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輸煤控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用探究

文檔作者：趙開(kāi)題文檔來(lái)源：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第一工程公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月17日
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數(shù)控技術(shù)數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
18
1 輸煤控制系統(tǒng)的概述
輸煤控制系統(tǒng)旨在采用觸摸屏技術(shù)、PLC及計(jì)算機(jī)技術(shù),通過(guò)
對(duì)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,對(duì)火電機(jī)組的運(yùn)行參
數(shù)進(jìn)行采集和分析,并且對(duì)火電機(jī)組的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)輸
煤系統(tǒng)的高效、可靠和安全運(yùn)行。自上世紀(jì)八十年代單參數(shù)儀表控
制方式被廣泛采用以來(lái),火力發(fā)電廠輸煤控制系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了如下
三個(gè)發(fā)展階段:第一個(gè)階段廣泛采用單參數(shù)儀表控制方式,此種控
制方式的技術(shù)比較落后,一般僅在設(shè)備需要檢修或發(fā)生緊急故障時(shí)
才使用。第二個(gè)階段廣泛采用單元組合綜合參數(shù)儀表控制方式,此
種控制方式具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全性高和人工較少等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)
是自動(dòng)化程度較低。第三個(gè)階段廣泛采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制方式(如
PLC、微機(jī)及觸摸屏控制),此種控制方式不需要人工直接干預(yù)就能
夠針對(duì)輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)調(diào)節(jié)控制規(guī)律以實(shí)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)的
良好控制。
2 輸煤控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用
2.1 輸煤控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)早期火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)大多采用集中控制或手動(dòng)控制
的方式,即基于繼電接觸器和手工方式的半自動(dòng)化系統(tǒng),一般在每
條皮帶附近均設(shè)有一個(gè)就地操作室,每個(gè)操作室內(nèi)都需要人員進(jìn)行
監(jiān)視和操作,并通過(guò)廣播、電話等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。采用此種
控制方式,不僅會(huì)降低火力發(fā)電廠的生產(chǎn)效率,而且需要投入較多
的人力,因此已經(jīng)逐漸被淘汰。
目前國(guó)內(nèi)新建的火力發(fā)電廠輸煤控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍使用了
PLC作為系統(tǒng)的主控設(shè)備,但由于輸煤系統(tǒng)在整個(gè)電廠屬于輔機(jī)系
統(tǒng)之一,火力發(fā)電廠對(duì)輸煤系統(tǒng)的控制缺乏足夠的重視,多數(shù)仍沒(méi)
有采用先進(jìn)的微機(jī)分級(jí)控制方式來(lái)取代傳統(tǒng)的集中程序控制方式,
因此使系統(tǒng)的優(yōu)越性沒(méi)有得到充分體現(xiàn)。
2.2 輸煤控制系統(tǒng)的組成
典型的的火力發(fā)電廠輸煤控制系統(tǒng)由主站PLC、控制室上位
機(jī)、遠(yuǎn)程站I/O模塊組成,具體說(shuō)來(lái):(1)主站PLC。在選擇PLC時(shí),重
點(diǎn)考慮的因素包括I/O控制點(diǎn)數(shù)、掃描速度、PLC模塊運(yùn)行的可靠性
