火電廠輸煤控制系統(tǒng)方案的整體設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17606火電廠輸煤控制系統(tǒng)方案的整體設(shè)計(jì)案例 1157741.1火電廠輸煤系統(tǒng)控制功能分析 1111861.1.1輸煤系統(tǒng)控制功能 1236961.1.2輸煤系統(tǒng)控制要求 225171.1.3輸煤系統(tǒng)控制方式 3283731.2火電廠輸煤系統(tǒng)控制方案分析 4133381.2.1火電廠輸煤系統(tǒng)控制方案 460011.2.2火電廠輸煤PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成 4256411.2.3輸煤監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 5煤炭處理裝置很多，沒有集中化。系統(tǒng)工程是巨大的，過(guò)程控制是復(fù)雜的，工廠中的灰塵、濕氣、清除、噪聲和電磁干擾系數(shù)直接影響煤炭處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，為了保證控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是全新的，成熟的，在功能分析，程序設(shè)計(jì)和保護(hù)裝置和系統(tǒng)控制的選擇中，應(yīng)充分考慮高度可靠的操作和容易維護(hù)。此外，煤炭處理系統(tǒng)可以安全可靠地運(yùn)行?；痣姀S輸煤系統(tǒng)控制功能分析輸煤系統(tǒng)控制功能輸煤控制系統(tǒng)應(yīng)具備如下控制功能：（1）整體控制系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)，易于維護(hù)。（2）煤炭運(yùn)輸控制過(guò)程主要由煤和煤混合組成，煤炭運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)具有各種控制方法。每個(gè)設(shè)備都具有根據(jù)過(guò)程要求所需的聯(lián)鎖，并根據(jù)特定的啟動(dòng)和停止序列。（3）考慮到節(jié)能和安全性，需要根據(jù)控制多個(gè)煤炭輸送帶的啟動(dòng)和停止時(shí)的處理要求量和設(shè)備參數(shù)來(lái)設(shè)定所需時(shí)間間隔。啟動(dòng)時(shí)避免傳送帶無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)約能源，防止停止時(shí)傳送帶停止時(shí)的煤炭積累，確保傳送帶的安全性[7]。（4）煤炭觸發(fā)器配備煤級(jí)傳感器，可根據(jù)煤級(jí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)煤混合控制。（5）上級(jí)計(jì)算機(jī)具有監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)的功能。在設(shè)備故障的情況下，可以對(duì)上級(jí)計(jì)算機(jī)的監(jiān)視畫面發(fā)出警報(bào)，按照設(shè)定的順序?qū)⒚禾枯斔吞幚磙D(zhuǎn)移到其他頻道，或者根據(jù)相關(guān)參數(shù)設(shè)定和安全聯(lián)鎖的要求，按順序停止故障設(shè)備。確保系統(tǒng)安全，記錄相關(guān)故障警報(bào)。（6）監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)生成實(shí)時(shí)趨勢(shì)和重要參數(shù)。記錄報(bào)表的歷史趨勢(shì)和運(yùn)算符操作。輸煤系統(tǒng)控制要求煤炭運(yùn)輸控制系統(tǒng)依靠煤炭運(yùn)輸裝置，通過(guò)控制組合實(shí)現(xiàn)煤炭運(yùn)輸要求。因?yàn)檠b備了煤炭處理系統(tǒng)，在這份報(bào)告中，以煤炭供應(yīng)系統(tǒng)的煤炭供應(yīng)和煤炭混合控制的設(shè)計(jì)研究為中心，其控制要求如下所示。一、上煤控制（1）流程預(yù)啟動(dòng)。根據(jù)煤炭流動(dòng)方向，皮帶輸送機(jī)被選擇，開始煤路的備用啟動(dòng)裝置，結(jié)束操作，開始處理。（2）流程啟動(dòng)。預(yù)啟動(dòng)判定后，等待處理開始控制命令，使主裝置在煤流的相反方向啟動(dòng)。起始方向與煤的流動(dòng)方向相同，起始時(shí)間間隔由帶的速度和長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)。由于故障系統(tǒng)停止啟動(dòng)時(shí)，為了防止煤炭的行駛和阻塞發(fā)生，采用了相反方向的煤炭流動(dòng)方向。（3）流程停止。如果主設(shè)備需要正常關(guān)機(jī)，系統(tǒng)將在與煤流相同的方向上工作，并在時(shí)間和順序上停止機(jī)器。