第一篇:Interbus現場總線在火電廠輸煤程控系統中的應用研究
Interbus現場總線在火電廠輸煤程控系統中的應用研究
摘要:本文介紹了Interbus工業現場總線在火電廠輸煤程控系統中的應用,詳細研究了系統的架構、主要功能、以及現場總線的主要特點。該項目的應用結果表明,現場總線既滿足了復雜的工藝要求,又提高了系統的合理性、經濟性和可維護性。
關鍵詞:Interbus,現場總線,輸煤程控,PLC 1 引言
Interbus現場總線是目前國際上通用的現場總線標準之一,以其獨特的技術特點、嚴格的認證規范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發展的行業應用,已經成為最重要的和應用最廣泛的工業現場總線標準。
輸煤程控系統是火電廠輔機控制系統中重要的組成部分,其安全可靠運行是保證火電廠實現安全生產、高效運行的重要因素之一。輸煤程控系統的工藝流程隨火電廠的鍋爐容量、燃煤品種、運輸方式的不同而差別較大,并且具有使用設備多,分布范圍廣、電磁干擾強、現場作業環境惡劣等特點。
作為一種遠距離傳輸能力很強的分布式現場總線系統,Interbus現場總線能將監控點做到徹底的分散,同時,其獨特的環行數據流方式、強勁的系統集成及封裝能力、安全可靠的互連互通特性、高效的負載均衡能力、極強的故障診斷能力、優秀的Web技術與應用之間的集成性、以及很高防護等級,都為控制系統的高穩定性和優化的系統性能提供了保障,也滿足了輸煤程控系統的高可靠性和靈活性的要求。火電廠輸煤程控系統一般都采用順序控制和報警方式,為相對獨立的控制單元系統配備各種性能可靠的測量變送器。通過運用現場總線技術將各種測量變送器的輸出信號接入對應的智能節點組成多個檢測單元,然后掛接在Interbus現場總線上,再通過Interbus現場總線與上層的PLC系統集成,從而實現了對輸煤系統進行有效快捷的監測和控制。2 輸煤系統的特點和對控制系統的要求
火電廠的輸煤系統一般由卸煤系統、堆煤系統、上煤系統和配煤系統組成,主要承擔從煤源到儲煤場,再由儲煤場到主機煤倉(原煤倉),或者直接從煤源到主機煤倉的卸煤、堆煤、上煤、配煤和備煤任務,以達到按時保質保量為機組提供燃煤的目的。它是火電廠十分重要的支持系統,也是保證機組穩發滿發的重要條件?;谳斆合到y在整個火電廠中的重要性,結合煤場面積大、分布范圍廣、工作環境惡劣、人工作業通訊難以暢通等特點,火電廠輸煤系統一般利用現代成熟的PLC技術和現代總線網絡通訊實現其控制功能,即輸煤程控系統。輸煤程控系統采用分布式控制系統(集中管理,分散控制系統),主要控制的對象包括:給煤機、三通擋板、皮帶機、碎煤機、除鐵器、犁式卸煤器等設備。2.1輸煤系統的特點:
? 生產任務重。為了保證鍋爐用煤,輸煤系統必須始終處于完好的狀態,日累計運行時間達8—10h以上。
? 運行環境差、勞動強度大。輸煤系統的現場環境惡劣,粉塵、潮濕、振動、噪聲、電磁干擾都比較嚴重,給電氣設備運行及檢修工作都帶來很多不便,還需要占用大量的輔助勞動力;
? 一次起動設備多,安全聯鎖要求高。同時起動的設備高達20~30臺以上,在起動或停機過程中有嚴格的聯鎖要求,控制較為復雜。
? 控制點較為分散。輸煤系統的設備數量多、分布范圍廣,各個控制系統的覆蓋距離較遠。2.2系統功能:
? 運煤控制。實現運煤設備的自動啟停及保護聯鎖,出力指示,緊急跳閘等,實現上煤自動化。
? 堆取控制。用于斗輪堆煤及取煤。
? 配煤控制。由重量傳感器、超聲波料位計或其它物位探測裝置測定主廠房原煤倉的煤量分配。常用的配煤設備有犁式卸煤器、卸煤車。
? 轉運站控制。用于運行方式及路徑的切換,主要控制分流設備如擋板、分煤門、閘板門等,也包括輔助設備如磁鐵分離器、金屬探測器、木塊分離器及給煤機等控制。