及安全性、通訊網(wǎng)絡(luò)的要求、系統(tǒng)模塊的性能價(jià)格比、程序存儲(chǔ)容
量、PLC模塊的可擴(kuò)展性等?？紤]到上述因素,本文所研究的輸煤控
制系統(tǒng)選用了兩套MODICON的Quantum140系列的PLC作為下位
機(jī)硬件,并采用雙主機(jī)模塊熱備方式運(yùn)行,這樣能夠確保在其中一
套PLC發(fā)生故障時(shí),另外一套PLC能夠在極短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)投入運(yùn)
行。(2)控制室上位機(jī)。本文所研究的輸煤控制系統(tǒng),其控制室布置了
兩臺(tái)互為冗余的上位機(jī)和一臺(tái)工程師站,其中每臺(tái)上位機(jī)由一臺(tái)液
晶顯示器、一個(gè)鍵盤(pán)、一臺(tái)工控機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)構(gòu)成,從而確保操作
人員可以在上位機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控和下達(dá)相應(yīng)的指令。(3)遠(yuǎn)程站I/O模
塊。本文所研究的輸煤控制系統(tǒng),采用就近信號(hào)采集和受控的原則
設(shè)置了三個(gè)遠(yuǎn)程I/O站,這三個(gè)遠(yuǎn)程I/O站的配置基本相同,只是根
據(jù)被控設(shè)備的多少在模塊和繼電器的數(shù)量上有所差異。各遠(yuǎn)程站光
纖中繼電器主要負(fù)責(zé)與主站的通訊,而I/O模塊主要負(fù)責(zé)各自范圍
內(nèi)設(shè)備信號(hào)的采集和控制。
2.3 輸煤控制系統(tǒng)的功能模塊
圖1為一個(gè)典型輸煤控制系統(tǒng)的功能模塊圖,可以看出整個(gè)輸
煤控制系統(tǒng)由PLC模塊和上位機(jī)模塊構(gòu)成,其中PLC模塊由控制處
理模塊、上層接口模塊和下層接口模塊組成,控制處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)
來(lái)自上、下層接口模塊的指令、信號(hào)和數(shù)據(jù)等進(jìn)行解釋邏輯處理,上
層接口模塊包括現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)解釋模塊和上位機(jī)指令解釋模塊,下層接
口模塊包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊;上位機(jī)模塊負(fù)責(zé)日常
管理和人機(jī)對(duì)話等功能。
各種開(kāi)關(guān)量和模擬量信號(hào)被現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集得到后,經(jīng)
各站的輸入模塊數(shù)據(jù)預(yù)處理后傳送到主站控制中心進(jìn)行邏輯處理,
處理結(jié)果由輸出接口傳送到上位機(jī)中供操作人員使用并存儲(chǔ),此外
操作人員在上位機(jī)中的各類操作指令經(jīng)指令解釋后也通過(guò)控制中心
進(jìn)行邏輯處理,其結(jié)果經(jīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸煤設(shè)備的控制。
輸煤控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用探究
趙開(kāi)題
(中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第一工程公司 江蘇南京 210001)
摘要:輸煤系統(tǒng)為火力發(fā)電機(jī)組提供著合格且充足的燃煤,一般由儲(chǔ)煤系統(tǒng)、卸煤系統(tǒng)、上煤系統(tǒng)及配煤系統(tǒng)等構(gòu)成,其具有系統(tǒng)分布廣、系統(tǒng)
設(shè)備多、環(huán)境惡劣、工藝復(fù)雜且系統(tǒng)故障點(diǎn)多等特點(diǎn),因此使用控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的自動(dòng)化生產(chǎn)就顯得尤為重要。本文在對(duì)輸煤控制系統(tǒng)發(fā)展歷
程進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上,就火力發(fā)電廠輸煤控制系統(tǒng)的組成、功能模塊及控制方式等內(nèi)容進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:輸煤控制系統(tǒng) 火力發(fā)電廠 PLC 上位機(jī)
中圖分類號(hào):TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)12-0018-01
