對熱電廠輸煤系統(tǒng)應(yīng)用PLC控制技術(shù)的分析與認(rèn)識

摘要：本文論述了熱電廠輸煤系統(tǒng)應(yīng)用PLC控制技術(shù)的狀況，為合理地在熱電廠輸煤系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制技術(shù)提供了一定的見解。

關(guān)鍵詞：熱電廠輸煤系統(tǒng);PLC控制技術(shù);應(yīng)用;分析與認(rèn)識

1、前言

電力是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要基礎(chǔ)。目前我國發(fā)電方式逐漸增加，其中有核能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等。但是由于這些發(fā)電方式的實(shí)施都要受到原料和環(huán)境的干擾，因此我國75%以上的發(fā)電企業(yè)還在使用火力發(fā)電。電廠輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電的重要部分。其是電力生產(chǎn)輸煤順利進(jìn)行的保障。怎樣保證輸煤系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，是目前電廠運(yùn)行管理中的一大難題。電廠輸煤系統(tǒng)的環(huán)境惡劣、勞動強(qiáng)度大、設(shè)備數(shù)量多，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)難以保證輸謀的可靠性。PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這一難題。由于PLC控制系統(tǒng)具有操作簡單、抗干擾力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、可靠性高等特點(diǎn)，能有效解決在輸煤領(lǐng)域中遇到的問題，因此其得到了普遍的運(yùn)用。

2、對熱電廠輸煤系統(tǒng)應(yīng)用PLC控制技術(shù)的分析與認(rèn)識

PLC輸煤系統(tǒng)對于火力發(fā)電整體而言具有重要的作用，也是火力發(fā)電工程中工作環(huán)境最差、最容易出現(xiàn)差錯的一個環(huán)節(jié)。將PLC系統(tǒng)應(yīng)用到火力發(fā)電的輸煤控制系統(tǒng)中，可以使該系統(tǒng)具有更加優(yōu)良的性能，降低該環(huán)節(jié)的出錯幾率，而且對基本流程的控制以及相應(yīng)的維護(hù)工作提供一定的幫助。由此可見，PLC依然是我國電廠輸煤控制系統(tǒng)中經(jīng)常用到的一項(xiàng)技術(shù)?？梢哉f，PLC控煤系統(tǒng)對我國電力事業(yè)的發(fā)展起到了重要的作用。

2.1、PLC的基本組成和工作原理

可編輯邏輯控制器的基本組成主要是由電源、CPU、輸入輸出電路和存儲器組成的。其中不同的構(gòu)成原件在工作中具有不同的作用。電源是整個PLC系統(tǒng)正常工作的保障，也是廠輸煤控制系統(tǒng)中的核心部分。由于電源出現(xiàn)問題的時候往往也意味著整個電力系統(tǒng)的癱瘓，因此PLC的制造商對于電源的生產(chǎn)比較重視。CPU也就是俗稱的中央處理元件，其是整個PLC系統(tǒng)最重要的組成部分，即相當(dāng)于人類的大腦。PLC系統(tǒng)中的一切信息反饋和處理都離不開CPU。為了保障電廠輸煤控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，有時候會采取雙CPU的工作原理來為整個系統(tǒng)提供更高的安全穩(wěn)定性。電路傳輸接口和存儲器是PLC的硬件組成部分，而且對于系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供硬件保障。PLC的基本工作原理可以分為3個階段：第一階段，輸入采樣。此階段主要是PLC對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息和零部件狀態(tài)進(jìn)行掃描分析。第二階段，用戶程序執(zhí)行。此階段會由上而下地掃描用戶程序狀態(tài)。第三階段，輸出刷新。輸出刷新是指在掃描用戶程序之后，PLC進(jìn)入輸出刷新階段。

2.2、輸煤工藝環(huán)節(jié)

電廠輸煤主要有堆煤環(huán)節(jié)、卸煤環(huán)節(jié)、上煤環(huán)節(jié)以及配煤環(huán)節(jié)等幾個步驟。堆煤環(huán)節(jié)是使用堆煤機(jī)對卸載到輸煤站的煤進(jìn)行處理，使輸煤系統(tǒng)的上煤更加簡便;卸煤環(huán)節(jié)是把由電廠外通過火車、汽車以及輪船等交通工具輸送進(jìn)來的煤，在使用電廠的卸載機(jī)械運(yùn)送到廠內(nèi)儲存煤的地方備用;上煤環(huán)節(jié)是電廠輸煤過程中最為重要的環(huán)節(jié)。其需要使用輸煤帶式的輸運(yùn)機(jī)完成將煤場的原煤轉(zhuǎn)運(yùn)到原煤倉的任務(wù)，而且使用輔助的篩煤機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、電子皮帶秤、采樣工具等器械設(shè)備達(dá)成對煤的計(jì)量、篩分等整理，使其達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn);配煤環(huán)節(jié)是把上煤環(huán)節(jié)運(yùn)送過來的煤按照一定的規(guī)律、要求、標(biāo)準(zhǔn)的步驟合理配送到輸媒系統(tǒng)中的受煤倉中。