（4）故障聯(lián)鎖關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)選擇的有過(guò)程的裝置發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)前的煤炭處理裝置將立即停止，在運(yùn)送剩余煤炭后，故障點(diǎn)后的煤炭處理裝置將依次停止。二、配煤控制(1)順序配煤。該系統(tǒng)首先選擇尾煤觸發(fā)器，然后從第一煤觸發(fā)器開始，根據(jù)具體情況進(jìn)行煤炭混合運(yùn)行。根據(jù)煤炭等級(jí)或煤炭班克時(shí)間原則，當(dāng)煤炭班克滿足煤炭水平要求時(shí)，可以停止運(yùn)行。如果沙坑里裝滿了煤炭，那就不具備煤，而且尾班克不具備煤。(2)優(yōu)先配煤。在連續(xù)煤炭混合過(guò)程中，如果班克的煤炭水平過(guò)低，則原過(guò)程停止，班克將優(yōu)先供應(yīng)煤炭。在低煤炭電平信號(hào)復(fù)位后，優(yōu)先煤混合結(jié)束，煤炭混合返回前一步。如果有幾個(gè)煤炭銀行發(fā)出低煤炭水平警報(bào)，那么混合煤炭必須優(yōu)先給這些煤炭銀行。在優(yōu)先混合煤炭后，煤炭混合按存儲(chǔ)器的順序繼續(xù)。(3)余煤配煤。在連續(xù)煤炭混合過(guò)程中，如果班克的煤炭水平過(guò)低，則原過(guò)程停止，班克將優(yōu)先供應(yīng)煤炭。在低煤炭電平信號(hào)復(fù)位后，優(yōu)先煤混合結(jié)束，煤炭混合返回前一步。如果有幾個(gè)煤炭銀行發(fā)出低煤炭水平警報(bào)，那么混合煤炭必須優(yōu)先給這些煤炭銀行。在優(yōu)先混合煤炭后，煤炭混合按存儲(chǔ)器的順序繼續(xù)。輸煤系統(tǒng)控制方式煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的煤炭供應(yīng)控制單元根據(jù)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)分為現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制三種方式。在遙控模式中，自動(dòng)控制環(huán)節(jié)和手動(dòng)控制環(huán)節(jié)互不聯(lián)動(dòng)。煤混合控制分為自動(dòng)煤混合和手動(dòng)煤混合。根據(jù)反應(yīng)的優(yōu)先順序，自動(dòng)煤炭混合分為低煤炭水平的煤炭混合，連續(xù)煤炭混合和余煤混合。以上的控制由上級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行。一、上煤控制方式(1)就地手動(dòng)控制。本地控制模式通常需要人員現(xiàn)場(chǎng)操作，用于檢測(cè)系統(tǒng)、調(diào)試設(shè)備和緊急情況。該方法由站點(diǎn)本地框控制，與上面的計(jì)算機(jī)控件無(wú)關(guān)。(2)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制。遠(yuǎn)程手動(dòng)控制是由上面的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的手動(dòng)操作形式前者嚴(yán)格按照系統(tǒng)啟動(dòng)和停止時(shí)對(duì)煤炭流動(dòng)方向的要求來(lái)實(shí)施控制。由于在控制處理中設(shè)置的各種設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，在裝置的啟動(dòng)/停止時(shí)，在前后設(shè)備與裝置聯(lián)動(dòng)不動(dòng)的情況下，可以防止裝置停止或停止，并且可以防止煤塊故障等的發(fā)生。后者不同于前者的控制模式。在該控制模式中，裝置間的連動(dòng)關(guān)系消失，能夠啟動(dòng)任意的裝置，由操作員停止。因此，這種控制模式適用于無(wú)負(fù)載的啟動(dòng)和停止。(3)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。遠(yuǎn)程自動(dòng)控制模式也在上級(jí)計(jì)算機(jī)中運(yùn)行。司機(jī)根據(jù)煤炭輸送請(qǐng)求選擇上述計(jì)算機(jī)的傳送帶，煤炭輸送系統(tǒng)首先判斷所選擇的路徑是否妥當(dāng)，判斷啟動(dòng)條件是否滿足，判斷是否異常。如果所有正常，則上級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)送命令以完成系統(tǒng)設(shè)備prestart。在預(yù)啟動(dòng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)成功并且由操作員確認(rèn)之后，控制系統(tǒng)自動(dòng)完成站點(diǎn)上所有相關(guān)設(shè)備的排序啟動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)在該模式下工作時(shí)，如果哪個(gè)設(shè)備異常，系統(tǒng)將被觸發(fā)并停止，并且煤炭運(yùn)輸故障點(diǎn)上游的所有設(shè)備都將停止。