收稿日期:2014-12-15
作者簡(jiǎn)介:趙開(kāi)題(1973 —),男,江蘇南京人,本科,電力工程師,研究方向?yàn)榇笮突鹆Πl(fā)電廠安裝調(diào)試。
······下轉(zhuǎn)第22頁(yè)
圖1 輸煤控制系統(tǒng)的功能模塊
指令
解釋模塊
信號(hào)
解釋模塊
數(shù)據(jù)預(yù)
處理模塊
設(shè)備
驅(qū)動(dòng)模塊
數(shù)據(jù)采集設(shè)備 輸煤設(shè)備
上層接口模塊 控制處理模塊 下層接口模塊
輸煤控制系統(tǒng)
上位機(jī)模塊 PLC 模塊
數(shù)控技術(shù)數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
22
基于自動(dòng)化控制的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件單元由報(bào)警輸出程序、故障顯
示子程序、自診斷程序、邏輯判斷主程序以及初始化程序組成,如圖
4所示結(jié)構(gòu)圖。
3 輸送帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
按照受光器和投光器的不同距離,在光照度為10000lx條件下
對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。如圖5所示,為隨著時(shí)間變化,傳感器光電流輸
出變化曲線,其中報(bào)警點(diǎn)為設(shè)定的三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)。由此看出,隨著使用
時(shí)間的增加,傳感器光敏元件產(chǎn)生的光電信號(hào)逐漸增加,同時(shí)信號(hào)
隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減弱。在相同環(huán)境下,傳感器正常工作時(shí)間隨著接
收器和發(fā)射器之間距離的縮短而延長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,對(duì)于冶金復(fù)
雜的電路和監(jiān)控環(huán)境來(lái)說(shuō),該系統(tǒng)具有兩種輸入電壓等級(jí)?；谟?jì)
算機(jī)和自動(dòng)化控制的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器具有抗噪聲干擾能力強(qiáng),光電
利用軟件無(wú)線電技術(shù)的設(shè)計(jì)思想,研究設(shè)計(jì)的核磁共振控制臺(tái)
裝置。通過(guò)DSP和FPGA高端處理器配置,控制模塊化的底層硬件,
非常適合核磁共振儀器的系統(tǒng)集成。發(fā)揮了系統(tǒng)的各自優(yōu)勢(shì),增強(qiáng)
了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)靈活性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]楊小牛,樓才義.軟件無(wú)線電原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社.
[2]俞珺,杜澤涵.核磁共振波譜儀發(fā)展新趨勢(shì).現(xiàn)代科學(xué)儀器,1995,3.
[3]劉朝陽(yáng),譚萍,裘鑒卿,葉朝輝.核磁共振譜儀數(shù)字接收機(jī)的原理與
實(shí)現(xiàn).波譜學(xué)雜志,第17 卷第2 期.
[4]喬梁,涂光忠.NMR 核磁共振.化學(xué)工業(yè)出版社.
沖突。另外,可根據(jù)工藝和現(xiàn)場(chǎng)需要,將地標(biāo)命令擴(kuò)展為一個(gè)五位二
進(jìn)制常數(shù),即十進(jìn)制編號(hào)0到63。
4 AGV小車(chē)磁條粘貼
(1)導(dǎo)航磁條粘貼方法。按照行走線路畫(huà)出小車(chē)運(yùn)行路徑,然后
再按照路徑進(jìn)行粘貼;粘貼時(shí)導(dǎo)航磁條之間最好不要出現(xiàn)縫隙,避
免漏磁現(xiàn)象發(fā)生;導(dǎo)航磁條粘貼后需用力按壓,使磁條與地面緊密
接觸,提高磁條使用壽命;使用警示膠帶對(duì)導(dǎo)航磁條進(jìn)行粘貼封閉,
保護(hù)磁條不受污染。
(2)地標(biāo)磁條粘貼方法。按照工藝需要定義地標(biāo)磁條,事先做好
地標(biāo)的編碼,地標(biāo)磁條一律粘貼在小車(chē)運(yùn)行正方向的右邊;粘貼前將
地面清理干凈,不可有油污、灰塵或其他雜物;彎道處不可粘貼地標(biāo),
······上接第19頁(yè)
······上接第20頁(yè)
2.4 輸煤控制系統(tǒng)的控制方式
輸煤控制系統(tǒng)的控制方式包括設(shè)備就地控制和上位機(jī)控制這
