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火电厂输煤系统5/3皮带与斗轮机联锁改造(1)

北极星电力网技术频道    作者:付文波   2011/3/14 18:18:57   

  所属频道:  火力发电    关键词:  伊敏发电厂 输煤系统 联锁改造

提要:伊敏发电厂的输煤系统是一套庞大的系统,其在全国都很罕见。就其5/3皮带与斗轮机之间的联锁问题就非常难以解决,当5/3皮带启动时,发出允许斗轮机启动信号,反之则允许5/3皮带启动。但由于伊敏地区地处寒冷地带,任何电缆在-45℃的低温下可靠性都大打折扣了,因此必须对其进行改造,使其适合伊敏地区的气候。我采用了美国生产的7052数传电台(或称无线数传机)和迷你型PLC对其进行了改造,取得了非常满意的效果,在试验期间的90天内,正确动作率为100%,成功的解决了这一问题。

关键词:数传电台;PLC;接收;程序;联锁;无线遥控;单工;准全双工;场强

0引言

伊敏发电厂的输煤系统仅仅院内部分就有23条皮带,各皮带之间紧密相连,极其复杂。虽然5/3皮带与斗轮机之间的联锁控制简单:当堆料(储煤)时,斗轮机先启动,然后由斗轮机发出控制信号,允许5/3皮带启动;当取料(取煤)时,5/3皮带先启动,然后由5/3皮带发出控制信号,允许斗轮机启动,但实现起来却非常困难。原因是要想实现控制就要有控制信号,早期的控制信号都是由控制电缆来完成的,这种电缆是一种特殊的电缆,是一种必须适合斗轮机行走能够卷放的扁平电缆,这种电缆在冬季的时候,由于长期使用,损坏率很高,不仅价格较贵,而且维护量极大。每条电缆约2.5万元左右,每年冬季大约损坏2~3条,直接经济损失很大,间接损失如:不能储煤、不能辅助上煤等等更加不可预算。后来牡丹江三方自动化设备有限公司对其进行了改造,使用无线遥控单工系统,投资15.7万元,自从投入使用以来,经常误动作,可靠性不足30%,虽然几经维修但最终没有解决,如果维修大约要3万元左右,更换其产品的主要备件,也要15万元,所以也就一直没有再使用。2003年7月下旬我受当时的输煤车间的委托对其进行改造,输煤车间的要求:一是使用无线遥控;二是解决干扰问题,也就是说不能有任何干扰。我认真地对牡丹江生产的设备进行了研究,发现其只不过是一台大个儿的对讲机而已,其缺陷是:①是单工;②发射角小、功率小;③天线受高度和障碍物影响较严重;④受6KV电机启动、手机和对讲机的干扰影响非常大;⑤受电源电压波动的影响较大;⑥没有防雷击措施;⑦设备制造粗糙,继电器容易松动。这七点是其不能使用的真正原因。我根据这些因素选用了由美国生产的MDS EL7052专业数传电台和日本PANASONIC FP0迷你型PLC组成的无线遥控发射装置,使5/3皮带与斗轮机进行准全双工联锁解决了这个长期困扰检修人员的问题,不仅没有了有线控制存在的问题,而且减少了检修人员的劳动强度,减少了维护,提高了设备的可靠性。也保证了斗轮机和5/3皮带一年四季安全工作、稳定工作、可靠工作,该项目仅仅投资8.51万元,并做成准全双工、100%冗余。也可以将类似的改造应用于其他领域,为伊敏发电厂的稳定发电服务。下面将如何应用到实践中的进行浅析。

1原遥控装置与数传电台的比较

除了数传电台,目前国内遥测遥控电台很多采用所谓的“专业数传电台”,是由工作于230MHz频段的模拟调频对讲收发信机(即车载式对讲机)加MODEM改制而成的。其实,原遥控装置这种方式在国外早已淘汰弃用。220~240MHz频段是我国无线电管理委员会规划分配的数据传输业务允许使用的频段之一,工作于该频段的模拟车载台有包括美国摩托罗拉、新西兰大吉、日本日精、日本日立及国内(深圳、北京)等公司的产品,相对于数字电台有以下优缺点:

1.1 优点:价格便宜。

1.2 缺点:

不可靠——车载式对讲机设计上要求不能连续发射,否则烧功放作为数传台用时需要配国产调制解调器,器件及工艺较差业余无线电使用技术,对环境及电源范围要求较高。

指标低——传输速率一般为1200/2400bps(比特/秒),需用综合测试仪反复调试才能达到较好的10-6误码灵敏度。

误码高——单锁相环及PTT时延造成收发转换时间50ms以上,发射端容易丢掉字头数据,调频静噪尾噪声(FM SQL tail)造成在接收端出现多余的字符而无纠错编码,受干扰后,数据传输容易失败。

无网管——如果数据传不回来或者控制不能下达,无法判断是停电、电源坏、信号差、天线馈线不匹配、温度高还是RTU无数据。

2 MDS EL7052简介

美国MDS公司专门从事无线数据传输领域的产品研发和生产,是这一行业最大生产商,占有美国70%同类产品市场,MDS的许多型号电台已成为行业标准。

美国MDS公司遥测遥控系列数字电台采用数字信号处理、纠错编码、软件无线电、数字调制解调和表面贴片一体化设计等技术,具有高性能、高可靠的特点,电台提供标准的RS-232数据口可直接与计算机、地震数据采集器、RTU、PLC、数据终端、GPS接收机、数码相机等连接,传输速率19200bps,误码低于10-6(-110dBm时),发射功率0.5~2.5瓦可调节,任何型号的电台可设置为主站或远程站使用,无中转通信距离达70公里,能适应室内或室外的恶劣工作环境。电台数据和语音兼容,可工作于单工、半双工、时分双工TDD、全双工方式。收发同频或异频中转组网,并具有远程诊断、测试、监控功能,满足各种应用的遥测台网中心与众多远方站之间的远距离、高速、高可靠的数据采集和控制。

来源:伊敏发电厂
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