煤碼頭灑水除塵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李海英，張翠平，李慶申，張軍保，陳麗穎，張蔚航

（1.天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所有限公司天津 300180；2.天津市紅日愷云電氣技術(shù)有限公司天津 300300；3.北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100191）

煤碼頭灑水除塵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李海英1，張翠平1，李慶申2，張軍保1，陳麗穎1，張蔚航3

（1.天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所有限公司天津 300180；2.天津市紅日愷云電氣技術(shù)有限公司天津 300300；3.北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100191）

為了抑制煤堆場(chǎng)中煤堆灰塵污染和消除夏季煤堆內(nèi)部因溫度升高帶來(lái)的自燃現(xiàn)象，曹妃甸港煤碼頭二期工程設(shè)計(jì)了灑水除塵系統(tǒng)，噴槍站數(shù)量多，分布范圍廣，距離遠(yuǎn)。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，為灑水除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于PLC遠(yuǎn)程控制以每個(gè)噴槍站為單個(gè)遠(yuǎn)程站的自動(dòng)控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遠(yuǎn)程站分布的比較分散，數(shù)據(jù)的傳輸和控制電源距離中控室較遠(yuǎn)，需要特別考慮數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和控制電源電纜壓降的問(wèn)題。

噴槍?zhuān)贿h(yuǎn)程站；Rockwell；Controllogix；ControlNet網(wǎng)絡(luò)；壓降

1 引言

露天堆放的儲(chǔ)煤場(chǎng)等散堆料貨物在堆取作業(yè)中，會(huì)給周?chē)拇髿猸h(huán)境造成嚴(yán)重的污染，利用大型高壓噴槍噴水來(lái)進(jìn)行壓塵、降塵、固塵，能夠達(dá)到非常理想的防塵效果。

曹妃甸港區(qū)煤碼頭年設(shè)計(jì)運(yùn)量5 000萬(wàn)t，堆場(chǎng)分為露天堆場(chǎng)和封閉堆場(chǎng)兩個(gè)區(qū)域，其中露天堆場(chǎng)布置了4條堆料作業(yè)線和6條取料作業(yè)線。封閉堆場(chǎng)布置了1條取料作業(yè)線，1條堆料作業(yè)線。

堆場(chǎng)區(qū)域共有8條煤堆場(chǎng)，噴槍站在壩基上沿煤堆兩側(cè)布置，每條壩基上有34個(gè)噴槍站，每2個(gè)灑水噴槍站間距為34 m，共16條，共計(jì)544個(gè)噴槍站，露天堆場(chǎng)兩側(cè)兩排單噴槍站，中間的兩排噴槍站共用一個(gè)遠(yuǎn)程控制站，因此全場(chǎng)總計(jì)340個(gè)遠(yuǎn)程控制站。煤堆場(chǎng)設(shè)有8條供水槽，碼頭有一條供水槽，為堆取料機(jī)灑水除塵供水。為每一條供水槽兩端設(shè)置2個(gè)補(bǔ)水泄水閥站，補(bǔ)水泄水同樣采用遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，共計(jì)18個(gè)，遠(yuǎn)程控制站共計(jì)358個(gè)。

2 控制對(duì)象及工藝要求

灑水除塵控制系統(tǒng)控制對(duì)象包括：噴槍控制、高壓供水、中壓供水以及泵房水池進(jìn)水閥的控制。

2.1 噴槍控制

噴槍遠(yuǎn)程站包括堆場(chǎng)內(nèi)的544個(gè)噴頭的340個(gè)噴槍控制遠(yuǎn)程站和9條供水槽進(jìn)水閥門(mén)控制的18個(gè)遠(yuǎn)程站。544個(gè)噴頭負(fù)責(zé)為堆場(chǎng)內(nèi)8條煤堆場(chǎng)的煤堆噴水，9條供水槽負(fù)責(zé)取料機(jī)、堆料機(jī)用水。