二、配煤控制方式(1)自動(dòng)配煤控制。自動(dòng)煤炭混合是基于煤班克監(jiān)測(cè)的煤炭水平的實(shí)際變化來(lái)管理煤炭供應(yīng)分布。以這種方式，將低煤炭電平觸發(fā)器順序混合，直到所有觸發(fā)器的低煤炭電平信號(hào)都被消除為止，完成對(duì)每個(gè)序列的煤炭混合的自動(dòng)控制。在煤炭混合過(guò)程中，存在煤炭等級(jí)超過(guò)極限的煤球，煤炭混合會(huì)自動(dòng)彈出。所有的燃燒器發(fā)出高煤級(jí)信號(hào)后，煤炭運(yùn)輸控制系統(tǒng)停止煤炭運(yùn)輸，將剩余的煤炭均勻分配到所有的燃燒器傳送帶上(2)手動(dòng)配煤控制。手動(dòng)煤炭混合是由上面的計(jì)算機(jī)操作人員設(shè)置的。根據(jù)煤燒杯的煤炭混合需求，手動(dòng)混合每個(gè)煤燒杯[8]?？刂剖业墓ぷ魅藛T對(duì)每個(gè)客房的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)煤炭等級(jí)的變化，判斷是否需要混合煤炭，并在監(jiān)控屏幕上手動(dòng)設(shè)置煤礦狀態(tài)，以完成這項(xiàng)任務(wù)煤炭混合法火電廠輸煤系統(tǒng)控制方案分析火電廠輸煤系統(tǒng)控制方案煤炭處理管理系統(tǒng)是為2x260t/h項(xiàng)目設(shè)計(jì)的，第二階段預(yù)約了2x260t/h鍋爐能力。火力發(fā)電站的熱效率高的流化床鍋爐具有高溫，高壓和循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。高效使用煤炭，節(jié)約煤炭消耗，大幅度提高經(jīng)濟(jì)效益。煤炭輸送系統(tǒng)的輸出是根據(jù)3x260t/h鍋爐的煤炭消耗量設(shè)計(jì)的，每天的煤炭消費(fèi)量是1804噸設(shè)計(jì)的，煤炭的儲(chǔ)存能力根據(jù)國(guó)家規(guī)則為15天以上。該系統(tǒng)項(xiàng)目使用的煤炭來(lái)自土地，卡車將煤炭輸送到工廠地區(qū)的干燥煤棚。除煤方法是自給自足。研究和分析表明，煤炭處理系統(tǒng)的當(dāng)前控制方法在大多數(shù)PLC和高級(jí)計(jì)算機(jī)周圍進(jìn)行。煤炭處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)象是小型火力發(fā)電廠。通過(guò)對(duì)各種結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的分析和比較，考慮到煤炭處理系統(tǒng)的實(shí)際情況和工藝要求，考慮到許多煤炭處理現(xiàn)場(chǎng)裝置和不良現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的特性，系統(tǒng)易于運(yùn)行，保持可靠性高的性能，節(jié)約木材。煤炭運(yùn)輸監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式采用了上級(jí)計(jì)算機(jī)，構(gòu)建了控制系統(tǒng)PLC和工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，在煤炭運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制、數(shù)據(jù)收集、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、故障警報(bào)的功能。煤炭處理控制系統(tǒng)是典型的二次組織網(wǎng)絡(luò)。生產(chǎn)管理的上層是煤處理中央管理室，中層是PLC控制主站和從站，所有種類的煤處理現(xiàn)場(chǎng)控制裝置都是底層。上側(cè)計(jì)算機(jī)控制PLC，PLC控制遠(yuǎn)程VO站，依靠網(wǎng)絡(luò)裝置、電纜和Corpse模塊，并遵守通信規(guī)則控制煤炭運(yùn)輸信息。PLC遠(yuǎn)程vo局在煤炭處理現(xiàn)場(chǎng)收集設(shè)備的狀態(tài)信息。在轉(zhuǎn)換控制之后，通過(guò)ProfibusDP場(chǎng)總線向PLC主站發(fā)送。數(shù)據(jù)通過(guò)PLC系統(tǒng)處理后，通過(guò)冗余工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送到集中控制室。方案的優(yōu)點(diǎn)如下。（1）提高煤炭處理系統(tǒng)的防干擾能力。（2）提高系統(tǒng)效率。自動(dòng)化水平和實(shí)時(shí)操作監(jiān)控。（3）系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單方便的擴(kuò)展能力。（4）系統(tǒng)的總成本降低?；痣姀S輸煤PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成由上述確定的控制方案，輸煤監(jiān)控設(shè)計(jì)為以下環(huán)節(jié)。