? 碎煤機控制。用于碎煤機起、??刂萍斑^負荷保護,振動、超溫保護聯鎖。? 計量設備。帶有瞬時值、累計值指示、打印、記錄的電子皮帶秤,可顯示并記錄進煤量、耗煤量等。
? 輔助系統控制。包括取樣裝置、除塵各集塵裝置、暖通空調、沖洗排污、消除火警等裝置的控制。
? 信號報警系統。設備和人員的安全保護動作,設備異常,煤倉間煤位高、低、超高、超低,動力電源故障,輸煤設備及輔助、火警、除塵、集塵、取樣、暖通系統的故障等均有事故報警。
? 控制屏。一個實現上述各控制要求及信號指示的控制屏,屏上有全系統的模擬流程指示。2.3系統操作 2.3.1控制方式:
? 就地單步操作方式:在系統為“就地”狀態,且就地無聯鎖關系時,操怍人員可以在輸煤現場通過就地控制柜操作面板上的控制按鈕對單個設備進行操作。該操作方式主要用于對就地設備進行檢修及檢驗。
? 就地聯鎖操作方式:在就地聯鎖控制箱中打上聯鎖關系(即操作流程),則設備的就地操作受聯鎖關系限制。該操作方式主要用于在程控系統出現故障時保證生產的正常進行。2.3.2全廠急停:
系統的“全場急停”按鈕可立即停運所有輸煤設備。2.3.3聯鎖保護:
聯鎖保護應阻止任何設備超出順序的起動,當皮帶機的速度達到一定值時起動下一級設備。
安全閘聯鎖是自故障設備開始按次序瞬時停止煤流上游段設備。當安全保護裝置動作時,控制盤上發出指示和報警,并且原在關的輸煤系統設備不能再起動。只有當所有的保護已復位和按了“故障解除”按鈕后,才能起動系統。
停運輸煤系統時,控制系統建立停運聯鎖程序。即按順煤流方向延時停止設備以便將設備上的余煤出清。
聯鎖保護可根據現場的實際情況選擇投入與切除。當選用程控方式上煤時,聯鎖功能已經自動投入了并發揮作用。選用手動方式時,可以投入聯鎖或解除聯鎖。一般情況下,只有在調試單個設備時,才能把此設備從聯鎖中解除。正常情況下,聯鎖保護必須投入,以保證工廠的正常安全生產。3 Interbus現場總線 Interbus現場總線是世界上最早的工業現場總線,早在1984就由德國phoenix Contact公司研發,1987年正式在漢諾威博覽會上展出。由于該現場總線的廣泛應用和快速發展,已經先后成為德國DIN19258標準,EN50254歐洲標準、IEC61158國際標準和JB10308中國國家標準。Interbus現場總線的傳統應用領域是汽車工業,它是不僅是最早進入汽車工業的現場總線,也是現在世界汽車行業最受歡迎的現場總線。近十多年來,現場總線技術的發展,對實現面向設備的自動化系統起到了巨大的推動作用。大量的現場智能設備可通過各種途經連接到Interbus現場總線上,通過網絡互相通信,實現智能化現場設備的功能自制性、系統結構的高度分散性以及管控一體化。Interbus現場總線已廣泛地應用于汽車工業、煙草工業、物流系統、以及電力、冶金、水泥等需要大宗物料輸送的過程自動化行業。Interbus現場總線在系統布線、診斷和維修上對設計、集成和用戶都將帶來方便和收益。至今,全球已有1000多個生產廠家提供2500多種Interbus現場總線產品,在世界范圍內應用的工程數量達到七十八萬多個,應用節點數已達六百五十萬個,位居全球第二。
Interbus可以這樣迅速的發展,是因為這個總線協議確實有它自己的特點。Interbus現場總線的物理層采用RS485串行通信標準,傳輸介質可為屏蔽雙絞線、光纜或紅外線,最多分支達16層。Interbus總線傳輸距離最長達到12.8公里(雙絞線),兩個從站間距就可以達到400米(雙絞線),網絡拓撲結構為樹型,單主站最多可連接255個從站,易于擴展、易于分層,恒定的傳輸速率500Kbps時,掃描4096個I/O點的時間為7.8毫秒??偩€采用獨特的環型組網形式和傳輸協議,它具備其他總線所沒有的準確的故障定位、詳實的故障信息。三種傳輸媒介在從站間可以混合使用,有效數據傳輸效率高達52%。即插即用、無須設定地址、無須終端電阻。這里很多特性都是Interbus所獨有的,這些特性在很多工藝場合可以體現出它獨有的優勢:
? 開放的系統。符合國際和國內標準,可與主流PLC相連接(Rockwell/Siemens /Schneider)易于擴展,簡單、易用。
? 傳輸距離遠。兩站之間<400M,可選用電纜,兩站之間>400M,而<2000M可選用光纜。在同一系統中,三種傳輸媒介(雙絞線、光纖、紅外)可以根據需要混合使用,極大滿足了現場的工況需求。? 強大的診斷功能。獨立的診斷程序提供了詳細的故障信息(故障地址、故障類型和故障歷史記錄),診斷寄存器提供了用戶程序處理故障信息的工具,極大地方便了系統集成和日后維護。
? 溫度范圍廣??稍?250C ~+550C之間正常工作,可完全滿足我國北方地區冬季寒冷的工作環境。Interbus在輸煤程控系統中的應用方案 4.1工程概況及系統簡介
東北某發電廠2×600MW機組采用兩臺機組公用一套輸煤系統的方式,承擔電廠的卸煤、運煤、堆煤、取煤和配煤任務,以達到按時保質保量為機組提供燃煤的目的。由于該電廠發電機組容量大,并且是兩臺機組公用一套輸煤系統,對煤炭的需求量非常大,為了避免一條上煤通路成為瓶頸,耽誤正常生產,設計了兩條上煤通路,一路運行,一路備用,也可以兩條通路同時運行,分別向兩個不同的目的地運煤。系統采用一臺Rockwell公司的Controllogix 系列PLC,與兩臺上位監控操作站通過以太網相連,上位監控操作站和PLC設于輸煤程控控制室,現場設一個主站、二個遠程I/O站、五個從站(碼頭三個、煤堆,煤場抓斗機各一個),共2500個I/O點。控制對象包括:皮帶機21條,斗輪堆取料機2臺,滾軸篩2臺,環式碎煤機2臺,清水泵2臺,振動器30臺,刮水器2臺,電動三通擋板16臺,入爐煤取樣器2臺,除塵器15臺,葉輪給煤機6臺,盤式電磁除鐵器2臺,帶式電磁除鐵器8臺,皮帶采樣裝置2臺,卸料車2臺,共計114臺設備。4.2系統方案論證
由于該系統控制設備數量多、分布廣、距離遠,現場作業環境惡劣,絕大多數為戶外露天使用。如采用傳統的PLC遠程站方式控制,在每個設備站單設一個遠程站,將會使成本大大提高,另外,PLC模塊的防護等級較低,工作時溫度范圍一般為0℃~40℃,難于適應惡劣的現場環境和東北冬季較低的氣溫(最低-20℃);如把PLC遠程站設于煤場附近的其他控制室內,則將耗費大量的控制電纜、電纜橋架,并且極大的增加了敷設電纜及安裝橋架的施工工程量和加大了日后控制電纜的維護工作量。針對上述情況,面對這種設備控制分散、設備布置距離遠、控制點數多的作業現場,利用PLC遠程站方式難于有效的解決以上在成本、惡劣環境、冬季低溫及日常維護量大等諸多問題。因此,為適應上述工藝要求及現場條件,需設計一種價格低廉、布線簡單、維護方便、適應現場環境、工作安全可靠的控制系統方案。4.3 系統結構設計
對于系統結構設計,根據輸煤程控系統工藝的特點及Interbus現場總線的優勢,依照國際自動化技術和現場總線控制系統的發展趨勢,本著系統結構簡單實用、技術先進、系統擴展方便、操作安全可靠、易于管理和維護等原則,設計成一個由計算機、PLC、Interbus現場總線組成的多級、開放式的集散型數據采集和監控管理系統。