供水槽自動(dòng)控制，根據(jù)在堆料機(jī)、取料機(jī)和裝船機(jī)的供水槽內(nèi)設(shè)置的水位傳感器，依據(jù)水位自動(dòng)控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)閉，以保證正常水槽水位。手動(dòng)控制，利用控制箱上的按鈕和水槽水位傳感器完成手動(dòng)操作。

噴槍站在自動(dòng)操作方式下，灑水噴槍的控制要滿(mǎn)足下列條件：1）灑水噴槍噴灑到煤堆表面應(yīng)能完全覆蓋，煤堆表面不得有空白和遺漏，并覆蓋均勻；2）滿(mǎn)足灑水強(qiáng)度2 L/m2；3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況、季節(jié)、氣候等因素，操作員可以在上位機(jī)監(jiān)控站設(shè)定噴灑順序和噴灑時(shí)間，每組噴槍自動(dòng)順序切換，順序噴灑，直至全部噴灑一遍；4）整個(gè)煤堆場(chǎng)噴灑一次總的噴灑時(shí)間控制在2.5 h以?xún)?nèi)；5）同時(shí)可開(kāi)啟最多12個(gè)噴槍。噴槍每組噴灑時(shí)間不超過(guò)3 min；6）利用風(fēng)向風(fēng)速儀檢測(cè)戶(hù)外風(fēng)速，并能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)逆風(fēng)向噴槍不灑水；7）當(dāng)可能?chē)姙⒌叫凶邫C(jī)械上時(shí)或遇堆場(chǎng)無(wú)煤堆處，能自動(dòng)跳過(guò)。

堆場(chǎng)灑水噴槍的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作通過(guò)設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)側(cè)電控箱完成。在機(jī)側(cè)電控箱上可操作每支噴槍。每個(gè)灑水噴槍需控制一個(gè)電動(dòng)閥和一個(gè)電動(dòng)擺動(dòng)電機(jī)。

2.2 高壓供水

高壓供水由堆場(chǎng)灑水除塵泵房4臺(tái)（3用1備）高壓泵、2臺(tái)高壓穩(wěn)壓泵（1用1備）以及各自的出水電動(dòng)閥組成，提供1.2 MPa系統(tǒng)壓力，供煤堆場(chǎng)灑水除塵用水。

高壓泵采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)，高壓穩(wěn)壓泵則采用直起的形式?，F(xiàn)場(chǎng)控制箱上具有自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。自動(dòng)時(shí)，根據(jù)在泵房出水管上設(shè)置的流量、壓力傳感器，依據(jù)流量及壓力的變化決定水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)；手動(dòng)時(shí)，利用控制箱上的啟停按鈕完成。

2.3 中壓供水

中壓供水由堆場(chǎng)除塵泵房3臺(tái)（2用1備）中壓泵、2臺(tái)中壓穩(wěn)壓泵（1用1備）組成，提供系統(tǒng)壓力0.6 MPa，供堆場(chǎng)消防，碼頭沖洗和消防及裝船機(jī)灑水除塵的供水，煤堆場(chǎng)堆料機(jī)、取料機(jī)灑水除塵的供水，T1～T12機(jī)房的沖洗和消防用水及干霧抑塵，提供港區(qū)道路灑水和綠化供水。

自動(dòng)時(shí)，中壓水泵形成變頻裝置控制的恒壓供水系統(tǒng)，中壓穩(wěn)壓泵則采用直起形式。中壓供水的壓力值由上位機(jī)直接設(shè)定，通過(guò)控制變頻器的給定值來(lái)控制中壓水泵的出水壓力。手動(dòng)時(shí)，可以在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上利用啟停按鈕直接完成。

