淺談可編程序控制器在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉紀(jì)亮

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代科技水平日益提高，可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC技術(shù)）因其編程方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在煤礦生產(chǎn)與輸煤自動(dòng)控制中。本文主要分析了輸煤系統(tǒng)中應(yīng)用可編程控制器的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)行業(yè)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；輸煤系統(tǒng)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.154

0 引言

近年來，隨著現(xiàn)代科技水平的發(fā)展，電力工業(yè)技術(shù)水平日益提高，以計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)生產(chǎn)控制系統(tǒng)日益完善，自動(dòng)化控制程序也廣泛應(yīng)用于輸煤、水處理及除灰等外圍輔機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)電廠輸煤系統(tǒng)的發(fā)展具有十分重要的意義。

1 輸煤系統(tǒng)自動(dòng)化控制要求

輸煤系統(tǒng)對(duì)通訊及開放性標(biāo)準(zhǔn)通訊等，能夠直接快速的傳送與統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在I/O與主控模塊間通過I/O體系結(jié)構(gòu)，在配電室及各配電點(diǎn)間分別設(shè)置相應(yīng)的I/O，以此降低干擾與電纜控制，優(yōu)化系統(tǒng)布線方式。整個(gè)系統(tǒng)，綜合診斷功能比較先進(jìn)，對(duì)于模擬量超程、模塊配置錯(cuò)誤及線路斷線等故障做出快速識(shí)別。在輸煤系統(tǒng)設(shè)置中，其工作方式主要包含就地、實(shí)驗(yàn)與集中三種，運(yùn)行方式能夠?yàn)榧袉闻_(tái)設(shè)備功能的啟動(dòng)集中與連鎖與就地解鎖；實(shí)驗(yàn)方式主要用于軟件調(diào)試與檢查硬件接線。通過計(jì)算機(jī)，集控調(diào)度人員選擇控制方式，在線就地或集中控制切換。（1）在啟動(dòng)輸煤系統(tǒng)前，通過笛、鈴及語(yǔ)音等設(shè)備向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)出啟動(dòng)預(yù)警信號(hào)。（2）在預(yù)警期間，監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)如果沒有接收到現(xiàn)場(chǎng)禁止啟動(dòng)信號(hào)，則設(shè)備禁止啟動(dòng)。（3）啟動(dòng)中，如果任何設(shè)備出現(xiàn)故障或發(fā)出禁止啟動(dòng)信號(hào)，立即停止系統(tǒng)暫停啟車過程，關(guān)閉煤鎖設(shè)備，延時(shí)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，啟動(dòng)后的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，如果故障排除時(shí)間短，則繼續(xù)進(jìn)行啟車，否則，就要立即停止已啟動(dòng)設(shè)備。

2 輸煤系統(tǒng)自動(dòng)化控制途徑

2.1 可編程控制系統(tǒng)信號(hào)量的采集與控制

（1）數(shù)字量信號(hào)：對(duì)高壓柜斷路器分合閘、低壓進(jìn)線柜分合閘等進(jìn)行控制；變頻裝置啟動(dòng)與停止信號(hào)的給定；控制低壓設(shè)備開關(guān)，監(jiān)測(cè)其斷路、接觸及熱繼電器等狀態(tài)；采集變頻裝置故障及運(yùn)行情況等；采集膠帶機(jī)保護(hù)裝置、兩極跑偏、打滑、拉繩及縱撕保護(hù)等相關(guān)故障信號(hào)。（2）模擬量信號(hào)：搜集電機(jī)電流、功率及頻率等信號(hào)、工藝參數(shù)、液位計(jì)、料位計(jì)及密度計(jì)、磁含量?jī)x、壓力變送器等傳感測(cè)量器信號(hào)，搜集高壓與大功率低壓等電機(jī)軸承的溫度信號(hào)。

2.2 可編程控制系統(tǒng)的軟硬件配置

對(duì)于這種輸煤系統(tǒng)來講，利用選煤廠電氣樓控制室軟硬件設(shè)備控制輸煤系統(tǒng)。（1）原有硬件配置：在集中控制室設(shè)置相應(yīng)的組合式操作臺(tái)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、高清彩顯器，24寸液晶顯示器，，A4激光打印機(jī)，以及UPS電源控制系統(tǒng)等。（2）原軟件配置。由系統(tǒng)集成商提供相應(yīng)的上位機(jī)應(yīng)用、開發(fā)及運(yùn)行等軟件，還有WindowsXP系統(tǒng)操作與防毒等軟件。