輸煤程控系統采用一臺Rockwell的大型Controllogix PLC作為控制主機,CPU選用1756-L55M24,配有一個Controllogix PLC的1756-ENBT以太網接口模塊,用于與上位監控操作站的網絡連接,另配有一個PhoenixContact的Interbus控制卡SST IBS CLX RLL,Interbus總線在第一個站通過IBS IL 24 RB-T分枝模塊,對網絡的物理拓普進行樹型分枝,一路控制輸煤程控室和轉運站;另一路分枝總線控制煤倉間和碎煤機室;每個控制站配有一個Interbus總線適配器IBS IL 24 BK-T/U-PAC和一個標準電源模塊PS240AC/24DC,各控制站視現場控制點數的多少,配置不同的I/O,控制站最多的配置為18點輸入,8點輸出;控制站最小的配置為8點輸入。系統共設有114個現場控制站,控制點數約2500個。系統所配模塊為Phoenix Contact的fieldline系列產品,防護等級IP67,工作溫度范圍為-25℃ ~+55℃,完全適應于東北地區的冬季低溫環境。現場控制站也可設置在防護等級為IP67的現場控制箱內,以適用于現場的惡劣環境。
由于轉運站與兩路輸出的現場總線控制站較遠,超過了800M,同時兩個相鄰總線距離也超過了400M,因此,上述應采用多模玻璃光纖作為傳輸媒介,其它控制站之間的距離都在400M之內,所以均采用雙絞線方式傳輸總線數據。采用Interbus現場總線方案所需敷設的總線電纜約為5km,控制電纜約8km,4芯光纜2km,總計15km,遠低于采用PLC系統所需的120km控制電纜。
該系統通過Interbus現場總線可實現對每條皮帶設備進行自動控制,每條皮帶均有一個就地控制按鈕和一個遙控控制按鈕組成,根據Interbus現場總線傳輸的指令數據自動控制皮帶機的起停。輸煤系統PLC通過交換機與兩臺上位監控操作站連接,監控操作站選用西門子公司的工業PC,型號為IL40S,配21”液晶彩顯。上位監控軟件配置兩套Intouch9.0無限點運行版軟件,完成輸煤控制系統的操作、監控、輸煤狀態畫面顯示及故障狀態顯示等功能。輸煤控制系統作為整個煤碼頭控制系統的一個子系統經交換機與設于中央控制室的控制系統服務器交換數據,輸出輸煤系統的運行信息。5 結束語
Interbus現場總線在火力發電廠輸煤程控系統中的成功設計及應用,較好地解決了火力發電廠輸煤系統所面對的控制設備數量多、分布廣、信號傳輸距離長、現場環境惡劣、設備維護困難等多種不利因素,是Interbus現場總線控制系統首次在國內電廠輸煤系統上的應用,該系統的建成,使現場總線控制系統在火力發電領域得到了進一步的推廣和應用,對同類型發電廠的控制系統采用現場總線控制系統有著積極的促進作用。同時,對火力發電廠的輸送工藝系統設備大規模采用現場總線控制產品打下了堅實的基礎。參考文獻:
第二篇:火電廠輸煤程控系統抗干擾措施范文
火電廠輸煤程控系統抗干擾措施
[ 錄入者:HelloEMC | 時間:2008-10-28 14:08:58 | 作者:栗海峰,張國明,楊
勇 | 來源: | 瀏覽:258次 ] [摘 要] 結合三門峽華陽發電有限責任公司輸煤程控系統應用情況,對該系統故障進行了統計分析。分析表明,其主要干擾為外部干擾。對此,從硬件和軟件兩方面提出了外部設備抗干擾的幾種措施。
[關鍵詞] 輸煤程控;電磁干擾;繼電器隔離;接地;屏蔽;數字濾波;軟件容錯
大型火力發電廠輸煤系統普遍采用PLC邏輯控制設備進行監控。作為工業控制的自動裝置,PLC本身具有一定抗干擾能力,比較適應工業現場環境。但是,由于火電廠輸煤系統運行條件惡劣,干擾信號較多,特別是電磁干擾嚴重,抗干擾問題成為輸煤程控系統設計、調試及運行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統不能長期穩定運行,抗干擾能力差是其最主要的原因。
