【正文】 輯控制；定時控制；數(shù)據(jù)控制(PLC具有數(shù)據(jù)處理能力)計(jì)數(shù)控制；步進(jìn)(順序)控制；PID通信和聯(lián)網(wǎng)；另外，PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如:定位控制模塊，CRT模塊。 PLC的主要特點(diǎn)PLC的主要特點(diǎn)如下:(1)高可靠性◆ 所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離；◆ 各輸入端均采用RC濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms；◆ 各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾；◆ 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大；◆ 大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，使可靠性進(jìn)一步提高。(2)豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如:交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/0模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如:按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對話的接口模塊。為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。(4)編程簡單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。(5)安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。 PLC的發(fā)展趨勢PLC通常在兩個方向上發(fā)展：一是朝體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)、價格更低的方向發(fā)展，使PLC的使用范圍不斷擴(kuò)大，達(dá)到了遍地開花的程度；二是朝大型化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能方向發(fā)展，不斷提高其功能，以便與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)相連接，組建大型的控制系統(tǒng)。在具體技術(shù)方面，PLC在以下幾個方面得到了發(fā)展。(1) 在PLC編程語言方面為了完成復(fù)雜的控制功能，發(fā)展了功能塊流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級語言及專用PLC語言等多種語言。現(xiàn)在，大多數(shù)PLC公司已開發(fā)了圖形化編程組態(tài)軟件。該軟件提供了簡捷、直觀的圖形符號及注釋信息，使得用戶控制邏輯的表示更加直觀明了，操作和使用也更加方便。(2) I/O模塊智能化和專用化各模塊本身具有CPU，能獨(dú)立工作，可與PLC主機(jī)并行操作，在可靠性、適應(yīng)性、掃描速度和控制精度等方面都對PLC做了補(bǔ)充。(3) 網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)化由于可用PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，因此，各種PC、圖形工作站、小型機(jī)等都可以作為PLC的監(jiān)控主機(jī)和工作站，能夠提供屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集、記錄保持及信息打印功能。(4) 控制技術(shù)冗余化采用雙處理器或多處理器，由操作系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)換，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。(5) 機(jī)電一體化可靠性高、功能強(qiáng)、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊及容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化是PLC發(fā)展的重要方向(6) 控制與管理功能一體化隨著VLSI技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一臺控制器上可同時實(shí)現(xiàn)控制功能和信息處理功能及網(wǎng)絡(luò)通信功能。采用分布式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)廣泛意義上的控管一體化。隨著我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展，火電廠單機(jī)容量及生產(chǎn)過程的控制規(guī)模不斷增大，運(yùn)行參數(shù)越來越高，主輔機(jī)及其相應(yīng)的熱力設(shè)備和系統(tǒng)更加復(fù)雜。