2.4 泵房水池進(jìn)水閥控制

除塵灑水系統(tǒng)設(shè)有2座水池，2座水池分別設(shè)有中水進(jìn)水閥和自來(lái)水進(jìn)水閥。并設(shè)有2套水位連續(xù)顯示及高低水位報(bào)警裝置，進(jìn)入PLC系統(tǒng)，并在灑水除塵控制室內(nèi)有報(bào)警顯示。

由水池液位自動(dòng)控制進(jìn)水閥開(kāi)關(guān)。手動(dòng)操作通過(guò)設(shè)在設(shè)備附近的控制箱完成。

3 控制系統(tǒng)方案

灑水除塵控制系統(tǒng)包括供配電部分、PLC控制部分、上位機(jī)監(jiān)控部分。

3.1 PLC控制部分

3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)控制方式的選擇

現(xiàn)場(chǎng)總線的控制方式，目前普遍使用的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，主要有西門(mén)子的ProfiBus DP、菲尼克斯的Interbus和羅克韋爾的ControlNet 3種總線，其主要特點(diǎn)如下。

1）西門(mén)子的ProfiBus DP：無(wú)中繼時(shí)通訊距離為1.2 km，通訊速率9.6 kb/s～1 Mb/s，每個(gè)總線適配器可帶節(jié)點(diǎn)126個(gè)，通過(guò)中繼可延長(zhǎng)總線距離最長(zhǎng)10 km，并可做分支，中繼器最多9個(gè)，節(jié)點(diǎn)間無(wú)距離限制；其缺點(diǎn)在于信號(hào)衰減較大，要使用中繼器來(lái)延長(zhǎng)總線的通訊距離。

2）菲尼克斯的Interbus：無(wú)中繼時(shí)通訊距離為12.8 km，通訊速率恒定500 kb/s，每個(gè)總線適配器可帶設(shè)備數(shù)254個(gè)，可做分支，2節(jié)點(diǎn)間距離400 m，其缺點(diǎn)在于總線上1個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)造成整條總線的癱瘓，總線連節(jié)點(diǎn)間距超過(guò)400 m時(shí)須用光纖連接。

3）羅克韋爾的ControlNet：①物理層介質(zhì)為RG6同軸電纜、光纖；②網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榭偩€形、星形、樹(shù)形及混合；③單網(wǎng)段長(zhǎng)度為同軸電纜，1 km、2節(jié)點(diǎn)，250 m、48節(jié)點(diǎn)；光纖，短300 m，中7 km；④中繼器數(shù)目為串行，5中6網(wǎng)；并行，48中48網(wǎng)；⑤帶中繼器最大拓?fù)溟L(zhǎng)度為同軸電纜5 km，光纖30 km；⑥網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)為帶中繼器99個(gè)，不帶中繼器48個(gè)；⑦恒定通訊速率5 Mb/s。

ControlNet是一種開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)，控制網(wǎng)通訊采用當(dāng)今流行的生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式，該模式采用多信道廣播式，定點(diǎn)傳送，屬于預(yù)定性信息，每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)1個(gè)單獨(dú)的地址，占1個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)同步，信息吞吐量大，速度快，網(wǎng)絡(luò)效率高；因此控制網(wǎng)具有高速，高度確定和可重復(fù)性的網(wǎng)絡(luò)，特別適用于對(duì)時(shí)間苛刻要求的復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)合的信息傳輸。

本方案中最遠(yuǎn)端I/O箱位于第一條軌道梁上的最南端，距主PLC柜之間為1 700 m。一條軌道梁上帶有36個(gè)遠(yuǎn)程站。綜上，我們以網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、兼容性、高穩(wěn)定性、高速性為原則，結(jié)合本工程總線通訊的距離長(zhǎng)、節(jié)點(diǎn)多的特點(diǎn)，確定了羅克韋爾的ControlNet網(wǎng)絡(luò)為本工程的首選方案。