兩類,其中設(shè)備就地控制采用人工的方式來(lái)實(shí)施,因此本文主要介
紹上位機(jī)控制方式。輸煤控制系統(tǒng)上位機(jī)控制方式的內(nèi)容如下:第
一種,上位機(jī)解鎖方式。操作人員通過(guò)設(shè)備狀態(tài)查詢界面可以對(duì)主
要設(shè)備進(jìn)行解鎖設(shè)置,使其脫離上下級(jí)設(shè)備間的連鎖,讓工作人員
可以在不考慮上一級(jí)設(shè)備是否啟動(dòng)的前提下來(lái)實(shí)現(xiàn)主要設(shè)備的單
獨(dú)啟停。值得注意的是,上位機(jī)解鎖方式通過(guò)只能在設(shè)備出現(xiàn)故障
或調(diào)試時(shí)進(jìn)行使用,設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)是嚴(yán)禁采用此控制方式的。第
二種,上位機(jī)自動(dòng)方式。操作人員在上位機(jī)上對(duì)某一預(yù)先編制并存
儲(chǔ)在PLC上的運(yùn)煤流程進(jìn)行選擇,那么當(dāng)滿足啟動(dòng)條件時(shí)(上一級(jí)設(shè)
備正常啟動(dòng)、本級(jí)所有連鎖和保護(hù)都正常投用),就能夠按照預(yù)先編
制的運(yùn)煤流程來(lái)自動(dòng)完成運(yùn)煤和配煤流程設(shè)備的操作。第三種,上
位機(jī)連鎖方式。上位機(jī)連鎖方式的使用條件和自動(dòng)方式相似,即滿
足啟動(dòng)條件時(shí)就可以使用,區(qū)別在于本級(jí)設(shè)備的啟停需要人工參與
操作才能實(shí)現(xiàn)。
3 討論
從全文的分析可知,國(guó)內(nèi)各火力發(fā)電廠近年來(lái)都相繼建設(shè)了輸
煤控制系統(tǒng),但這些系統(tǒng)大多存在不同程度的缺陷,如系統(tǒng)控制方式
改變比較困難、需要投入較多的人力、系統(tǒng)存在較多的不安全隱患及
系統(tǒng)控制功能相對(duì)比較薄弱等,為此本文對(duì)一個(gè)典型的火力發(fā)電廠
輸煤控制系統(tǒng)的組成、功能模塊及控制方式等進(jìn)行了深入研究。
······上接第18頁(yè)
流水平穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)在井下夠濃度煤塵環(huán)境中具有穿透能力
強(qiáng)、硬檢出距離大、連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
結(jié)合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化控制的熱軋生產(chǎn)故障檢測(cè)系統(tǒng)是一種
全新的冶金自動(dòng)化技術(shù)。這個(gè)系統(tǒng)及裝置可靠性高、誤動(dòng)作次數(shù)少、
抗干擾能力強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
[1]秦邦振,秦杰,葛春喜.基于PAC 的冶金主扇風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系
統(tǒng)[J].冶金自動(dòng)化,2010(12):25-26.
[2]李小燕,王喜軍.冶金電力系統(tǒng)智能控制單元的分析及設(shè)計(jì)[J].冶
金技術(shù),2011(5):33-34.
地標(biāo)應(yīng)該距離彎道有一定的位置,必須在車(chē)身擺正之后的位置粘貼
地標(biāo);用警示膠帶對(duì)地標(biāo)磁條進(jìn)行粘貼封閉,保護(hù)磁條不受污染。
5 結(jié)語(yǔ)
AGV實(shí)現(xiàn)了物料的自動(dòng)化搬運(yùn),一方面克服了人工操作的弊
端,降低了勞動(dòng)成本,另一方面也因?yàn)槠潇`活、高效、安全等特點(diǎn)為
物料的自動(dòng)、快速、高效轉(zhuǎn)運(yùn)提供了可能。我國(guó)工業(yè)的發(fā)展的需求對(duì)
AGV設(shè)備的需求日益增大,其應(yīng)用前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]高鍵,方濱,尹金玉,等.ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與組網(wǎng)實(shí)現(xiàn).
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2008,16(12):1912-1914.
[2]張正義.AGV 技術(shù)發(fā)展綜述.物流技術(shù)與應(yīng)用,2005,7:67-73.

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