PLC系統故障可分為內部故障和外部故障兩大類。內部故障指PLC本體的故障,外部故障指系統與實際控制過程相關連的傳感器、檢測開關、執行機構等部分的故障。三門峽華陽發電有限責任公司輸煤程控系統2002年~2004年的故障分布統計情況見表1。
由表1看出,系統中只有1%的故障發生在PLC內部,說明PLC自身的可靠性遠遠高于外部設備,提高輸煤程控系統可靠性的重點是解決外部設備的干擾問題。對此從硬件和軟件兩方面考慮,綜合運用以下幾種抗干擾措施,取得良好效果。1 信號繼電器隔離
在火電廠輸煤程控系統中,現場設備與I/0模塊之間的開關量信號是否需經繼電器隔離,一直是爭論的焦點.有的觀點認為不需經繼電器隔離,理由是:I/O模塊本身具有一定抗干擾能力;模塊內已采用光電隔離器;已采用阻容濾波電路;省去了中間繼電器,系統接線簡化,系統故障點減少。根據多年維護管理經驗和實際觀察分析,認為盡管PLC自身有良好的抗干擾性能,但在輸煤控制中采用繼電器隔離仍很有必要,理由如下:
(1)現場設備至PLC輸入模塊間的信號電纜較長,阻抗較大,電纜間的分布電容充放電效應使信號電纜上產生干擾信號,加之輸入模塊的輸入阻抗大(內阻約2.5 kid、動作功率小(
(2)繼電器與PLC輸入模塊相比,耐過電壓、耐電流沖擊的能力較強,可避免因過壓、過流信號而損壞PLC模塊。迄今為止,國內已有多個電廠輸煤程控系統在運行和調試過程中出現過這方面的故障。對于輸出模塊,采用繼電器隔離增加了輸出接點容量,可將繼電器接點方便地接入設備控制回路中。
(3)現場I/O信號經繼電器隔離,與PLC系統在電路上分開,切斷干擾信號的通道,避免形成接地環路引起的電位差。同時使控制室內外自成系統,便于檢查和維護。
(4)程控系統增加繼電器隔離并不會增加投資。采用繼電器隔離后,PLC與繼電器之間采用DC 24V電源供電,繼電器與現場設備間采用AC 220V供電。因此,PLC系統可選用DC 2~V、32點I/O模塊(不采用繼電器隔離,則需選用AC 220V、16點i/o模塊),可見選用繼電器隔離方式可節省一半I/O模塊。對于
設備范圍廣,信號繁多的輸煤系統來說,i/o模塊減少節省的費用與采用繼電器增加的費用相當,總投資并不會因此而增加。
三門峽華陽發電有限責任公司的輸煤程控系統在設計中將PLC輸入、輸出均采用繼電器同外界隔離,程控與電控部分各自成系統,近十年的生產運行表明,該系統運行穩定、可靠,抗干擾能力比較強。2 電纜屏蔽接地
在程控系統中,應避免接地形成環路,消除各電路電流經公共地線阻抗時產生的干擾電壓,避免磁場及電位差的影響。接地是抑制干擾、提高系統可靠性的重要方法,與屏蔽方法結合起來使用可解決大部分電磁場干擾問題。在低頻電路中,布線和元件間的電感并不是大問題,而接地形成的環路干擾影響卻很大,因此通常采用單點接地方式。若接地點超過一個,接地點之間的電位差將產生感應電流,形成電磁干擾源。PLC控制系統屬于低頻范疇(1 MHz以下),也應遵循單點接地的原則。在程控系統中,PLC模塊、電源設備、繼電器都放在控制柜內,對電磁場的屏蔽較好。電磁干擾主要由傳輸導線引入,因此對導線采取屏蔽措施也十分必要,對I/O信號應采用完全屏蔽的信號電纜,并且電纜的金屬屏蔽層要采用一點接地。為防止不同類型地線之間的干擾,應將系統中的數字接地、擬接地、屏蔽接地分別相連,然后匯集到總的接地點,接入輸煤程控系統單獨接地網。3 電纜選擇與敷設
信號傳輸線之間的相互干擾主要來自導線間分布電容、電感引起的電磁耦合。為防止干擾,應注意電纜的選擇,應選用金屬鎧裝屏蔽型的控制、信號電纜,這一方面可以減少電磁干擾,另一方面也增強了電纜的機械抗拉強度。另外,電纜敷設施工時應注意將動力電纜和控制電纜分開,控制電纜中將強電電纜和弱電電纜分開。同時,還要注意盡量把模擬量信號線、開關量信號線、直流信號線和交流信號線分開排列,以減少不同類型信號問的干擾。4 數字濾波