2.3、PLC的主要配置

PLC控制系統(tǒng)中硬件配置包括控制設(shè)備和信號裝置兩個部分。其中控制設(shè)備有圓環(huán)給煤機(jī)、電子皮帶秤、雙路帶式運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)、盤式除鐵機(jī)與環(huán)錘式碎煤機(jī)等。信號裝置主要有雙向拉線開關(guān)、行程開關(guān)、跑偏開關(guān)與高料位計(jì)等。由于上煤環(huán)節(jié)和配煤環(huán)節(jié)的主要控制方式都是程控方式，因此其可以將PLC的設(shè)計(jì)分為兩個部分，按照電廠設(shè)備要求和情況，將輸煤路線分為多個環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對各個環(huán)節(jié)的不同故障做出相應(yīng)的操作。實(shí)際工作中，其還應(yīng)該確定設(shè)備間的連鎖。連鎖的設(shè)置要充分考慮到順煤流停止、逆煤流啟動以及其他意外一起的停機(jī)事故。

2.4、上煤時的控制措施

上煤控制萬法可以分為手控萬式、集控萬式與程控方式三種。根據(jù)輸煤領(lǐng)域的特點(diǎn)，其將程控方式作為實(shí)際工作中的主要手段，手控方式和集控方式可作為備用手段，以預(yù)防在設(shè)備出現(xiàn)故障時能及時保證工作的順利運(yùn)行。程控方式指的是工作人員使用上位機(jī)，按照步驟標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成工作任務(wù)。諸如在上煤環(huán)節(jié)時，犁煤設(shè)備和擋板準(zhǔn)備到位時PLC同時向上位機(jī)傳輸準(zhǔn)備就緒信號，20秒后無不良情況產(chǎn)生上位機(jī)將發(fā)出啟動信號，皮帶設(shè)備依據(jù)輸煤的順流方向啟動。如果機(jī)器產(chǎn)生故障時，皮帶設(shè)備就會根據(jù)輸煤的逆流方向啟動，從而避免事情嚴(yán)重化。同時碎煤機(jī)會延長時間聯(lián)跳。當(dāng)主要環(huán)節(jié)設(shè)備產(chǎn)生故障，需要馬上聯(lián)鎖跳停機(jī)械時，點(diǎn)上游逆煤流方向的關(guān)鍵沒備。發(fā)生重大故障時可采取拉繩、急停、撕裂、重堵塞、重跑偏、打滑等命令直接引發(fā)系統(tǒng)的聯(lián)鎖跳停。

2.5、配煤時的控制措施

配煤環(huán)節(jié)與上煤環(huán)節(jié)的控制措施基本原理相差不大，只是配煤需通過PLC控制系統(tǒng)將運(yùn)送來的煤合理分配到各個煤倉中。配煤環(huán)節(jié)能夠保障電廠發(fā)電過程中的持續(xù)和穩(wěn)定。配煤環(huán)節(jié)主要應(yīng)用的是程控方式。

3、結(jié)束語

實(shí)踐中基于PLC的輸煤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及改造、擴(kuò)容或系統(tǒng)升級換代等方案各異，設(shè)計(jì)時要從著眼于企業(yè)“管控一體化”信息系統(tǒng)的建設(shè)，以構(gòu)建一個具有較高的先進(jìn)性、高效性、可靠性、安全性、開放性且便于進(jìn)一步擴(kuò)充的集過程控制、監(jiān)視和計(jì)算機(jī)調(diào)度管理于一體的PLC-LCD監(jiān)控系統(tǒng)，從而為更好地實(shí)現(xiàn)對輸煤系統(tǒng)整個工藝過程及全部生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測與自動控制。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在電廠輸煤領(lǐng)域已得到廣泛使用。其與傳統(tǒng)的機(jī)械化工作、檢查抄寫表等工作方式相比，明顯降低了工作中的勞動強(qiáng)度，增強(qiáng)了工作效率。PLC控制系統(tǒng)的使用能改善電廠輸煤的工作環(huán)境，同時能夠完整記錄煤料從入廠、燃燒、加工的各階段情況，從而有效提升電廠輸煤的信息化程度，進(jìn)而帶動社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的共同發(fā)展。

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[2]郭瑋等.張永良等.基于嵌入式PLC軟核的通用保護(hù)平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)控制與保護(hù).2014.16：122-126.

作者簡介：王磊（1988，08，26），男，助理工程師，主要從事鋁及鋁合金加工裝備的管理及技術(shù)研發(fā)的工作。

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