3.1.2 ControlNet網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

首先我們來(lái)確定C網(wǎng)中的I/O量以及節(jié)點(diǎn)數(shù)，以1#壩基為例，說(shuō)明一下C網(wǎng)的配置。1#壩基上為單噴槍。每個(gè)噴槍形成1個(gè)遠(yuǎn)程站，每個(gè)遠(yuǎn)程站中都配有1個(gè)1756-ACNR，1個(gè)1734-IB08，1個(gè)1734-IB02，1個(gè)1734-OB04。最遠(yuǎn)端分站的距離已經(jīng)超出了1 000 m，因此在每條軌道梁分站上增加了1套中繼器，中繼器放置在第19個(gè)分站。這樣利用RG6同軸電纜就可以達(dá)到通訊的要求，不需要光纖。中繼器包括2部分，型號(hào)為：1786-RPA和1786-RPCD。每個(gè)壩基上的所有噴槍由1個(gè)1756-CN2連接形成ControlNet網(wǎng)絡(luò)。圖1所示為1#壩基網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

圖1 C網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 ControlNet network topology

1，7，9，10號(hào)壩基為單噴槍壩基，2，3，4，5，6，8為雙噴槍壩基。雙噴槍遠(yuǎn)程站和槽頭箱遠(yuǎn)程站的配置相同，均為：1個(gè)1756-ACNR，2個(gè)1734-IB08，1個(gè)1734-IB02，1個(gè)1734-OB08。

整個(gè)C網(wǎng)遠(yuǎn)程站所用模塊數(shù)見(jiàn)表1。

表1 ControlNet網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程站模塊型號(hào)及數(shù)量Tab.1 Model and quantity of ControlNet netWork module

3.1.3 控制系統(tǒng)的構(gòu)成

首先根據(jù)工藝要求和設(shè)備數(shù)量確定輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選出所有中央機(jī)架I/O模塊以及通訊模塊。根據(jù)模塊數(shù)量選出機(jī)架數(shù)量。根據(jù)模塊的功耗選出電源模塊。最終確定的中央機(jī)架I/O模塊型號(hào)及數(shù)量見(jiàn)表2。

表2 中央機(jī)架I/O模塊型號(hào)及數(shù)量Tab.2 I/O module type and number in central frame

由于本項(xiàng)目中遠(yuǎn)程站點(diǎn)多，所使用的遠(yuǎn)程通訊模塊1756-CN2多，是以前項(xiàng)目中很少遇到的。為了項(xiàng)目后期運(yùn)行的效果，我們提前利用Rockwell公司的IAB軟件對(duì)系統(tǒng)做了一個(gè)模擬組態(tài)，首先配備了1臺(tái)1756-L72來(lái)承擔(dān)整個(gè)項(xiàng)目中的10個(gè)CN2所帶的358個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)，以及中央機(jī)架模塊，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，此時(shí)的連接點(diǎn)數(shù)已經(jīng)達(dá)到了L72標(biāo)稱(chēng)的500個(gè)連接點(diǎn)的80%，內(nèi)存也達(dá)到了標(biāo)稱(chēng)4M的90%，此系統(tǒng)很難精確運(yùn)行。因此，我們?yōu)檎麄€(gè)系統(tǒng)增加了1臺(tái)1756-L72后，把CN2平均分給2個(gè)CPU，再次模擬組態(tài)，此時(shí)每個(gè)CPU的連接點(diǎn)數(shù)都在40%～50%，內(nèi)存也在40%～50%之間，符合了CPU運(yùn)行的規(guī)律。