對于較低信噪比的模擬量信號,常因現場瞬時干擾而產生較大波動,若僅用瞬時采樣值進行控制計算,會產生較大誤差。為此在輸煤程控中通常采用數字濾波的方法?,F場模擬量信號經A/D轉換變為離散的數字量信號,然后按時間序列存人PLC內存,再利用數字濾波程序對其進行處理,去除干擾。對設備工作電流、皮帶秤煤量、碎煤機溫度及振動、煤倉煤位等模擬量信號采用平均值濾波方法進行預處理,用連續采集的10個數據的平均值來代表當前時刻的采樣值,即:Yn=Xi/10,其中y 為濾波值,Xi為連續采集的l0個數據的和值。5 軟件容錯
由于輸煤系統現場環境惡劣,干擾信號較多,I/O信號傳送距離也較長,電磁干擾常常會引起信號出錯,產生設備誤動或拒動等十分嚴重的后果。為提高系統運行可靠性,在程序編制中還廣泛應用了軟件容錯技術。(1)對于非嚴重影響設備運行的故障信號,采取延時執行方式,以防止輸入接點抖動而產生“假故障”,延時后若信號仍不消失,則執行動作。如對皮帶打滑、皮帶跑偏信號,按輸煤系統設備運行速度,在程序中采用了15 S和2 s延時執行方式。(2)充分利用信號間的組合邏輯關系進行條件判斷。這樣即使個別信號出現錯誤,系統也不會影響其正常的邏輯功能。如在程序編制中,皮帶打滑跑偏及拉繩開頭等信號均同皮帶運行信號串聯使用,即控制邏輯只有在皮帶啟動后才能產生作用。這種方法在實際生產運用中具有很大靈活性。
(3)筒倉、原煤倉煤位傳感器在配煤過程有誤發信號的現象,程序設計時結合筒倉配煤的特點,采取順序配煤方式、優先配煤方式和余煤配煤方式,并且所有方式只根據高、低煤位信號判斷進行,取消了超高、超低煤位信號,以減少傳感器對配煤的影響。
由于系統硬件配置已經確定,對其增加和修改都比較困難,軟件容錯無需增加任何設備,可作為硬件容錯的補充?,F場實際應用表明,數字濾波和軟件容錯技術在程序設計中必不可少,且行之有效。[參 考 文 獻] [1] 王兆義.可編程控制實用技術EM].機械工業出版社 [2] s7—200可編程控制器操作手冊[R].德國西門子公司 [3] 自動化技術與SIMATIC s5一l15UER].德國西門子公司
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第三篇:PLC在輸煤程控系統中的應用
PLC在輸煤程控系統中的應用
〖摘要〗本文介紹了輸煤系統的工作原理和特點,對本系統使用的軟、硬件進行了說明,講述了遠距離通訊的網絡構成,以及多個三通擋板的使用令系統更具有靈活性和高效率。
〖關鍵詞〗電動三通擋板;自動;熱備;通訊 1.前言
為緩解我國電力供應嚴重不足的現狀,許多大容量的火電廠在全國各地紛紛投入建設和使用,因此對煤炭的需求量也就越來越大,對輸煤等公用系統的自動化控制要求也就越來越高。
山西某發電廠2×600MW機組自動控制系統由兩類控制設備組成:主控部分(包括鍋爐、汽機和發電機等)使用的是HONEYWELL公司的DCS控制系統;公用部分(包括輸煤、化水和除灰等)使用的是ROCKWELL公司生產的Contrologix5000系列PLC系統,上位軟件使用的是iFix3.5,并且數據通過以太網與DCS系統連接,使得本系統即可以在輸煤程控上位機上操作,又可以在DCS上操作。
輸煤系統的主要功能是把通過火車和汽車等交通工具運送到火車卸煤溝和汽車卸煤溝的煤炭,通過一系列運送設備運達原煤倉的過程。
由于該電廠發電機組容量大,并且是兩臺機組公用一套輸煤系統,對煤炭的需求量非常大,為了避免一條上煤通路成為瓶頸,耽誤正常生產,設計了兩條上煤通路,一路運行,一路備用,也可以兩條通路同時運行,分別向兩個不同的目的地運煤。2.控制設備
