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热电厂皮带输煤监控系统的研制(1)

北极星电力网技术频道    作者:岳耀宾 孟尧   2012/7/10 12:01:31   

  所属频道:  火力发电    关键词:  皮带输煤系统 热电厂 监控系统

摘 要:热电厂皮带输煤系统是电厂十分重要的支撑系统,是保证机组正常工作的重要条件。本文通过对热电厂皮带输煤系统流程控制的分析,应用西门子PLC为控制核心,研制了热电厂皮带输煤监控制系统。实践表明,该系统使用运行可靠、维护工作量小、自动化程度高,且具有远程监控功能。

0 引言

热电厂皮带输煤系统是电厂十分重要的支撑系统,是保证机组稳发满发的重要条件。青岛胶南易通热电厂输煤系统包括振动给料机、皮带机、回转筛、破碎机、电动三通等设备,构成电厂输煤系统的设备比较多,位置分散,依靠现场工作人员手动控制设备的启停,不仅需要大量的工作量,而且对短路、过载、跑偏、堵塞等事故发生的应变能力弱,易造成煤堆积等事故。同时,电厂输煤系统设备的启停顺序具有严格的要求,需加强各设备间的连锁关系。本文以西门子PLC为控制核心,MCGS组态为上位机软件,根据输煤系统的实际要求,实现了电厂输煤系统的就地控制、远程手动控制和远程监控,并对设备电流、皮带跑偏开关等参数进行实时监测,设计了过载、短路、皮带跑偏等故障处理程序,确保了输煤系统的安全性和可靠性。

1 电厂输煤系统分析

胶南易通热电厂输煤系统如图1所示,输煤系统由两条输煤线路组成,每条输煤线路包括振动给料机、皮带机、回转筛、碎煤机、除铁器、电动三通等设备。煤流进入电动三通后煤流方向发生了改变,根据煤流的方向,电厂输煤系统有四条输煤线路。

为增加设备的使用寿命,防止在启动停止过程中过载对设备造成的损害,要求在设备启动和停止时,设备必须处于空载状态。供煤时,各设备启动停止必须遵循特定的顺序,即对设备进行连锁控制。系统启动时按照逆煤流的方向启动,即先开启系统下游的设备,再开启系统上游的设备。系统停止时,按照顺煤流的方向停止,先停止上游的设备,再停止下游的设备。系统运行过程中,当某个设备出现故障时,必须立即停止该设备。同时为防止在故障设备处出现堆煤的情况,故障设备上游的设备必须立即停止,其下游的设备延时停止或正常运行,待故障消失后,从故障点处延时启动设备。为保证煤流不残留在设备上,设备连锁停止过程中都要设置相应的延时时间。

图1 电厂输煤系统图

2 控制系统构成

控制系统构成如图所示,主要包括计算机、PLC控制主站,电气控制箱、电流变送器、皮带跑偏限位开关。

图2 系统构成

控制系统采用工业控制计算机、可编程控制器和就地控制箱的三级控制结构方式。

工业控制计算机作为输煤控制系统的监控中心,与可编程控制器以上位机和下位机的关系进行通信,实现对现场设备运行状态和皮带跑偏状态的实时监测,并且直观的表述输煤系统的运行状态。

本文中,可编程控制器选用西门子PLC S7-226,外围配备数字量扩展模块EM222、模拟量采集模块EM231和以太网模块CP243。系统利用PLC对整个输煤系统进行数据采集和控制,并通过工业控制计算机的人机接口对系统设备发出控制命令。上位机运用MCGS组态软件,与下位机配合,完成系统的自动控制和远方手动控制功能,并对系统的运行状态进行监视,实现工作区的无人操作。

就地控制箱放在设备附近,完成设备的手自动选择和手动开停控制,并作为PLC的执行机构,实现对设备的手自动控制。

皮带跑偏开关、电动三通到位开关、电流互感器等用于实现对现场设备的数据采集,供PLC进行数据处理和分析,并交由上位机进行数据显示等操作。

来源:《控制与传动》
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