根據(jù)上述模擬組態(tài)結(jié)果，灑水除塵控制系統(tǒng)選用2臺(tái)1756-L72作為主PLC，每1個(gè)CPU都配有1個(gè)1756-ENBT以太網(wǎng)接口模塊，通過(guò)赫斯曼網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)RS20直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，泵房?jī)?nèi)的2臺(tái)監(jiān)控操作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與PLC進(jìn)行通訊，再利用交換機(jī)與管控系統(tǒng)組成光纖環(huán)網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并連接到中控室的監(jiān)控站。A機(jī)架上的CPU負(fù)責(zé)5條軌道梁遠(yuǎn)程站的控制，B機(jī)架上的CPU負(fù)責(zé)其余5條軌道梁的控制以及C機(jī)架內(nèi)的邏輯控制和數(shù)據(jù)處理。B機(jī)架和C機(jī)架之間也通過(guò)1756-CN2進(jìn)行通訊。PLC通過(guò)1756-DNB模塊與現(xiàn)場(chǎng)變頻器通訊，組成DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。電源模塊選用1756-PA75。中壓水出口壓力以及流量信號(hào)、高壓水出口壓力以及流量信號(hào)通過(guò)模擬量輸入模塊接入控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)架圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖Fig.2 System network architecture diagram

3.2 供配電部分

配電系統(tǒng)主要為PLC主站、遠(yuǎn)程噴槍I/O站，上微機(jī)監(jiān)控站、中高壓水泵、泵房?jī)?nèi)其他泵閥、泵房照明系統(tǒng)和泵房備用電源進(jìn)行電力分配及保護(hù)。

因?yàn)閲姌屨痉植嫉拿娣e大，距離遠(yuǎn)。在進(jìn)行控制電源電纜的選擇時(shí)，需要特別考慮因?yàn)殚L(zhǎng)距離的傳輸給控制電源帶來(lái)的壓降是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。以1#壩基上遠(yuǎn)程站的控制電源電纜為例來(lái)說(shuō)明一下，遠(yuǎn)程I/O站電源電纜的選擇。

如果按照常規(guī)電纜選擇，可以選擇4 mm2銅導(dǎo)線，根據(jù)壓降公式計(jì)算此時(shí)壓降

式中：UΔ為電纜壓降值；I為電纜通電電流；ρ為電纜導(dǎo)電率，銅導(dǎo)線取0.172；L為電纜長(zhǎng)度，從配電柜到最遠(yuǎn)端I/O箱為1 700 m；S為電纜截面積。

UΔ=4×0.0172×1 700/4=29.24 V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了減少壓降，可以增大電纜截面積。經(jīng)過(guò)反復(fù)的計(jì)算比較，選擇出了分段鋪設(shè)不同截面積的電纜的形式。

分段計(jì)算每段壓降，1#軌道梁的最大壓降為每段壓降之和，即

電纜壓降為額度電壓的4.3%，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并滿(mǎn)足該項(xiàng)目不得超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的5%的要求。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 PLC軟件設(shè)計(jì)

在PLC程序設(shè)計(jì)中主要需要考慮堆場(chǎng)噴槍自動(dòng)流程的控制。為了滿(mǎn)足在工藝要求中“當(dāng)可能?chē)姙⒌叫凶邫C(jī)械上時(shí)或遇堆場(chǎng)無(wú)煤堆處，能自動(dòng)跳過(guò)?！睏l件，我們將“規(guī)避”功能植入到了PLC程序中。當(dāng)某個(gè)堆場(chǎng)因?yàn)樵O(shè)備維修、堆場(chǎng)無(wú)料或者有行走機(jī)械等原因不需灑水時(shí)，操作人員只需點(diǎn)相應(yīng)堆場(chǎng)的“規(guī)避”按鈕，灑水便可跳過(guò)本堆場(chǎng)而繼續(xù)順序進(jìn)行，從而使灑水效率得到了提高。當(dāng)利用風(fēng)向風(fēng)速儀檢測(cè)戶(hù)外風(fēng)速超過(guò)設(shè)置值時(shí)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)向決定壩基哪側(cè)的噴槍噴灑。

