PLC在电厂输煤自控系统中的应用

【摘要】plc在电厂输煤自控系统中的应用

【关键词】plc；输煤；自控

可编程逻辑控制器（plc）是八十年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使plc在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。在现代集散控制系统中，plc已经成为一种重要的基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。

在电厂输煤自控系统中，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对两条输煤线的18台设备进行控制，并实时监测设备的运行状态及皮带跑偏的情况。鉴于电厂输煤系统的重要性，我们采用plc 实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性，工业控制计算机则作为上位机与plc互相配合，共同完成输煤系统的监控功能。

1 输煤系统控制要求

输煤系统有两条输煤线，包括给煤机、皮带机、振动筛、破碎机等共18台设备，在电厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证生产运行的可靠性，输煤系统采用自动（联锁）、手动（单机）两种控制方式，自动、手动方式由开关进行切换。由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的

主控制室里进行，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为plc 提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由plc实现，设备状态监测和皮带跑偏监测以及事故纪录功能则由上级工业控制计算

机完成。

为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：1.1 供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制；

1.1.1 各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。启动延时统一设定为12s。停车延时按设备的不同要求而设定，分为10s、20s、30s、40s、60s几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤；

1.1.2 运行过程中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车。其后方的设备按一定顺序及延时联锁停车；

1.2 各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车；

1.3 可以在线选择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式；

1.4 可以显示各机电设备运行状况，并对输煤过程有关情况（报警、自动停机等）做出实时纪录。

2 运行模式

根据输煤过程的要求，本系统设计了两种运行模式。在一般情况下，采用并行模式，可根据需要单独选用或同时运行输煤一线和输煤二线。交叉模式是由输煤一线和输煤二线的有关设备组成的，仅在特殊情况下选用。

2.1 并行模式

2.1.1 并行一线：

联锁开车顺序：10＃皮带机→8＃皮带机→6＃皮带机→2＃破碎机→2＃振动筛→4＃皮带机→2＃皮带机→2＃（3＃）给煤机→4＃给煤机。

联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按上述要求设定。2＃、3＃给煤机某中一台备用。

2.1.2 并行二线

联锁开车顺序：9＃皮带机→7＃皮带机→5＃皮带机→1＃破碎机→1＃振动筛→3＃皮带机→1＃皮带机→1＃给煤机。

联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按上述要求设定。

2.2 交叉模式

交叉线

联锁开车顺序：9＃皮带机→7＃皮带机→6＃皮带机→2＃破碎机→2＃振动筛→4＃皮带机→2＃皮带机→2＃（3＃）给煤机。

联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按上述要求设定。2＃、3＃给煤机其中一台备用。

3plc程序设计

针对输煤系统的控制要求以及具体控制方案的实现，设计程序流程如图２所示。

3.1 程序说明

3.1.1 子模块0：初始化子程序。在plc加电时根据各个开关的位置设立标志位。仅在第一个扫描周期执行。

3.1.2 子模块1：并行一线联锁启停控制程序。根据启动标志位1实现并行一线的联锁启动、联锁停车，并判断事故停车信号以实现事故停车。

3.1.3 子模块2：并行二级联锁启停控制程序。根据启动标志位2和实现并行二线的联锁启动、联锁停车，并判断事故停车信号以实现事故停车。

3.1.4 子模块3：交叉线联锁启停控制程序，根据启动标志位3实现交叉线的联锁启动、联锁停车，并判断事故停车信号以实现事故停车。

3.2 plc的输出信号控制电机的接触器，启动送高电平，停止送低电平。但是，1＃破碎机功率达90kw，2＃破碎机功率达110kw，需要降压启动，所以启动时plc送一个正脉冲，停车时plc送一个负脉冲。

总之，本系统中，plc作为现场控制设备，能够可靠、准确地完成控制操作，并且可以通过与上级工控机通信，组成分布式系统共

同完成输煤系统的监测、控制要求，是现代工业控制中比较先进的控制方案。

目前，本系统已经在电厂投入运行，能够可靠、准确地完成控制操作，实时监测和记录输煤过程运行状况，并且能对现场出现的各种突发事件及时做出响应，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]张鹏.基于ge-plc控制的电厂输煤程控系统[j].工程技

术,2008,(16).

[2]章旋.从苏州华能电厂输煤程控谈电站辅助系统的配置[j].电站辅机,2001,(1).

[3]刘错,周海.深入浅出西门子s7-300plc[m].北京:北京航空抗天大学出版社,2004.

[4]张峰,梁燕.plc程控系统的冗余通信和双机热备[j].电气传动自动化,2007,(29).