電力線載波通信系統(tǒng)在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用

程曼波

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長治 046021）

電力線載波通信系統(tǒng)是火電廠輸煤程控系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它利用葉輪給煤機(jī)的動(dòng)力電源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，解決了燃煤電廠煤溝內(nèi)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信難題，是輸煤程控給煤機(jī)通信較好的解決方案之一。

電力線載波通信系統(tǒng)能夠提供一個(gè)透明的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通道，它由三部分組成：電力線調(diào)制解調(diào)器、信號轉(zhuǎn)換器和電力線耦合器。

一、電力線載波通信系統(tǒng)的應(yīng)用

漳山電廠輸煤系統(tǒng)安裝有三臺葉輪給煤機(jī)，分別安裝在翻車機(jī)煤斗下方和汽車卸煤溝下方。其功能是通過可變頻調(diào)速的傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，伸進(jìn)煤溝底部縫隙中的葉輪爪將煤均勻撥到運(yùn)行皮帶上運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。葉輪給煤機(jī)載波供電線路布置見圖1。

1.電力線載波通信系統(tǒng)（見圖2、3）

載波通信系統(tǒng)由電力線調(diào)制解調(diào)器、信號轉(zhuǎn)換器、耦合器三部分組成。對于所需控制的設(shè)備，載波機(jī)都需要與耦合器一起（主—從）配對使用，信號轉(zhuǎn)換器是完成A/D、D/A和開關(guān)量的轉(zhuǎn)換，根據(jù)用戶設(shè)備接口而定，使用時(shí)也需要（主—從）配對。

（1）電力線調(diào)制解調(diào)器又稱數(shù)字載波機(jī)，它可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一定波形和幅值的模擬信號，經(jīng)耦合器加載到電力線上，通過電力線傳輸?shù)较鄬?yīng)的另一臺載波機(jī)，再由它將信號解析出來。

（2）信號轉(zhuǎn)換器具有模擬量、開關(guān)量的輸入與輸出的轉(zhuǎn)換功能，可接收設(shè)備的直流24V開關(guān)量輸入信號及4～20mA模擬量輸入信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送至主載波機(jī)。同時(shí)轉(zhuǎn)換器還可以將從載波機(jī)接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成干觸點(diǎn)的開關(guān)量輸出信號及4～20mA模擬量輸出信號。配合PLC、變頻器、電機(jī)等監(jiān)控設(shè)備完成數(shù)據(jù)的采集和控制作用。

（3）電力線耦合器可將載波信號放大并耦合到380V以下的電力線上，也可接收電力線上載波信號，經(jīng)濾波后送入載波機(jī)，具有阻抗匹配、信號轉(zhuǎn)換等功能。

2.系統(tǒng)的功能

通過以上連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)對葉輪給煤機(jī)的遠(yuǎn)方控制，極大提高了生產(chǎn)效率，并且保證了生產(chǎn)的安全可靠性。在程控畫面上可以觀察到葉輪給煤機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括啟停狀態(tài)、行走狀態(tài)、轉(zhuǎn)速情況以及各項(xiàng)報(bào)警信息，而且可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的刷新采取下一步的動(dòng)作，控制葉輪給煤機(jī)的啟動(dòng)或停止、前行或后退、轉(zhuǎn)速的調(diào)整以及確認(rèn)各項(xiàng)報(bào)警。工作現(xiàn)場可以做到無人看守，值班人員可以定時(shí)巡檢現(xiàn)場皮帶機(jī)、葉輪給煤機(jī)等，充分體現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化程度。

二、存在的問題及應(yīng)對措施

電力線載波通信系統(tǒng)經(jīng)過近1年的使用，總體效果良好，但也存在一些問題，對此進(jìn)行了改進(jìn)。

（1）載波通信速度較慢，因存在發(fā)送與接收的通信，一般響應(yīng)時(shí)間約為8s，最長達(dá)14s，所以不能控制需要精準(zhǔn)動(dòng)作的設(shè)備，如遇到葉輪給煤機(jī)的葉輪爪被大型物件卡死等，不能及時(shí)反應(yīng)。因此在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)在葉輪給煤機(jī)沿線安裝全方位的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)以及充足的照明，以便運(yùn)行人員監(jiān)視工況；在葉輪給煤機(jī)變頻器中設(shè)置多項(xiàng)保護(hù)參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)自身保護(hù)，使設(shè)備在突發(fā)情況下不受損壞。

（2）載波通信系統(tǒng)在突然失電的情況下接收不到回波，不能自動(dòng)刷新當(dāng)前值，而是繼續(xù)以失電瞬間的數(shù)據(jù)向上位機(jī)反饋，同時(shí)上位機(jī)發(fā)出的指令也不能執(zhí)行，只有斷掉遠(yuǎn)方載波電源并重新送電或者就地使載波裝置重新帶電時(shí)，才能使當(dāng)前數(shù)據(jù)刷新。針對這一情況，在控制系統(tǒng)下位程序中對葉輪給煤機(jī)反饋超時(shí)不刷新做了一個(gè)條件判斷，并且在上位進(jìn)行報(bào)警，提示運(yùn)行人員注意。

（3）由于載波技術(shù)屬于無線通信方式，技術(shù)含量較高，再加上生產(chǎn)廠家技術(shù)保密，在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)檢修效率受到相當(dāng)大的影響。因此在與生產(chǎn)廠家交流之后，安排了技術(shù)培訓(xùn)，并且指導(dǎo)訂購備品配件，保證了在最短的時(shí)間內(nèi)使設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行。

（4）輸煤程序調(diào)試階段，出現(xiàn)葉輪給煤機(jī)無法受控或指令與反饋不同的現(xiàn)象。針對這類情形，將原有指令改為長指令，解決了問題。

三、結(jié)語

電力線載波通信系統(tǒng)作為傳輸通道的傳播方式，極大地提高了自動(dòng)化控制程度；節(jié)省了需要敷設(shè)大量電纜的費(fèi)用。這項(xiàng)技術(shù)在漳山電廠的應(yīng)用，充分考慮了場地、設(shè)備、生產(chǎn)運(yùn)行等多方面條件，經(jīng)過調(diào)試階段以及近1年的運(yùn)行，已經(jīng)逐步趨于穩(wěn)定，證明了載波通信的優(yōu)越性能。