輸煤系統(tǒng)是電力生產(chǎn)燃料供應(yīng)的有利保證，是電廠輔助系統(tǒng)的重要組成部分。因此在輸煤系統(tǒng)中選擇比較有優(yōu)勢的PLC控制系統(tǒng)，整個控制過程具有正常運(yùn)行及事故處理，各種參數(shù)的監(jiān)測、報(bào)警信號的發(fā)出、裝置的調(diào)節(jié)、控制及設(shè)備危險(xiǎn)時的保護(hù)功能。實(shí)踐證明PLC系統(tǒng)可以有效的防止事故擴(kuò)大，保證設(shè)備和人身的安全。目前輸煤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了程序控制和MCGS系統(tǒng)監(jiān)視,這些對提高輸煤系統(tǒng)的可靠性、自動化程度,減少崗位人員和他們的勞動強(qiáng)度,加強(qiáng)輸煤過程的運(yùn)行管理和節(jié)能管理,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修具有非常重要的意義。由于電廠輸煤系統(tǒng)粉塵和噪聲比較大,設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣,由傳統(tǒng)的常規(guī)電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差,而可編程控制器具有可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),擴(kuò)充方便,組合靈活,控制程序改寫方便,體積小,重量輕,施工工作量減少,功能完善的特點(diǎn),因此由其構(gòu)成的輸煤控制系統(tǒng)目前得到普遍應(yīng)用。由于輸煤系統(tǒng)的設(shè)備多、傳輸距離長、故障因素多、現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)故障比較難,每臺設(shè)備都擁有各自的控制系統(tǒng),因此如何組織和管理好這些設(shè)備,實(shí)時直觀、清晰地監(jiān)視現(xiàn)場情況,及時發(fā)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)中的各種故障,使整個輸煤系統(tǒng)在最高效率狀態(tài)下運(yùn)行,是國內(nèi)火電廠輸煤專業(yè)發(fā)展中需要解決的首要問題。全集成化的輸煤過程控制器網(wǎng)絡(luò)是能夠滿足對輸煤設(shè)備的管理與控制要求的較好途徑。這里采用網(wǎng)絡(luò)配置,以期達(dá)到各設(shè)備之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管理。本課題就是針對電廠輸煤的特殊的、惡劣的環(huán)境，運(yùn)用現(xiàn)代高科技控制及監(jiān)控技術(shù)來高效地完成輸煤任務(wù)，代替大量勞動力，提高人身及設(shè)備的安全。通過對輸煤程控系統(tǒng)的深入研究，對改變當(dāng)前我國電力企業(yè)輸煤管理的落后狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)其高度自動化有著重要的應(yīng)用價值。整個輸煤控制系統(tǒng)是火電廠十分重要的支持系統(tǒng)，它是保證機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件。分煤配煤系統(tǒng)是輸煤系統(tǒng)的一個組成部分:為了保證后續(xù)設(shè)備的安全及鍋爐的安全運(yùn)行,必須保證各原煤倉既不能滿倉溢出,又不能空倉而中斷供煤。故配煤系統(tǒng)的安全可靠，對整個系統(tǒng)良好運(yùn)行，有及其重要的作用。本課題的基本任務(wù)有以下幾個方面：(1)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)基本煤倉配煤功能，包括低位優(yōu)先配煤、順序配煤、余煤配煤。在程控自動配煤方式下，當(dāng)煤倉頂皮帶運(yùn)行時，即開始進(jìn)行自動加倉配煤。加倉時，系統(tǒng)根據(jù)各倉的儲煤量，首先對出現(xiàn)低煤位的煤倉優(yōu)先配煤。當(dāng)所有倉的低煤位都消失后，順序配煤至各倉都出現(xiàn)高煤位。順序配煤過程中，若某倉又出現(xiàn)低位，則立即轉(zhuǎn)向該倉進(jìn)行低位優(yōu)先配煤，至該倉低位消失后，延時120秒又返回順序配煤的倉繼續(xù)順序配煤。順序配煤至所有的倉都出現(xiàn)高位，發(fā)出程配完畢信號，運(yùn)行流程從煤源開始順煤流方向延時停機(jī)。停機(jī)信號發(fā)出后，皮帶上的余煤均勻分配給各倉，直至煤倉頂部皮帶停止運(yùn)行。另外，還要具備手動配煤功能：“手動配煤”是在工作站上用功能鍵，根據(jù)工作站CRT上顯示煤倉儲煤量情況，一對一抬、落犁煤器的控制操作。(2)運(yùn)用MCGS軟件制作監(jiān)控畫面：控制方式的選擇設(shè)置，能顯示輸煤工藝流程全貌圖，工藝流程局部圖，設(shè)備運(yùn)行動態(tài)顯示，煤倉高低位報(bào)警顯示，動態(tài)料位顯示，犁煤器抬、落狀態(tài)顯示等。MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。第二章 輸煤系統(tǒng)的工藝流程基于輸煤控制系統(tǒng)在整個火電廠中的重要性，且煤場面積大、工作環(huán)境惡劣、人工作業(yè)通訊難以暢通，利用現(xiàn)代成熟技術(shù)PLC和現(xiàn)代總線網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)其控制功能。輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中較為寵大的一個公用系統(tǒng)。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，火電廠的裝機(jī)容量和單機(jī)容量都日益增大，輸煤系統(tǒng)的規(guī)模也大幅度的上升。對其控制方式、運(yùn)行水平的要求也越來越高。輸煤程控系統(tǒng)主要是以可編程控制器為主，實(shí)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)的自動化控制。與強(qiáng)電集中的控制相比，在技術(shù)上具有控制功能強(qiáng)，編程簡單，實(shí)現(xiàn)工藝聯(lián)鎖方便，可省去大量的硬接線，維護(hù)方便，可在線修改等特點(diǎn)。PLC不僅能完成復(fù)雜的繼電器控制邏輯，而且也能實(shí)現(xiàn)模擬量的控制，甚至智能控制。并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊，聯(lián)網(wǎng)及上位機(jī)監(jiān)控等。可為全廠實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制和管理創(chuàng)造條件。對地域分布較廣的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制和管理創(chuàng)造條件。對地域分布較廣的系統(tǒng)還可以增加遠(yuǎn)程控制站及閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。電廠輸煤系統(tǒng)以皮帶輸送機(jī)為主,主要設(shè)備有皮帶輸送機(jī)、碎煤機(jī)、篩煤機(jī)、給煤機(jī)、堆取料機(jī)、翻車機(jī)、三通電動擋板、除鐵器、皮帶秤、原煤取樣裝置、除塵器、犁煤器等。主要保護(hù)裝置有皮帶跑偏、皮帶打滑、皮帶速度、皮帶撕裂、皮帶拉繩、落煤管堵煤、設(shè)備跳閘、設(shè)備過負(fù)荷等。測量信號主要有高低煤位信號、煤倉秤重信號、犁煤器抬落到位信號、擋板到位信號、設(shè)備啟停信號、設(shè)備運(yùn)行電流信號等。主要控制信號有啟動令、停車令、抬令、落令、啟車預(yù)告鈴、聲光報(bào)警等。這些檢測信號和控制信號大多數(shù)為開關(guān)量信號。一般皮帶均安裝雙路,可以一路運(yùn)行一路備用,也可雙路運(yùn)行,皮帶之間通過三通擋板連接。皮帶機(jī)將煤送至煤倉間,一般一臺機(jī)組對應(yīng)4個~5個原煤倉,倉上有兩條皮帶機(jī),每個倉上有2臺~4臺犁煤器,用犁煤器將皮帶上的煤分別送至各原煤倉。二條輸煤皮帶互為備用。因此，從給煤機(jī)到煤倉的整水輸煤過程，有多種煤流的選擇，這一切都靠犁煤器的抬起和落下來實(shí)現(xiàn)。 輸煤系統(tǒng)的主要組成上煤系統(tǒng)又分自動化控制、聯(lián)鎖手動、解鎖手動和就地控制。自動化控制方式是根據(jù)代編制程度、先按動3一6個分程序按紐，選擇運(yùn)行流程，并進(jìn)行正誤判斷，流程上的有關(guān)設(shè)備自動按順序啟停。聯(lián)鎖手動是在控制臺上對已選擇好的流程按順序一對一啟停設(shè)備。解鎖手動無需預(yù)選流程，可以在自動化控制室啟停任何一臺設(shè)備。就地控制是操作人員在設(shè)備現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行控制。輸配煤系統(tǒng), 在各個電廠自動化程度不一, 一般輸煤自動化都已經(jīng)得到很好解決, 但配倉邏輯復(fù)雜,人為因素多, 對傳感器的穩(wěn)定性要求高, 自動化程度不高, 基本上還是手動模式操作, 集控系統(tǒng)只起監(jiān)視作用。在設(shè)計(jì)電廠輸配煤遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)時, 發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)配倉部分的控制任務(wù)輸入輸出雖然不多, 但是邏輯較為復(fù)雜, 配倉過程是在模擬運(yùn)行員的思維在做處理。它是利用犁煤器和輸煤皮帶對原煤斗進(jìn)行配煤。其主要組成部分為n 個原煤斗，對應(yīng)n1 個輸煤犁煤器，一條輸煤皮帶（備用的不算在內(nèi)），控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)犁煤器的起落來調(diào)整各個原煤斗的進(jìn)煤(圖21)。輸煤皮帶 高 位低 位犁煤器原煤倉圖21 犁煤器配煤系統(tǒng)如圖1所示，輸煤系統(tǒng)由IA~4A、IB一4B等8條輸煤皮帶和給煤機(jī)、碎煤機(jī)、分煤導(dǎo)槽、除塵器、除鐵器等部件以及4個煤倉組成，可以將煤從地面的煤場以200比的流量輸往遠(yuǎn)處的鍋爐煤倉。