在系統(tǒng)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，噴槍的控制方式分為自動(dòng)、手動(dòng)、維修等3種方式，自動(dòng)控制方式由PLC程序邏輯自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組合和單點(diǎn)自動(dòng)循環(huán)噴灑功能；手動(dòng)控制方式在程序邏輯許可的情況下，實(shí)現(xiàn)操作人員在上位工控微機(jī)上用鼠標(biāo)操作噴灑功能；維修方式是指當(dāng)噴槍站在調(diào)試或本身出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)維修人員通過(guò)子站控制箱對(duì)噴槍進(jìn)行的控制方式。因此，噴槍控制共有如下幾種模式。

1）全自動(dòng)12槍單側(cè)模式。該模式中只有單噴槍遠(yuǎn)程站中的噴槍均參與循環(huán)（即1，7，9，10軌道梁上的噴槍參與），最多12臺(tái)單側(cè)噴槍同時(shí)噴灑，每次3臺(tái)單側(cè)噴槍同時(shí)啟動(dòng)，啟動(dòng)順序是：從第1號(hào)噴槍開(kāi)始，啟動(dòng)1，2，3號(hào)噴槍?zhuān)訒r(shí)20 s后，啟動(dòng)4，5，6號(hào)噴槍?zhuān)訒r(shí)20 s，啟動(dòng)7，8，9號(hào)噴槍?zhuān)訒r(shí)20 s，啟動(dòng)10，11，12號(hào)噴槍。噴灑延時(shí)90 s后關(guān)閉1～12號(hào)噴槍并啟動(dòng)13，14，15號(hào)噴槍…依次循環(huán)直到本軌道梁的34號(hào)噴槍。

2）全自動(dòng)12槍雙側(cè)模式。該模式中所有雙噴槍遠(yuǎn)程站中的噴槍均參與循環(huán)，最多12臺(tái)雙側(cè)噴槍同時(shí)噴灑，每次6臺(tái)雙側(cè)噴槍同時(shí)啟動(dòng)，啟動(dòng)順序是：?jiǎn)?dòng)軌道梁的東1號(hào)、西1號(hào)、東2號(hào)、西2號(hào)、東3號(hào)、西3號(hào)噴槍噴灑，延時(shí)20 s后，啟動(dòng)后面相應(yīng)的噴槍?zhuān)訒r(shí)90 s后關(guān)閉最初啟動(dòng)的12把噴槍并啟動(dòng)后面相應(yīng)的噴槍。

3）子集全自動(dòng)12槍單側(cè)模式。該模式中參與循環(huán)的噴槍由用戶(hù)選定，循環(huán)過(guò)程與全自動(dòng)12槍模式相同。

4）子集全自動(dòng)12槍雙側(cè)模式。該模式中參與循環(huán)的噴槍由用戶(hù)選定，循環(huán)過(guò)程與全自動(dòng)12槍模式相同。

5）單線選擇模式。在每條線前都有一個(gè)選擇按鈕，例：當(dāng)需要使用3線時(shí)，點(diǎn)擊3號(hào)線按鈕，本條軌道梁上的所有噴槍按照對(duì)應(yīng)的循環(huán)方式進(jìn)行循環(huán)灑水。

6）手動(dòng)控制模式。該模式中，選擇1～10號(hào)線中任意噴槍?zhuān)纯墒怪畤娝?。用?hù)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下該噴槍后，啟動(dòng)該噴槍?zhuān)儆檬髽?biāo)點(diǎn)擊一下該噴槍后，關(guān)閉該噴槍。

所有544桿噴槍共分布在10條線上，根據(jù)需要可以進(jìn)行任意組合。在每條線啟動(dòng)模塊前設(shè)置1個(gè)允許啟動(dòng)的條件。根據(jù)上位機(jī)不同的條件選擇，將順序啟動(dòng)不同的噴槍線。例如5號(hào)線的啟動(dòng)：當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)噴灑狀態(tài)時(shí)，如果前4條線沒(méi)有被禁用的，則PLC系統(tǒng)將根據(jù)排列依次啟動(dòng)所有噴槍?zhuān)燎?條線結(jié)束才啟動(dòng)第5條線；如果2，3，4不用，則在1號(hào)線結(jié)束后直接啟動(dòng)5號(hào)線。

