件实现。 (2) 程序和联锁启停操作。打开主流程画面，选择控制方式中的程序控制按钮，按钮中的字体变成红色，表示控制方式已切换至程序控制状态皮带机流程选择按钮，位于主流程画面皮带机图标上。当需要选择的设备变成蓝色时，则表示流程已选好。当所选流程的设备状态检测正常后，弹出“流程有效”按钮。当选择“程序清零”时，则放弃该流程，画面中相应流程重新变为绿色。当选择“预备启动”时，所有所有未在所选流程的挡板，自动到位。选择程序启动按钮，程序按照所选的有效流程，逐一以逆煤流方向启动设备（包括取样装置、除铁器和除尘器）。（3）自动配煤操作。配煤控制功能分为程控自动配煤、程控手动配煤和就地手动配煤三种方式。通过预先编制的配煤程序，所有的犁煤器应按程序要求升降犁，对需要上煤的煤仓应依次配煤。当机组煤仓检修、输煤设备检修、个别煤仓关闭时，上位机将犁煤器设置检修，并自动停止配煤。（4）设备状态监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆监测皮带的运行状态、原煤仓的煤位、犁的状态，并记录设备的历史过程。(5)故障音响警报。在设备运行过程中，如出现皮带跑偏、落煤筒堵煤、煤仓低煤位、皮带撕裂、电机跳闸、现场故障停机等情况，程控上位机发出故障报警信号，仿真系统图上相应的设备发出故障黄闪，音响发出故障声音信号。(6)煤仓煤位测量及显示记录功能。煤炭运输系统具有计算机管理功能，可以自动采集运行工况及相关数据，实现实时的流量编辑、修改和状态显示，打印各种报表和记录，并在上位机上查询和调用相关数据。(7)事故回忆功能。所有重要报警信号、联锁保护信号、设备故障跳闸信号按发生顺序随时记录存储，并可随时调用打印。
4 煤炭运输控制系统硬件设计
根据煤处理系统的控制要求,结合现场实际情况和l / O点检测和控制,煤场环境相对较差，湿度大，粉尘较多。煤炭运输控制系统的安全性和可靠性至关重要。考虑到上述情况，为了保证煤炭运输控制系统的安全、稳定和可靠，控制系统采用罗克韦尔AB的1756 PA75型号PLC，专门用于冗余热备用的功能管理。为了保证安全,可靠性和稳定的控制系统,PLC的 CPU使用热备份冗余设计,配置两套相同的PLC主机,当主CPU失败,将自动切换到备用CPU、备份成为主要的CPU,这个模块提供了一个100 MB / s光纤接口,主要CPU之间通过光纤连接,完成数据备份,并通过液晶显示屏诊断热待机功能。与CPU模块位于同一背板上的是CPS(电源)模块、CRP(远程l/O通信)模块RLO头用于在CPU与安装在单独背板上的RLO子站模块之间进行双向通信。远程l/O架构，采用基于S908RlO通信协议的远程网络技术，该通信速率不随站点数量和通信距离的增加而下降;还有两个NOE(网络通信)模块用于与上位机通信连接。这个设计在每个机柜内留有１５％的备用余量。 在以后增加测量点使用的情况下，PLC控制器的处理能力也应保持一定的余量。煤炭运输控制系统的运行非常频繁，为了提高系统的稳定性，上位机与PLC之间增加了两台服务器，上位机与PLC之间进行连接和通信。上位机及服务器监控软件采用GE iFlX，并与冗余工业以太网连接，实现对设备的实时监控。工业以太网具有较强的抗干扰能力和标准的导轨，可以方便地形成各种拓扑网络结构，能够满足大容量、快速的信息和数据传输的需要。
5 煤炭运输控制系统监控设计
煤炭运输控制系统的监控设计完成了上位机的监控配置画面，服务器和上位机的配置画面采用iFlX5.1配置设计,完成现场数据采集显示、操作控制和工艺流程实时监控。用于上位机和服务器的增强故障转移(冗余切换)。定义两个SCADA节点作为逻辑节点使用，其中一个SCADA节点在软件运行时处于活动状态，另一个SCADA节点处于备用状态。活动节点不断地将基于内存的进程数据库(PDB)复制到备用节点，以便在两个数据库之间同步数据。这两台服务器非常接近，使用交叉电缆。利用这些技术构建更直观的画面，为操作人员提供方便，确保数据的完整性。根据现场煤炭运输系统的流程和实际情况，l/O驱动程序、数据库、任务、文件路径等，在iFlX中建立l/O地址对应的数据库，完成监控画面的配置。监控画面包括登录画面、输煤主画面、上卸煤画面、配煤画面、数据查询、历史趋势图、报表生成、报警等画面。显示数据是动态的数据,便于更直观容易查看历史趋势,建立一个公共二级历史趋势图和标签替换脚本,当点击数据时，会弹出数据历史曲线的二次屏幕图，方便操作人员直接查询历史趋势，为设备的诊断提供可靠的数据。
结 语：
总之。随着火电厂装机容量的不断增加，对输煤控制系统的自动化程度、安全性和可靠性提出了越来越高的要求。通过系统的实际运行，系统稳定可靠，状态良好，易于维护，得到了用户的认可。
参考文献：
[1]郭玉恒．基于ＰＬＣ的燃煤电厂输煤控制系统的设计.2017.
[2]刘德英．浅谈基于PLC的电厂输煤控制系统的设计应用.2018.
论文作者:高 敏
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
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