基于PLC的電廠干式排渣系統(tǒng)設(shè)計

王麗君，周月娥，孫敦艷

（南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇 南京 210046）

0 引 言

隨著節(jié)能環(huán)保、淡水資源短缺的現(xiàn)實問題在各個國家不斷獲得重視和保護(hù)，改變傳統(tǒng)的水力排渣方式成為必然。于是，干式排渣系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)應(yīng)運而生。由于干式排渣系統(tǒng)在排渣時不需要水，因此傳統(tǒng)火電廠的水力排渣方式被完全改變，實現(xiàn)了無污染和無廢水的排放[1]。

本文運用PLC S7-200設(shè)計電廠干式排渣系統(tǒng)的工作流程，包括液壓站電機(jī)運行、液壓關(guān)斷門打開、排渣機(jī)運行、碎渣機(jī)運行和灰渣系統(tǒng)運行，并利用“組態(tài)王”軟件進(jìn)行實時監(jiān)控。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 系統(tǒng)的I/O分配情況

系統(tǒng)包括3個輸入和13個輸出，如表1所示[2]。

1.2 系統(tǒng)硬件接線情況

系統(tǒng)硬件接線圖，如圖1所示。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖

圖2為干式排渣系統(tǒng)正常運行及故障發(fā)生時的流程圖[3]。按下系統(tǒng)啟動按鈕，系統(tǒng)運行指示燈打開，6 s后液壓站電機(jī)運行。當(dāng)達(dá)到一定的液壓條件時，液壓關(guān)斷門打開；如果液壓條件不夠，液壓站電機(jī)會重新啟動。液壓關(guān)斷門打開6 s后，排渣機(jī)、張緊系統(tǒng)、一號傳送帶運行，再經(jīng)過6 s后，碎渣機(jī)、二號傳送帶運行，此時大塊的爐渣變成小塊，之后灰渣系統(tǒng)和三號傳送帶運行，將較小塊的灰渣和渣塵送入渣倉。同時，整個系統(tǒng)還加入了故障處理，加入一個外部按鈕模擬故障發(fā)生。排渣系統(tǒng)在運行的各個階段若遇到故障，整個系統(tǒng)會立刻停止，之后報警指示燈亮，具體流程如圖2所示。

表1 I/O分配表

2.2 系統(tǒng)部分梯形圖程序

本次控制系統(tǒng)的梯形圖程序較多，下面以排渣系統(tǒng)啟動程序為例介紹部分程序，如圖3、圖4和圖5所示。

3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

3.1 組態(tài)王簡介

組態(tài)王6.53是一種常用的組態(tài)軟件，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，用于工業(yè)自動化、電力、化工廠等多種工程領(lǐng)域。

圖1 系統(tǒng)硬件接線圖

圖2 系統(tǒng)流程圖

圖3 排渣系統(tǒng)啟動

圖4 排渣系統(tǒng)運行指示

圖5 定時器開啟

3.2 繪制監(jiān)控畫面

首先，建立一個新的畫面，命名為“干式排渣系統(tǒng)”；其次，把需要監(jiān)控的對象添加到畫面中，如果想讓界面更加美觀，可以先下載好背景圖片后，以點位圖的方式插入。本課題制作的圖形畫面，如圖6所示。

3.3 數(shù)據(jù)詞典

本系統(tǒng)的變量如圖7所示。

圖6 干式排渣系統(tǒng)畫面

圖7 干式排渣系統(tǒng)定義的變量

在數(shù)據(jù)詞典中定義好所需要的變量后回到畫面界面，將對應(yīng)的變量名一一填寫到對應(yīng)的圖片屬性中。

3.4 建立動畫連接

動畫連接指在畫面的圖形中與變量進(jìn)行鏈接。本文中，當(dāng)干式排渣系統(tǒng)中的變量改變時，隨之改變圖形的現(xiàn)有狀態(tài)，即可實現(xiàn)動畫連接[4]。

3.5 組態(tài)王與PLC的聯(lián)調(diào)

將編好的梯形圖程序下載到PLC中，啟動PLC使梯形圖處于運作狀態(tài)，然后將電腦上的梯形圖程序界面關(guān)閉，打開組態(tài)王的畫面頁面，選擇“切換到View”操作[5]。此時，便可以在實驗臺上進(jìn)行操作觀察組態(tài)王頁面的監(jiān)控畫面，如圖8所示。

圖8 干式排渣系統(tǒng)監(jiān)控畫面

4 結(jié) 論

本文以可編程邏輯控制器為主，實現(xiàn)電廠干式排渣系統(tǒng)系統(tǒng)的PLC控制和畫面監(jiān)控，針對整個工藝流程進(jìn)行設(shè)計分析，在技術(shù)上具有控制功能強(qiáng)、編程簡單、可在線修改等特點，使其工作效率更高，運行更可靠。