該輸煤系統(tǒng)是這樣工作的:系統(tǒng)啟動正常后，在煤場中用吊車抓斗把煤裝入1號(IA或IB)皮帶的上煤槽，也可以用推土機(jī)和給煤機(jī)直接由2號皮帶裝煤，煤流經(jīng)過運(yùn)轉(zhuǎn)的輸煤皮帶IA(IB)~ZA(ZB)一3A(3B)一4A(4B)，輸送到4號皮帶上。在皮帶4A、4B上各有3個卸煤犁，對應(yīng)l一3“煤倉的入口，當(dāng)要給1“~3禪中的某個煤倉輸煤時，可使該煤倉對應(yīng)的卸煤犁落下，其余的抬起，煤流在運(yùn)轉(zhuǎn)的4號皮帶上，經(jīng)落下的卸煤犁阻擋，就落入該煤倉中。要給4煤倉輸煤時，把所有卸煤犁都抬起即可。這樣通過控制各卸煤犁的起落，就可以給需要裝煤的煤倉輸煤。在8條輸煤皮帶中除ZA~3A、ZB一3B固定外，通過分煤導(dǎo)槽內(nèi)的擋板控制煤流方向，任意兩條相鄰皮帶可以交叉使用。給煤倉輸煤時，A、B兩路中僅有一路皮帶工作，這樣在某一條皮帶有故障時，在需要時可投入碎煤機(jī)，將煤塊粉碎。系統(tǒng)中設(shè)有兩個自動采樣裝置，定時定量地從3號皮帶上采集煤樣，并做粉碎、縮分等處理，然后輸送到樣桶中，供化驗(yàn)分析使用。系統(tǒng)中的每個設(shè)備均可用現(xiàn)場控制、遠(yuǎn)程控制兩種方式進(jìn)行啟動、停止操作?，F(xiàn)場控制方式主要用于故障維修和現(xiàn)場緊急停機(jī)操作。遠(yuǎn)程控制是在主控室通過操縱控制臺完成控制的，有手動方式和自動方式。手動方式通過控制按鈕對單個設(shè)備直接進(jìn)行操作，在設(shè)備出現(xiàn)故障而無法滿足自動運(yùn)行條件的情況下，操作員手動控制輸煤時使用。自動方式是由PLC程序控制的，是完成輸煤工作的主要操作方式。在此方式下，除選擇輸煤皮帶和煤倉及是否投入給煤機(jī)、碎煤機(jī)外，一切輸煤過程均自動完成。自動運(yùn)行中如出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能發(fā)出聲音報(bào)警，并在LED模擬顯示屏上給出故障文字顯示，同時根據(jù)故障的嚴(yán)重程度，自動進(jìn)行操作控制. 輸煤系統(tǒng)設(shè)備表21 輸煤系統(tǒng)設(shè)備名稱序號輸煤系統(tǒng)設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1橋式抓斗起重機(jī)臺臺2單獨(dú)設(shè)備不參加程2電機(jī)振動給料機(jī)臺23電磁振動給料機(jī)臺14環(huán)錘式碎煤機(jī)臺25波動篩煤機(jī)臺26電動犁煤器臺167緩沖滾筒臺29皮帶運(yùn)輸機(jī)臺810三通擋板臺311電子皮帶秤臺312倉壁振動器臺1013電動單軌行車臺4不參加程控14噴淋電動閥門臺8圖22 輸煤系統(tǒng)工藝流程第三章 輸煤配煤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱電廠輸煤線系統(tǒng)是整個電廠生產(chǎn)的生命線，控制系統(tǒng)直接面向生產(chǎn)的重要設(shè)備，且運(yùn)行環(huán)境極其惡劣，粉塵多，水汽重，振動大，控制線路長，控制邏輯復(fù)雜。因而在設(shè)計(jì)時必需遵從可靠，實(shí)用，先進(jìn)開放的原則。（1）可靠性 在系統(tǒng)中所采用的控制設(shè)備的耐用是最重要的。必需選用成熟可靠的。（2）控制產(chǎn)品與各類傳感器。主要控制設(shè)備必須具備防塵、防水、防干擾、防振動的能力。在信號采集、開關(guān)確認(rèn)等方面加強(qiáng)處理，確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。（3）實(shí)用性 輸煤控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的控制方式必須從保護(hù)安全生產(chǎn)、簡化操作、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化的目標(biāo)出發(fā)。對各種故障準(zhǔn)確定位，對重要參數(shù)和控制動作及時記錄。從傳統(tǒng)的單一依賴手工操作方式控制設(shè)備到自動控制為主、手工操作為輔的操作方式。所有軟件實(shí)現(xiàn)應(yīng)實(shí)現(xiàn)全中文圖形界面，且信號反應(yīng)準(zhǔn)確，操作方便。全系統(tǒng)真正成為一套可靠實(shí)用的輸煤控制系統(tǒng)。（4）先進(jìn)性 隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備提供了更加先進(jìn)、成熟和強(qiáng)大的控制功能。輸煤控制系統(tǒng)易于采用這些最新成果，如PLC技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)、分布式I/0技術(shù)。（5）開放性 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮到以后足夠的擴(kuò)充和升級余地。在設(shè)備選型時不僅應(yīng)考察其接