多功能自動控制器在發(fā)電廠輔機(jī)控制中的應(yīng)用

劉志剛

摘要：針對發(fā)電廠原有的控制器維護(hù)成本高的問題，提出了多功能自動控制器在發(fā)電廠輔機(jī)控制中的應(yīng)用。通過PROFIBUSDP總線形式構(gòu)建出發(fā)電廠輔機(jī)多功能自動控制網(wǎng)，設(shè)計具備欠流保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、降壓啟動控制功能的多功能自動控制器，設(shè)置發(fā)電廠輔機(jī)多功能自動控制參數(shù)實現(xiàn)控制功能。通過實驗證明多功能自動控制器在發(fā)電廠輔機(jī)控制中能夠很好的減少運(yùn)維時間和成本。

關(guān)鍵詞：多功能;發(fā)電廠輔機(jī);自動控制器;輔機(jī)控制;

0引言

發(fā)電廠中的輔機(jī)自動控制裝置是發(fā)電機(jī)組能夠正常運(yùn)行的前提[1]。發(fā)電廠現(xiàn)有油水氣控制裝置大多為PLC和繼電控制，控制元件較多，而元件由于使用強(qiáng)度較大造成故障頻發(fā)，特別是PLC出現(xiàn)故障時，必須由廠家專業(yè)技術(shù)人員才能進(jìn)行更換，維護(hù)成本高，維護(hù)時間長，在一定程度上影響了機(jī)組的正常運(yùn)行。因此，現(xiàn)有的PLC控制器已無法滿足現(xiàn)有的工作環(huán)境，為節(jié)省運(yùn)維時間和運(yùn)維成本，發(fā)電廠急需開發(fā)一個多功能智能控制器來解決這一問題[2-3]。

基于此本文提出了多功能自動控制器在發(fā)電廠輔機(jī)控制中的應(yīng)用研究。設(shè)計出適用于發(fā)電廠實際需求的自動控制方法，能夠有效減少維護(hù)的時間和成本。

1基于多功能自動控制器的發(fā)電廠輔機(jī)控制方法設(shè)計

1.1構(gòu)建發(fā)電廠輔機(jī)多功能自動控制網(wǎng)

輔控網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)由主系統(tǒng)、分系統(tǒng)和各遠(yuǎn)程站組成。輔控網(wǎng)控制站由一套和若干遠(yuǎn)程卡件組成?？局量刂普静捎肞ROFIBUSDP總線形式通訊，控制站與上位機(jī)之間采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)形式光纖通訊至全廠中心，控制室內(nèi)操作員站連接采用冗余光纖通訊形式，組建獨(dú)立于控制系統(tǒng)的輔機(jī)控制系統(tǒng)。

1.2多功能自動控制器設(shè)計

1.2.1自動控制器組成

（1）系統(tǒng)供電電源DC24V;

（2）控制器上設(shè)置五個開關(guān)量輸入，同時設(shè)置七個開關(guān)量輸出（7路繼電器），1路4-20ma模擬量輸入;

（3）系統(tǒng)程序升級通過USB接口;

（4）4-20ma模擬量量程可調(diào)（范圍0-2000），模擬量回差可調(diào)范圍1%-5%;

（5）根據(jù)量程可調(diào)模擬量上限1和上限2，根據(jù)量程可調(diào)模擬量下限1。

1.2.2控制說明

（1）啟動方式：通過撥碼開關(guān)切換兩種啟動方式：

啟動方式1：當(dāng)1號輸入信號閉合時啟動1號繼電器，同時當(dāng)2號輸入信號閉合時啟動2號繼電器，當(dāng)3號輸入信號閉合時關(guān)閉1號和2號繼電器，同時打開5號繼電器;

啟動方式2：當(dāng)模擬量達(dá)到上限1并保持N秒（0-60秒）時啟動1號繼電器，當(dāng)模擬量達(dá)到上限2保持N秒（0-60秒）時啟動2繼電器，當(dāng)模擬量低于下限并保持N秒（0-60秒）時關(guān)閉1號和2號繼電器，同時打開5號繼電器;

（2）主從切換功能：

默認(rèn)1號繼電器為主繼電器，2號為從繼電器，啟動時先開啟1號，后開啟2號，當(dāng)按下輪切按鍵后，對應(yīng)指示燈變化，2號為主繼電器，1號為從繼電器，啟動時先啟動2號，后啟動1號。

主從切換自動模式：當(dāng)輪切開出達(dá)到次數(shù)或達(dá)到設(shè)定時間后主從自動切換（次數(shù)切換和時間切換可設(shè)定但只能二選一）。

（3）報警信號輸入輸出：4號輸入為低限報警輸入，5號輸入信號為高限報警輸入，當(dāng)?shù)拖扌盘栞斎牖蚋呦扌盘栞斎牖蛘吣M量超過上限1或者下限時指示燈亮，蜂鳴器響，同時對應(yīng)繼電器開啟（6號繼電器為低限報警輸出，7號為高限報警輸出）。

1.3發(fā)電廠輔機(jī)多功能自動控制參數(shù)設(shè)置

按下設(shè)置鍵后進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：

（1）自動輪切模式選擇 （按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置模式、模式1為次數(shù)輪切，模式2為時間輪切）;

（2）自動輪切設(shè)定次數(shù)（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置次數(shù)、1-1000次可選）;

