仇 輝(寧波經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限責(zé)任公司,浙江 寧波 315803）

電廠II期輸煤系統(tǒng)PLC改造方案

仇 輝
(寧波經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限責(zé)任公司,浙江 寧波 315803）

摘 要：本文就系統(tǒng)PLC改造方案進行了分析。

關(guān)鍵詞：輸煤;系統(tǒng)PLC;改造方案

1　系統(tǒng)情況及改造目的

公司II期輸煤系統(tǒng)主要包括9#、10#、11#、12#、17#、18#輸煤皮帶及煤處理設(shè)備，對相關(guān)設(shè)備主要采取就地控制的方式，各個控制箱分布在個現(xiàn)場，需要安排人員到現(xiàn)場就地操作設(shè)備的運行停止和監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)。正常情況下，可以使用PLC進行各項遠程操作；保留就地操作設(shè)備，當(dāng)PLC或總操控柜發(fā)生短時無法修復(fù)的故障時，由運行人員在現(xiàn)場就地操作，以保證輸煤的連續(xù)性。

2　改動及保留情況

2.1 現(xiàn)場電氣設(shè)備部分

本次改造電氣部分牽涉面較廣，按功能分類為以下部分進行改動：

（1）一般電機類。所有電機保留；動力電纜沿用原電纜；原敷設(shè)的電氣控制電纜可以滿足新的控制要求，不再另設(shè)；（2）特殊電機類：環(huán)錘破碎機（計一臺）?，F(xiàn)場啟動柜至開關(guān)柜：原敷設(shè)的電氣控制電纜無法滿足新的控制要求，需要另外敷設(shè)一根電氣控制電纜；而原電氣控制電纜則可作為信號電纜為PLC提供正傳以及反轉(zhuǎn)的遠方/就地控制信號。（3）現(xiàn)場危險信號（拉線開關(guān)、跑偏開關(guān)動作），分別安裝于#9、#10、#11、#12、#17、#18皮帶?，F(xiàn)場危險信號分為跑偏動作、拉線動作兩類；（4）所有犁煤器、分煤器均不參加本次改造。

2.2 土建部分

現(xiàn)有房間無法滿足新增PLC機柜和控制相關(guān)設(shè)備的放置，需將在I期輸煤控制室旁邊新建一座平房作為今后的總輸煤值班室。原一期輸煤值班室騰空后改建為二期輸煤系統(tǒng)PLC控制室，用于安放二期輸煤系統(tǒng)PLC柜等設(shè)備。

電氣操作開關(guān)（柜）使用原有的二期輸煤配電室開關(guān)。在二期輸煤配電室與二期輸煤系統(tǒng)PLC控制室之間新挖一條電纜溝以便于各類控制命令、反饋信號電纜的敷設(shè)。

2.3 PLC組柜部分

因原有設(shè)備都是現(xiàn)場控制箱操作，無遠程控制，需新增一套PLC控制柜，

（1）系統(tǒng)的工作方式。控制系統(tǒng)的運行方式為集中和就地兩種方式。集中控制又分為自動和手動；就地控制為就地手動；自動、手動和就地控制都有聯(lián)鎖和解除功能；（2）系統(tǒng)配置原則。西門子公司在實現(xiàn)全集成自動化技術(shù)中具有突出的優(yōu)點：1）通過集成技術(shù)降低總擁有成本；2）高效工程組態(tài)、可靠性和可用性帶來的高性能和高品質(zhì)；3）靈活的可擴展性；4）西門子系統(tǒng)和第三方系統(tǒng)的持續(xù)更新保護了投資；5）安全性-能夠可靠地保護人員、環(huán)境以及工廠；6）不斷的工藝創(chuàng)新。

鑒于以上優(yōu)點，該控制系統(tǒng)PLC選型為西門子S7-300(CPU 315-3-2DP硬件)為控制站，為提高系統(tǒng)可靠性，防止單IO通道故障，所有通道元器件均采用西門子產(chǎn)品。