（1）上位機(jī)監(jiān)控。上面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由上監(jiān)視計(jì)算機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等構(gòu)成。計(jì)算機(jī)是煤炭處理系統(tǒng)的整體控制中心。作為系統(tǒng)的上級(jí)管理裝置，是經(jīng)營(yíng)者和經(jīng)營(yíng)者之間的聯(lián)系。煤炭處理系統(tǒng)的監(jiān)視通過(guò)上級(jí)設(shè)備的監(jiān)視畫面完成，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示，整體操作，故障通知，報(bào)告印刷，趨勢(shì)圖等進(jìn)行監(jiān)視。（2）PLC控制。PLC控制鏈路是煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的核心。除了控制PLC的主站之外，還包括V0的遠(yuǎn)程站，該遠(yuǎn)程站由機(jī)架、電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O、I/O信號(hào)分離繼電器、通信控制模塊等構(gòu)成，在從上層計(jì)算機(jī)、PLC系統(tǒng)接收到控制信息后。進(jìn)行內(nèi)部程序分析和處理，根據(jù)所有煤炭處理裝置的信號(hào)完成邏輯運(yùn)算，完成煤炭處理裝置的各種控制功能。此外，PLC與主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連續(xù)通信，及時(shí)上傳裝置信息、工作狀況、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障警報(bào)信號(hào)等，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行取樣完成呼叫處理網(wǎng)站上主機(jī)的設(shè)計(jì)。（3）現(xiàn)場(chǎng)就地控制設(shè)備。煤炭處理系統(tǒng)的重要部分是很多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。除了自動(dòng)操作和控制外，上電腦和PLC也可以在本地運(yùn)行。它們控制包括各種驅(qū)動(dòng)器、保護(hù)裝置、檢測(cè)傳感器、致動(dòng)器、按鈕、開關(guān)等的系統(tǒng)的一部分，并連接到本地盒和電柜。（4）網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成包括通信模塊、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)電纜、光纖、Profibus總線等的設(shè)備之間的通信用于PLC通信和PLC通信的Profibus網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)視煤炭處理系統(tǒng)。輸煤監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一、輸煤控制系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)中，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用于主計(jì)算機(jī)和控制主站之間的傳輸。另一方面，主站和遠(yuǎn)程DP站EE200M依賴于ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)由DP電纜、光纖等信號(hào)傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)主站與DP從站的連接。圖3-1示出煤炭處理控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖3-1控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方案圖二、輸煤控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置圖3.2示出了主要的煤炭處理管理室、移動(dòng)站和破碎室的控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在主站和高級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的連接中，主站通過(guò)產(chǎn)業(yè)開關(guān)交換具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，選擇了三臺(tái)上級(jí)計(jì)算機(jī)，兩位技術(shù)人員分散配置在用作車站和駕駛所的煤炭處理復(fù)合大樓的主控制室，縮小了它們之間的距離。為了構(gòu)建安全穩(wěn)定的煤炭處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了兩個(gè)尺度X