（3）自動輪切設(shè)定時間（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置時間、1-1000小時可選）;

（4）模擬量量測（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、根據(jù)傳感器量程設(shè)定1-9999可調(diào)）;

（5）模擬量回差（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、回差為量程的百分比值1%-5%可調(diào)）;

（6）模擬量下限（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、根據(jù)量程實際數(shù)值設(shè)定、不可超過量程設(shè)定）;

（7）模擬量上限1（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、根據(jù)量程實際數(shù)值設(shè)定、不可超過量程設(shè)定）;

（8）模擬量上限2（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、根據(jù)量程實際數(shù)值設(shè)定、不可超過量程設(shè)定）;

A、輸出延遲時間（按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置、0-60秒可調(diào)）;

B、恢復(fù)出廠設(shè)置;

C、保持系統(tǒng)參數(shù);

設(shè)置完成后按下確認(rèn)鍵系統(tǒng)自動重啟生效。

1.4發(fā)電廠輔機(jī)控制功能實現(xiàn)

1.4.1欠流保護(hù)功能

主電路上由分流器連接的欠流自控電路和交流接觸器控制連接電動機(jī)繞組引出線，構(gòu)成欠流自動控制器，用來控制各類不允許空載運(yùn)行的電機(jī)設(shè)備。當(dāng)滿載運(yùn)行的設(shè)備由于某種原因使負(fù)載減少，工作電流也隨之減少到小于額定電流的某一設(shè)定值時，則欠流自動控制電路會自動動作，關(guān)閉停機(jī)，避免造成設(shè)備損壞事故，欠流自控電流可根據(jù)實際需要在低于額定工作電流的范圍里任意選擇設(shè)定。

1.4.2過流保護(hù)功能

過流自控電路也是由信號取樣器、運(yùn)放、整流濾波器、穩(wěn)壓控制器和繼電控制器組成，只不過增加了延時電路和單穩(wěn)電路。當(dāng)電動機(jī)發(fā)生過載時，工作電流會超過額定工作電流，則分流器上的壓降信號也會隨之增加，經(jīng)運(yùn)放放大，二極管和電容整流濾波，使穩(wěn)壓管與三極管呈導(dǎo)通狀態(tài)，并使單結(jié)晶體管組成的延時電路正常工作，經(jīng)一定的時間延時后，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路輸出一個低電平信號使控制繼電器工作的三極管截止，則繼電器關(guān)閉，電動機(jī)自動停止。

1.4.3降壓啟動控制功能

主電路接入降壓起動器或星-三角起動，電動機(jī)在較低電壓下開始啟動。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高接近正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，自動將降壓變壓器切除，電機(jī)直接與電源接通，也是利用欠流自動控制器的原理，將欠流設(shè)定值按電動機(jī)額定電流值設(shè)定，當(dāng)電機(jī)起動時繼電器呈吸合狀態(tài)，待起動電流逐漸下降到額定電流值時繼電器斷開，控制中間繼電器變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。同樣的道理，星-三角起動時，開始主電路有強(qiáng)電控制器接入星形連接，待電機(jī)轉(zhuǎn)入正常度以150-200mm為宜，太窄起不到作用，太寬遮蔽流通截面過多，又會引起附近煙速和飛灰濃度增高。

（3）加護(hù)簾。在“煙氣走廊”處將整排直管或整片彎頭保護(hù)起來，可防止煙氣轉(zhuǎn)折時由于離心力的作用，濃縮的粗灰粒對彎頭的磨損。但是采用護(hù)簾保護(hù)彎頭時蛇形管排的彎頭必須平齊，否則會在護(hù)簾后形成新的“煙氣走廊”。

3.2逢停必檢，全面整治

充分利用每次停爐的機(jī)會，仔細(xì)檢查鍋爐承壓受熱面，及時更換有缺陷的管子。

3.3制定防磨、防腐方案

在每一次檢修前，要做出可行的處理方案，檢修結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)，對出現(xiàn)的缺陷部位進(jìn)行分類統(tǒng)計，把易出現(xiàn)泄漏的部位進(jìn)行標(biāo)記，仔細(xì)分析，以便用于其它鍋爐或者以后的檢修中，把泄漏消除于萌芽狀態(tài)。

3.4優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整

組織合理的燃燒工況和恰當(dāng)?shù)幕鹧嬷行?，減少高溫腐蝕，減少煙溫偏差和流量偏差。另外進(jìn)行空氣動力場試驗，檢查噴燃器安裝角度與實際情況是否相一致，如果不一致，更換原來的傾角、切圓。合理配風(fēng)，避免風(fēng)量過大或缺氧燃燒，嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行。

3.5生產(chǎn)者積極參與，管理者以身作則

時刻把防磨工作放在首位，采取多種措施來調(diào)動員工的積極性，制定有針對性的獎懲制度，明確規(guī)定職責(zé)及防范措施，執(zhí)行好的給予一定程度的獎勵，對落實不好的給予相應(yīng)的懲罰。

4結(jié)語

鍋爐的安全運(yùn)行是機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，“四管”的泄漏直接影響到機(jī)組啟停和電廠經(jīng)營，所以一定要做好防磨防爆工作，確保鍋爐“四管”的安全，最大限度的降低泄漏率，使發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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