程曼波

（山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西 長治 046021）

電力線載波通信系統(tǒng)是火電廠輸煤程控系統(tǒng)的一個組成部分，它利用葉輪給煤機的動力電源實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，解決了燃煤電廠煤溝內(nèi)的遠程數(shù)據(jù)通信難題，是輸煤程控給煤機通信較好的解決方案之一。

電力線載波通信系統(tǒng)能夠提供一個透明的遠程數(shù)據(jù)傳輸通道，它由三部分組成：電力線調(diào)制解調(diào)器、信號轉換器和電力線耦合器。

一、電力線載波通信系統(tǒng)的應用

漳山電廠輸煤系統(tǒng)安裝有三臺葉輪給煤機，分別安裝在翻車機煤斗下方和汽車卸煤溝下方。其功能是通過可變頻調(diào)速的傳動系統(tǒng)帶動葉輪轉動，伸進煤溝底部縫隙中的葉輪爪將煤均勻撥到運行皮帶上運輸?shù)街付ǖ攸c。葉輪給煤機載波供電線路布置見圖1。

1.電力線載波通信系統(tǒng)（見圖2、3）

載波通信系統(tǒng)由電力線調(diào)制解調(diào)器、信號轉換器、耦合器三部分組成。對于所需控制的設備，載波機都需要與耦合器一起（主—從）配對使用，信號轉換器是完成A/D、D/A和開關量的轉換，根據(jù)用戶設備接口而定，使用時也需要（主—從）配對。

（1）電力線調(diào)制解調(diào)器又稱數(shù)字載波機，它可以將數(shù)字信號轉換成一定波形和幅值的模擬信號，經(jīng)耦合器加載到電力線上，通過電力線傳輸?shù)较鄬牧硪慌_載波機，再由它將信號解析出來。

（2）信號轉換器具有模擬量、開關量的輸入與輸出的轉換功能，可接收設備的直流24V開關量輸入信號及4～20mA模擬量輸入信號，并將這些信號轉換成數(shù)字信號送至主載波機。同時轉換器還可以將從載波機接收到的數(shù)字信號轉換成干觸點的開關量輸出信號及4～20mA模擬量輸出信號。配合PLC、變頻器、電機等監(jiān)控設備完成數(shù)據(jù)的采集和控制作用。

（3）電力線耦合器可將載波信號放大并耦合到380V以下的電力線上，也可接收電力線上載波信號，經(jīng)濾波后送入載波機，具有阻抗匹配、信號轉換等功能。

2.系統(tǒng)的功能

通過以上連接方式能夠實現(xiàn)對葉輪給煤機的遠方控制，極大提高了生產(chǎn)效率，并且保證了生產(chǎn)的安全可靠性。在程控畫面上可以觀察到葉輪給煤機的各項數(shù)據(jù)，包括啟停狀態(tài)、行走狀態(tài)、轉速情況以及各項報警信息，而且可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)的刷新采取下一步的動作，控制葉輪給煤機的啟動或停止、前行或后退、轉速的調(diào)整以及確認各項報警。工作現(xiàn)場可以做到無人看守，值班人員可以定時巡檢現(xiàn)場皮帶機、葉輪給煤機等，充分體現(xiàn)了設備的自動化程度。

二、存在的問題及應對措施

電力線載波通信系統(tǒng)經(jīng)過近1年的使用，總體效果良好，但也存在一些問題，對此進行了改進。

（1）載波通信速度較慢，因存在發(fā)送與接收的通信，一般響應時間約為8s，最長達14s，所以不能控制需要精準動作的設備，如遇到葉輪給煤機的葉輪爪被大型物件卡死等，不能及時反應。因此在實際運行中，應在葉輪給煤機沿線安裝全方位的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)以及充足的照明，以便運行人員監(jiān)視工況；在葉輪給煤機變頻器中設置多項保護參數(shù)，以實現(xiàn)自身保護，使設備在突發(fā)情況下不受損壞。

（2）載波通信系統(tǒng)在突然失電的情況下接收不到回波，不能自動刷新當前值，而是繼續(xù)以失電瞬間的數(shù)據(jù)向上位機反饋，同時上位機發(fā)出的指令也不能執(zhí)行，只有斷掉遠方載波電源并重新送電或者就地使載波裝置重新帶電時，才能使當前數(shù)據(jù)刷新。針對這一情況，在控制系統(tǒng)下位程序中對葉輪給煤機反饋超時不刷新做了一個條件判斷，并且在上位進行報警，提示運行人員注意。

（3）由于載波技術屬于無線通信方式，技術含量較高，再加上生產(chǎn)廠家技術保密，在設備出現(xiàn)問題時檢修效率受到相當大的影響。因此在與生產(chǎn)廠家交流之后，安排了技術培訓，并且指導訂購備品配件，保證了在最短的時間內(nèi)使設備恢復運行。

（4）輸煤程序調(diào)試階段，出現(xiàn)葉輪給煤機無法受控或指令與反饋不同的現(xiàn)象。針對這類情形，將原有指令改為長指令，解決了問題。

三、結語

電力線載波通信系統(tǒng)作為傳輸通道的傳播方式，極大地提高了自動化控制程度；節(jié)省了需要敷設大量電纜的費用。這項技術在漳山電廠的應用，充分考慮了場地、設備、生產(chǎn)運行等多方面條件，經(jīng)過調(diào)試階段以及近1年的運行，已經(jīng)逐步趨于穩(wěn)定，證明了載波通信的優(yōu)越性能。