4.2 上位機(jī)監(jiān)控部分

在泵房控制室設(shè)有2個(gè)監(jiān)控操作站，在CCR設(shè)有1個(gè)監(jiān)控操作站，均采用AB工控機(jī)進(jìn)行操作和監(jiān)視。

灑水除塵控制系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)通訊功能，現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)檢測(cè)信號(hào)和消防報(bào)警信號(hào)等由中央控制系統(tǒng)PLC傳至除塵泵房控制室PLC，以便啟動(dòng)相應(yīng)的水泵機(jī)組。

監(jiān)控上位機(jī)主要設(shè)置如下幾個(gè)畫(huà)面：1）主畫(huà)面。進(jìn)入系統(tǒng)后的畫(huà)面。2）堆場(chǎng)工作狀態(tài)畫(huà)面?？梢杂行У乇O(jiān)控PLC系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，反映電源的工作狀態(tài)、電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、泄空狀態(tài)、加熱狀態(tài)、低溫報(bào)警狀態(tài)等。實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)的監(jiān)控。3）泵房設(shè)備工作狀態(tài)畫(huà)面。可以監(jiān)控泵房?jī)?nèi)水泵的工作狀態(tài)、系統(tǒng)壓力、流量狀態(tài)，及時(shí)對(duì)各種狀況進(jìn)行處理。4）水槽狀態(tài)畫(huà)面?？梢詫?duì)現(xiàn)場(chǎng)水槽狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)加水。

5 結(jié)論

綜上所述，本控制方案利用Rockwell公司ControlLogic系列PLC同一機(jī)架上可以多個(gè)CPU，多個(gè)CPU可以共享數(shù)據(jù)資源的特點(diǎn)，有效地解決了該工程中噴槍站數(shù)量多、分布廣、距離遠(yuǎn)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣的缺點(diǎn)。由于灑水自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，使得灑水操作的工作量也大大降低，進(jìn)而也節(jié)約了人工成本。

［1］ 鄧?yán)?羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)叢書(shū)：ControILogix系統(tǒng)實(shí)用手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［2］ 羅克韋爾自動(dòng)化.ControlNet系統(tǒng)概述［Z］.2010.

［3］ 羅克韋爾自動(dòng)化.ControlLogix系統(tǒng)用戶(hù)手冊(cè)［Z］.2010.

［4］ 羅克韋爾自動(dòng)化.ControlLogix選型指南［Z］.2010.

［5］ 羅克韋爾自動(dòng)化.1734 Point I/O選型指南［Z］.2010.

修改日期：2014-01-03

Sprinkling Control System Design of the Coal Wharf

LI Hai-ying1，ZHANG Cui-ping1，LI Qing-shen2，ZHANG Jun-bao1，CHEN Li-ying1，ZHANG Wei-hang3
（1.Tianjin Design and Research Institute of Electric Drive Co.，Ltd.，Tianjin300180，China；2.Tianjin Redsun Kaiyun Electric Technology Co.，Ltd.，Tianjin300300，China；3.School of Instramentation Science and Opto-electronics Engineering，Beijing University of Aeronautics and Astronautics，Beijing100191，China）

In order to suppress coal dust pollution of the coal yard and to eliminate coal stack self-burning phenomenon due to summer temperature rise brings，dedusting system of sprinkler was designed for coal wharf of Caofeidian port second project.The spray gun stations are many and widely scattered，distance is long.According to this characteristic，designed the automatic control system based on the PLC remote control for the watering dust removal system.Each spray gun station is a remote control station.During the design the special consideration is data transmission network structure and control power supply cable voltage drop.

spray gun；remote control station；Rockwell；Controllogix；ControlNet；voltage drop

TP29

A

李海英（1978-），女，本科，工程師，Email：lily24286@163.com

2013-11-19