2.3 可編程控制系統(tǒng)站配置

PLC控制系統(tǒng)主要包含兩部分：產(chǎn)品倉(cāng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)備。通過已建產(chǎn)品倉(cāng)配電室原PLC模塊端子進(jìn)行接線，其它設(shè)備在1號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)外PLC控制系統(tǒng)接線。在1號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)外，其低壓配電室內(nèi)的PLC控制主站，主控裝置選用某公司Control-logix系列1756一L61型CPU，并配置相應(yīng)的機(jī)架、電源、CPU處理器、接口以及I/O等模塊。

2.4 輸煤系統(tǒng)控制方式

結(jié)合輸煤系統(tǒng)特點(diǎn)，其系統(tǒng)控制方式要配備相應(yīng)的遠(yuǎn)方程序自動(dòng)、聯(lián)鎖手動(dòng)、解鎖手動(dòng)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的就地?zé)o聯(lián)鎖手動(dòng)等控制。其中遠(yuǎn)方程序自動(dòng)控制可借助鼠標(biāo)或鍵盤，選擇該控制系統(tǒng)提前設(shè)置好的運(yùn)行與各預(yù)案程序，實(shí)現(xiàn)輸煤設(shè)備的自動(dòng)操作。遠(yuǎn)程聯(lián)鎖、解鎖手動(dòng)控制，主要是PLC操作主站利用鼠標(biāo)或鍵盤，手動(dòng)操作各個(gè)輸煤設(shè)備符號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)無(wú)聯(lián)鎖手動(dòng)操作，不通過PLC系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輸煤設(shè)備通過就地控制盤或操作柱進(jìn)行操作。在這四種方式中，前三種操作方式都是通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其中以遠(yuǎn)程自動(dòng)控制為主。操作員在顯示器上選擇相應(yīng)的輸煤路徑，把煤從受煤斗運(yùn)輸?shù)矫簜}(cāng)；或選擇一個(gè)受煤斗與煤倉(cāng)，有系統(tǒng)內(nèi)部程序自動(dòng)選擇最佳輸煤路線，把煤從受煤斗運(yùn)抵到煤倉(cāng)。

3 輸煤可編程控制系統(tǒng)的意義與注意事項(xiàng)

3.1 意義

在輸煤系統(tǒng)中，引入PLC可編程控制系統(tǒng)，其具有非常重要社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，具體主要表現(xiàn)為幾下幾方面：（1）系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)，可靠性非常高，相較之一般控制系統(tǒng)，其故障停機(jī)時(shí)間降低了50%。（2）安全性提高。受各種因素影響，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)無(wú)法將大量復(fù)雜的邏輯關(guān)系與聯(lián)鎖條件引入流程中，但采用PLC技術(shù)后，彌補(bǔ)了這一不許，確保流程安全運(yùn)行，以防出現(xiàn)誤動(dòng)與誤操作行為。（3）系統(tǒng)的自動(dòng)化程度得到了增強(qiáng)。該系統(tǒng)控制操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)監(jiān)測(cè)與管理功能不斷完善。

3.2 可編程控制輸煤系統(tǒng)注意事項(xiàng)

（1）現(xiàn)場(chǎng)電干擾問題。在系統(tǒng)安裝與調(diào)試過程中，部分開關(guān)量輸入信號(hào)存在一定的返回錯(cuò)誤情況，經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是由現(xiàn)場(chǎng)電干擾因素導(dǎo)致的。開關(guān)量電路輸入原理主要為：從繼電器柜向現(xiàn)場(chǎng)輸送220v交流火線，通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)空觸點(diǎn)成功返回到繼電器柜。如果現(xiàn)場(chǎng)對(duì)空觸點(diǎn)斷開的話，從理論上來講，返回的線路是不帶電的，但由于存在一定的電干擾因素，線路上存有一定的感應(yīng)電壓，過高的化就會(huì)引起返回信號(hào)錯(cuò)誤。有效的解決辦法是：對(duì)電纜組裝、傳感器殼體等接地情況進(jìn)行檢查，如果接地電阻較大的化，主要是由現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)系統(tǒng)共用接地線造成的，采取相應(yīng)的措施，對(duì)可控制系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)接地，以此排除故障。（2）要及時(shí)檢修與維護(hù)傳感器裝置。在輸煤控制系統(tǒng)中，傳感器發(fā)生故障的頻率比較高，因而對(duì)其進(jìn)行定期檢修與維護(hù)是十分必要的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)煤礦及電廠輸煤系統(tǒng)中，可編程序控制器應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，可集中控制相對(duì)分散的設(shè)備，輸煤系統(tǒng)自控技術(shù)與信息管理功能得到了提升，人力物力成本降低，安全生產(chǎn)。近年來，隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，以及可編程序控制軟硬件水平日益提高，其作為輸煤系統(tǒng)的重要控制手段，將是未來發(fā)展的重要趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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