3　系統(tǒng)配置

（1）控制系統(tǒng)是具有自動手動控制和就地手動控制能力的完整的集成系統(tǒng)，能可靠、高效率和安全運行；（2）主要功能的控制、報警、監(jiān)控和保護按功能和實際情況進行最大限度的分隔，以保證一個功能的故障不會導(dǎo)致其它功能的故障或失效。注意保護系統(tǒng)的獨立性以保證人身和設(shè)備安全；（3）對系統(tǒng)的設(shè)備和他們的輔助設(shè)施建立功能組控制等級，以便允許運行人員在某些傳感元件、元件或設(shè)備故障時，能選擇較低的自動化程序，避免整個過程控制的喪失；（4）在控制室內(nèi)具有非正常狀況的報警，同時發(fā)出事故音響；（5）人-機界面的配置。本PLC系統(tǒng)設(shè)置以個人計算機（PC或工業(yè)PC）或小型機為主的操作站，（以下簡稱操作站）。操作站裝有在標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)下運行和編程的軟件，具有圖形系統(tǒng)、報警信息系統(tǒng)、應(yīng)用程序接口、變量存檔、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口、報表系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等；（6）系統(tǒng)內(nèi)所有的模件是固態(tài)電路，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化和插入式結(jié)構(gòu)。機柜內(nèi)的模件，能帶電插拔而不損壞，且不影響其他模件的正常工作。模件的種類和尺寸規(guī)格，盡量少，以減少備件的種類和費用的支出。（7）系統(tǒng)輸出應(yīng)設(shè)置與現(xiàn)場信號的隔離功能，以排除現(xiàn)場惡劣工況的影響。I/O通道采用繼電器隔離，繼電器線圈的動作電壓不大于70%Ue，出口中間繼電器的接點容量不得小于220V，5A；（8）模擬量信號AI采隔離柵，抗干擾光電隔離，工作電源為DC24V；（9）每臺設(shè)備如皮帶機等的運行時間、遠方操作時間、就地操作時間等記錄在報表里，當(dāng)操作人員需要時可查看；（10）系統(tǒng)的運行狀況由上位工作站進行自動監(jiān)控；（11）控制系統(tǒng)能夠根據(jù)報警情況的檢測，并校對以確定報警點是否正確，并在報警前重讀此點以證實此狀態(tài)；（12）控制系統(tǒng)能提供所有報警和報警返回的記錄，并將報警記錄存在磁盤上；（13）上位監(jiān)控管理系統(tǒng)采用兩臺上位工作站，任一臺控制工作站均有控制系統(tǒng)所有設(shè)備的能力，兩臺同時工作，互為備用；（14）PLC系統(tǒng)應(yīng)配置聲光報警系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)啟動前應(yīng)有聲光信號，聲光信號未接通或未能響夠20秒的情況下運煤設(shè)備不能啟動。聲光報警器主要設(shè)置于棧橋內(nèi)的皮帶兩端 。

4　模擬量模塊

模擬I/O模塊具有下列優(yōu)點：

（1）優(yōu)化配合模塊可任意組合以配合任何所需輸入/輸出點數(shù)量沒有必要增加投資。

（2）強大的模擬技術(shù)不同的I/O范圍和高分辨率允許與眾多不同的模擬傳感器和執(zhí)行元件相連。

模擬輸入模塊具有下列機械特性：

結(jié)構(gòu)緊湊。牢固的塑料機殼內(nèi)包括：

1）紅色的LED表示組故障/錯誤。

2）前面板保護著的前連接器。

3）前面板上有標(biāo)簽區(qū)。

（3）組裝簡單。

該模塊安裝在 DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，并通過總線連接器與相鄰模塊相連接。沒有特定插槽規(guī)定輸入地址由插槽決定。

（4）接線方便。

模塊由插入式前連接器進行接線，第一次插入連接器時有一個編碼元件與之嚙合，該連接器以后就只能插入同樣類型的模塊中，更換模塊時前連接器的接線狀況無需改變就可用于同樣類型的新模塊。

參考文獻：

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[3]翟玉人,趙麗紅,高宏.PLC在火電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微處理機,1998(02).