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电力载波通讯技术在漳山电厂输煤系统中的应用(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2011/1/24 17:02:58   

  所属频道:  电网    关键词:  电力载波通讯技术 输煤系统 电力通信

摘 要:通过电力线载波通讯技术在漳山电厂输煤程控系统中的应用情况,一方面系统的阐述了电力载波通讯技术的原理和设计方案,另一方面分析了此项技术在运行过程中出现的问题,提出了一些合理建议及设想。

漳山电厂位于山西长治市北郊,一期工程安装两台300MW的燃煤发电机组,二期工程安装两台600MW的燃煤发电机组,年需燃煤450万吨。燃煤运输采用铁路运输和汽车运输相结合的方式,其中铁路年运煤量为300万吨,汽车年运煤量150万吨。

1 漳山电厂输煤程控系统简介

山西漳山发电有限责任公司输煤程控系统采用PLC程序控制。上位机使用i-Fix软件,绘制输煤系统示意图及控制设备,利用相关功能实现点对点、点对多点的操作以及参数和数据的显示,以供运行人员分析判断;下位机使用SIEMENS S7400 PLC的硬件和S-7软件编写相关程序,配合上位机实现整个输煤系统中的联锁启停控制功能。

系统中上位机设计有一台工程师站和一台操作员站,由于i-Fix软件的特殊功能,工程师站在日常的工作中也可以充当操作员站的角色,并且使用功能完全相同。下位机机柜安装位置在控制室之外的电子间内,CPU采用S7400容错系统冗余配置,以保障整个系统的稳定运行。整个程控系统的供电方式采用双路电源冗余供应,并且实现无扰切换,系统备有不间断电源UPS,防止双路电源同时失电的情况发生。

上位机与下位机之间通讯采用RJ45双绞线、以太网通讯协议实现,就地设备的启停状态通过继电器或者接触器的断开或闭合反馈给PLC中DI模块;模拟量处理分为外供源和内供源两种方式,反馈统一使用4-20mA电流回路至PLC中AI模块分辨,各种信息由模块采集后交给CPU进行处理,并最终反映在上位机画面上,提供现场各类设备的状态信息,运行人员通过观察并判断画面显示的各类设备的状态,来进行相关的操作。操作时,运行人员在上位机上通过点击、拖动等方式控制所选设备,上位机将这些动作传入下位机CPU中,由CPU处理后输出至PLC的DO或AO模块,接着由继电器或接触器等元器件实现对开关量的控制,由变频器等电气设备实现对模拟量的控制。

2 电力线载波通讯技术介绍

火电厂是主要使用煤炭作为一次能源的发电企业,燃输系统的自动化应用水平较差,工人工作时间长,劳动强度大,工作环境恶劣(粉尘、潮湿),不利于工人的身心健康,且易发生事故。燃输系统的重要组成部分叶轮给煤机,工作在露天堆煤场的地下坑道,主要由传送带、拨煤叶轮、行车、控制箱等组成。

电力线载波通讯技术能够实现叶轮给煤机的远程自动控制,提高工作效率,改善工人的工作环境,使操作人员远离堆煤场的地下坑道。为了实现叶轮给煤机的远程自动控制,首先必需解决通信信道问题,目前可选的主要有:无线、专线和电力线载波三种方式。无线方式对于在电厂地下坑道内工作,电磁干扰强、天线架设不易、信号传输不稳定;专线方式由于线缆与叶轮给煤机行车来回运动,线缆易断裂却不易及时发现,从而造成不必要的损失;电力线载波方式采用叶轮给煤机的供电线路作为信号的传输介质,不需另外铺设线路,通信稳定、误码率低,是实现叶轮给煤机远程自控的理想通信信道。

电力线载波通讯系统主要由给煤机、控制箱(带PLC控制器)、变频电机、电力线载波装置、主控PLC及控制软件等组成。

电力线载波通讯系统的主要功能:

1)拨煤叶轮速度控制(给煤量控制);

2)给煤机行车方向控制;

3)给煤机工作位置监控;

4)实时监控传送带、叶轮给煤机、喷淋水泵及电源的工作状态。

                                                                  图1 —— 叶轮给煤机系统功能图

电力载波通讯系统是火电厂输煤程控系统的一个组成部分,它利用叶轮给煤机的动力电源实现数据通讯,解决了燃煤电厂煤沟内的远程数据通信难题,是输煤程控给煤机通讯较良好的解决方案之一。

电力线载波通讯系统能够提供一个透明的远程数据传输通道,它由三部分组成:电力线调制解调器、信号转换器和电力线耦合器。电力线载波通讯技术采用DPSK调制、异步半双工工作模式,支持RS232/RS485串口通讯,具有抗恶劣环境应用的能力。由于采用了多项代表现代电力电子、微电子、计算机、通信等领域的先进技术,如:离散多载波调制、格状编码调制、回波抵消、自适应均衡、前向纠错、噪声平衡处理、码分多址等,所以系统具有稳定、可靠的特点,基本适应任何结构的电力线路。

来源:互联网

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