摘要：吴泾热电厂斗轮堆取料机和地面输煤控制系统联锁通讯、斗轮堆取料机PLC主从站通讯均采用控制电缆。在斗轮堆取料机运行过程中，易造成控制电缆被压断或拉断, 维护工作量大和检修成本高，对安全生产也造成较大的影响。鉴于上述原因，将控制电缆改为无线控制系统后,可明显减少维护工作量和检修费用, 且保证了设备运行安全可靠, 提高了工作效率，具有较高的实践意义。
关键词：斗轮堆取料机；无线通信；电气控制
Abstract: The communication system of Bucket wheel stacker reclaimer electrical in Wujing Thermal Power Plant adopt wired cable, which often results in damage of cable during the operation period easily and increases maintenance and cost. In order to solve this problem, this article puts forward a kind of making use of a wireless communication system to take place the plan of wired control cable. This solution efficiently improves system performance, reduce maintenance and cost distinctly. In view of the above reasons, it is meaningful to practice the application widely.
Keywords: Bucket wheel stacker reclaimer；Wireless communication；Electrical Control.
1 概况
斗轮堆取料机（堆料机和取料机）是一种新型高效率连续装卸机械，主要用于散货专业码头、钢铁厂、大型火力发电厂和矿山等的散料堆场装卸铁矿石（砂）、煤炭、砂子等。该机因其作业效率高，故在国内外得到广泛应用。我国大陆的上海、宁波、广州、秦皇岛、青岛、日照、南京等港口均已拥有这种机械。
上海电力股份有限公司吴泾热电厂2×330MW 机组，日耗煤5000吨，年耗煤150万吨。#8、9 机组斗轮堆取料机（简称斗轮机）运行在设计存煤8万吨的封闭式条形煤场中，在整个输煤系统承担重要角色。
2 现状
#8、9斗轮机相继于2008、2009投产，本机电气控制系统为PLC（施耐德昆腾系列）控制，由一个主站（位于司机室）和两个从站（分别位于回转平台电气室和尾车平台电气室）构成；斗轮机与地面输煤系统通过卷筒通讯电缆硬联锁控制。连接方式如图1所示。
图1 改造前斗轮机通讯连接示意图
目前#8、9斗轮机存在以下问题：
其一、PLC主站与从站（尾车平台电气室）通讯采用网络通讯线缆连接，斗轮机在运行过程中，主站和尾车从站始终处于相对转动中，按照原设计，该线缆走向通过斗轮机煤斗中心区域，但是该区域工作环境相当恶劣，一旦相关保护盖板脱焊缺失，极易导致线缆在煤流冲击下破损断裂。同时由于煤斗中心处经常转动，工作时间一长极易导致线缆扭曲、断芯，造成斗轮机无法正常运行。
其二、斗轮机与地面输煤控制系统的联锁控制是通过卷筒电缆来实现的。在使用过程中，通讯电缆易受煤场堆煤覆压，在卷筒转动过程中经常扭动和拖拽，电缆极易损坏和断芯，造成斗轮机与地面输煤系统通讯中断。
斗轮机投运以来，上述缺陷均已发生多次。为了消除故障，每次都要投入大量的时间、人力和物力更换控制电缆，不仅增加维护成本，且对燃料运行工作产生了很大的影响，故急需一套切实有效的技术解决方案。
3 改造方案
本改造方案的主体思路是在保持原有系统功能的情况下，对硬件设施进行优化改造，以较小的成本解决现有的问题。经过反复调研, 认为局部范围采用无线通讯系统替代现有的通信电缆可以安全、可靠和高效地解决上述缺陷。
数字无线总线控制系统具有超强的抗干扰性能、速度快、传输信号容量大和抑制干扰的特点。根据无线控制系统在其他企业的实际应用, 结合吴泾热电厂斗轮堆取料机的运行方式, 方案选用西安奥宇电力科技有限责任公司的AYTECH-241系列无线控制系统。具体实施如下：
3.1 斗轮机主从站通讯的优化（简称无线通讯A）
将PLC主站与尾车平台电气室从站之间的通讯线缆改造为无线通讯系统。本部分无线控制系统包含：无线主站（AYTECH-241DX/Z装置）和无线从站（AYTECH-241DX/C装置），实现尾车电气室PLC从站和司机室PLC主站之间的控制信号的传输。
主站安装在司机室内, 通过控制电缆连接到斗轮机电气室PLC主站控制柜的通讯端子上，主站天线安装于斗轮机电气室的屋顶, 通过专用馈线和主站连接；从站安装在尾车平台电气室，通过控制电缆连接到尾车电气室PLC从站通讯端子上，从站天线放置在尾车电气室的屋顶。
3.2 斗轮机与地面输煤控制系统的联锁控制的优化（简称无线通讯B）
将斗轮机与地面输煤控制系统的联锁控制改造为无线控制。本部分无线控制系统包含：无线主站（AYTECH-241D/Z装置）和无线从站（AYTECH-241D/C装置），实现斗轮机与地面输煤控制系统之间联锁信号的传输。主站安装在斗轮机栈桥端部,通过控制电缆连接到原斗轮机和地面输煤程控的联锁信号的端子上，主站天线安装在主站旁边，并通过专用馈线和主站连接；从站安装在尾车平台电气室，通过控制电缆连接到尾车电气室原联锁信号的端子上，从站天线放置在尾车电气室的屋顶。改造后的斗轮机通讯布置示意图如下所示：
图2 改造后斗轮机通讯连接示意图
4 改造效果
斗轮堆取料机电气控制系统性能优化后，减少了控制电缆及电缆卷筒等设备。斗轮堆取料机的所有功能和逻辑没有变化，完全满足现有运行的功能要求，还提高了斗轮机的可靠性和稳定性, 大大减少了维护成本。
5 结束语
本文针对上海电力股份有限公司吴泾热电厂#8、9斗轮堆取料机通讯系统综合优化进行了阐述，通过西安奥宇电力科技有限责任公司AYTECH-241型无线控制系统在设备上应用，以及采用先进的控制理念，完美的实现了本次电气系统性能优化的预期。本次斗轮堆取料机电气系统性能优化后，从试用到系统的正式投运，各项系统性能运行安全、可靠，降低了维护人员的劳动强度和维护成本。
参考文献:
[1] [美]S.Theodre,Rappaport.无线通信原理与应用[M].2版.周文安,付秀花,王志辉,等,译,宋俊德,审校.北京:电子工业出版社,2006.
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[4]施奈德PLC用户手册（施奈德公司）2005
[5]王福昌，熊兆飞，黄本雄. 通信原理[M]. 北京：清华大学出版社，2006.
论文作者:张海秦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
标签：轮机论文; 控制系统论文; 主站论文; 电缆论文; 电气论文; 联锁论文; 通讯论文; 《电力设备》2018年第31期论文;