西門子PLC在貴州盤縣電廠輸煤程控系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

項目介紹

貴州盤縣電廠輸煤程控系統(tǒng)改造，主要控制對象包括皮帶 輸送機、碎煤機、除鐵器、滾軸篩、除塵器、三通檔板、卸 煤機、葉輪給煤機、斗輪堆取料機、皮帶卸煤機、振打器 等設(shè)備，要求實現(xiàn)包括上煤程控、配煤程控、上位機監(jiān)控、分爐計量和燃運統(tǒng)計報表等功能。

系統(tǒng)配置

我公司選用了西門子SIMTIC PLC來完成此項目，根據(jù)用戶要求及實際情況，配置如下：





主控制站一個，設(shè)在輸煤綜合樓控制室。采用S7-400系列 的CPU414-2DP一對，冗余配置，實現(xiàn)控制任務(wù)。由于輸 煤系統(tǒng)設(shè)備的分散性，還在煤倉間設(shè)置了一個遠程站，采 用西門子ET200M遠程I/O系統(tǒng)，通過冗余的PROFIBUS現(xiàn) 場總線與主控制站連接。編程采用STEP 7軟件。這套軟 件不僅是一個簡單的程序編寫軟件，還集成了硬件組態(tài)、網(wǎng) 絡(luò)設(shè)置、系統(tǒng)調(diào)試、項目管理等各種功能，使項目的實施 更加方便。

系統(tǒng)配備了兩臺上位機，其中一臺還兼做工程師站。上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用了西門子的WinCC人機接口軟件，它不僅 能很好的支持S7系列的CPU，還集成了多種網(wǎng)絡(luò)連接方式, 使上位機與自動化系統(tǒng)的連接工作非常方便。此外, WinCC軟件在畫面組態(tài)、報警設(shè)置、數(shù)據(jù)存檔、報表設(shè)計 等方面的功能非常強大，且支持C腳本，從而可以完美地 實現(xiàn)工程設(shè)計人員的想法。

輸煤系統(tǒng)最主要的功能是上煤控制和配煤控制。

（一）、上煤控制： 由于輸煤系統(tǒng)皮帶較多，煤輸送的目的地也有多個，還要 綜合考慮路徑上相關(guān)設(shè)備的運行狀況，上煤路徑繁多，因 此改造前運行人員操作比較困難。系統(tǒng)實施后，實現(xiàn)了完 整的上煤控制人物，大大減輕了運行人員的負擔。





上煤控制分自動、手動及就地三種方式。

（1） 自動方式：
首先通過上位機選擇運行路徑，系統(tǒng)自動檢 查所有選擇的運行路徑是否正確，路徑設(shè)備是否已準備 好（無故障，有電源等），若檢查無誤，上位機指示“程 選有效”后，操作人員即可通過鍵盤發(fā)出“預(yù)啟”命令, 系統(tǒng)自動完成預(yù)啟工作。若20妙內(nèi)預(yù)啟成功，則CRT顯 示“允許啟動”。操作人員確認后系統(tǒng)便自動按順序 起動現(xiàn)場所有相關(guān)設(shè)備。

若檢查運行路徑出錯，或路徑設(shè)備未準備好，上位機指示“路徑選擇出錯”，提示操作人員重新選擇設(shè)備或排除故障。 在運行中，當任一臺設(shè)備發(fā)生重大事故，如拉繩、持續(xù)2秒以上的重跑偏、 重打滑和堵煤等，立即聯(lián)跳逆煤流 方向的設(shè)備。當按“緊急停機”時，運行設(shè)備立即全線停機。

（2） 手動方式：
手動方式有兩種，一種是聯(lián)鎖手動，另一種是解鎖手 動。兩種方式都在上位機上通過鼠標操作。

聯(lián)鎖手動是運行人員按照逆煤流方向一對一的啟動設(shè) 備，按順煤流方向一對一地停機，流程內(nèi)設(shè)備存在聯(lián)鎖 關(guān)系，所以手動停任一臺正在運行的設(shè)備，逆煤流方向 的所有設(shè)備聯(lián)鎖停機。可防止堵煤等事故的發(fā)生。

解鎖手動時，運行人員可隨意啟停任何一臺設(shè)備，此時 無任何聯(lián)鎖關(guān)系，絕不可帶負載運行。主要用于設(shè)備 調(diào)試。

（3） 就地方式 就地控制方式不作為系統(tǒng)正常運行手段，不經(jīng)過程控器 控制，在就地控制箱上進行操作。

（二）、配煤控制： 配煤控制功能分為程控配煤和手動配煤。通過控制配煤方 式，可以靈活的控制加倉。





配煤方式也分為手動和自動兩種方式。

（1） 自動配煤：自動配煤根據(jù)鍋爐的加倉要求，由操作員通 過鍵盤和鼠標輸入相關(guān)指令，實現(xiàn)自動加倉配煤。

a. 煤位優(yōu)先加倉：加倉起始，先順序給低煤位倉優(yōu)先配煤,直至消除煤倉低煤位信號。

b. 時間循環(huán)加倉：待所有煤倉低煤位信號消失后，再按順序?qū)Ω髅簜}以一定時間循環(huán)加倉。各煤倉的加倉時間可 在上位機上任意設(shè)定，也可設(shè)置為各煤倉加到高煤位后 再轉(zhuǎn)向下一煤倉。

c. 自動跨越功能：在配煤過程中能自動跳過高煤位、超高 煤位的煤倉及檢修倉。

d. 尾倉、檢修倉設(shè)定：在上位機上可任意設(shè)定尾倉、檢修 倉，加倉時尾倉及其后方煤倉均不再配煤。

e. 勻煤功能：當全部煤倉出現(xiàn)滿煤位信號后，上煤程序自 動停機并把皮帶上余煤配至尾倉或均勻配至各倉。

f. 超高煤位報警：配煤過程中，任一煤倉出現(xiàn)超高煤位,立即報警并換倉配煤。

（2） 手動配煤：在上位機上手動操作任何一臺犁煤器的抬落 實現(xiàn)配煤。

此外還有一系列保護和聯(lián)鎖功能保證輸煤系統(tǒng)的安全 運。這些聯(lián)鎖包括啟動聯(lián)鎖、停機聯(lián)鎖和事故聯(lián)鎖等。

輸煤控制系統(tǒng)的過程監(jiān)視和管理是由兩套性能和配置相同且互為備用的工控機實現(xiàn)的。工業(yè)PC機配21寸彩色 CRT、操作鍵盤、鼠標、打印機等。采用Windows NT平 臺，主要完成下列功能：

1. 畫面顯示 顯示系統(tǒng)主菜單、路徑選擇、工藝流程、原煤倉加倉、運 行狀況、設(shè)備狀況、故障顯示、電流表、趨勢曲線、運煤 量表等畫面。

2. 系統(tǒng)運行操作 系統(tǒng)路徑的選擇，系統(tǒng)自動啟/停操作和遠方手動啟/停操 作。

3. 報表管理 顯示和追加系統(tǒng)記錄報告，實時打印系統(tǒng)事件報告，實時 或定時打印系統(tǒng)運行報表。





4. 報警功能 CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖，事故設(shè)備圖形變色或閃爍, 屏幕上方用漢字顯示故障性質(zhì)及發(fā)生時間。打印機自動打 印故障內(nèi)容及發(fā)生時間。語言報警系統(tǒng)發(fā)生語音信號。





結(jié)束語

項目完成后，運行一直非常良好，用戶反映此系統(tǒng)易于維 護，使用方便，性能穩(wěn)定，與改造前相比大大減輕了運行 和維護人員的工作量，減少了事故，對電廠的安全高效運 行有很大的幫助。