本套輸煤系統的控制對象有:皮帶機21條(其中5#甲和7#甲皮帶可雙向運行),斗輪堆取料機2臺,滾軸篩2臺,環式碎煤機2臺,清水泵2臺,振動器30臺,刮水器2臺,電動三通擋板16臺,入爐煤取樣器2臺,除塵器15臺,葉輪給煤機6臺,盤式電磁除鐵器2臺,帶式電磁除鐵器8臺,皮帶采樣裝置2臺,卸料車2臺,共計114臺設備。
程控系統所有的輸入、輸出信號均通過繼電器隔離,以提高系統的抗干擾能力并保護PLC模塊以避免大電流信號的進入而損毀。
本套輸煤系統采用了16個電動三通擋板,為的是使系統組合更加靈活多樣。當有設備出現故障需要檢修時,可以通過使用其他設備,調整三通擋板的通路繞過故障設備繼續上煤,使整個系統不至于因某一個或幾個設備的故障造成癱瘓。3.設備的控制方式
設備的控制方式有以下幾種:
1)實驗方式:即手動操作方式。這種方式是在上位機上對單個設備進行開、關,啟、停的操作,設備間的聯鎖關系已經被解除了,不存在聯跳功能,因此這種方式下不能帶負載運行。2)集中聯鎖手動:此方式是對要啟動的流程中的設備按逆煤流方向一對一的啟動,按順煤流方向一對一停機,要求設備啟動前須先將三通擋板啟動到位,設備的保護動作處理均同自動控制方式。
3)自動方式:按照預先設定的流程啟動或停止相關的設備,是一種正常運行方式,要求現場設備必須處于正常狀態。
自動方式為系統的最佳控制方式,在此方式下,設備的空載運行時間最短,操作員的操作步驟最少。
4)就地方式:在就地操作箱上把手自動選擇按鈕打在就地位置,從操作箱上發出啟?;蜷_關命令,實現對現場設備的操控。在此種方式下,PLC就失去了控制此設備的功能了。
輸煤系統主要有8種流程可供選擇,分別是: a)汽車卸煤溝→1號煤場; b)汽車卸煤溝→2號煤場; c)火車卸煤溝→1號煤場; d)火車卸煤溝→2號煤場; e)汽車卸煤溝→主廠房煤倉間; f)火車卸煤溝→主廠房煤倉間; g)1號煤場→主廠房煤倉間; h)2號煤場→主廠房煤倉間;
在上位畫面上有選擇流程的分畫面,通過這些畫面實現流程和設備的選用。4.輸煤程控系統方案的設計與實施 1)硬件系統(參見下圖)a)上位機系統
本系統配置兩臺上位機,都可作為操作員站,其中一臺兼作工程師站,且兩臺工控機可互為備用。上位機使用屏蔽雙絞線同以太網交換機相連,通過以太網模塊同PLC主機進行通訊。所有的數據顯示和操作都可以在上位機上完成,并且還有報警,歷史趨勢和報表功能,給操作人員提供最完備的使用環境。b)控制系統
本系統使用了兩臺型號是1756-L55M13的CPU,內存1.5M。兩個CPU分別安裝在兩個機架上,互為熱備用,先上電的CPU為主。為了避免同時失電,兩個機架的電源分別取自廠用電和UPS電源。兩個CPU中的程序完全一樣,采集信息、處理程序、發出命令由主CPU完成,備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷,備用CPU將代替主CPU繼續完成工作。
主機通過以太網同PC機相連進行數據交換,其下面帶的3個本地I/O機架通過ControlNet網與主站相連(ControlNet網為冗余配置),由CPU通過判斷采集的輸入信號,經過預先編制好的程序進行運算處理后,再通過輸出模塊發出命令,來達到控制的目的。c)遠程系統
本系統設置了一個I/O遠程站,通過多模光纜與主站的I/O機架相連。這種應用方式極大地減少了控制電纜的數量和長度,減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障,也減少了費用的投入。另外采用光纜連接遠程站的通訊方式,使得通訊距離比應用同軸電纜通訊長了很多,并且消除了電壓、電流的干擾,提高了數據傳輸的品質。d)同其他系統的通訊
同DCS系統采用以太網通訊,使用光纜連接兩臺交換機,DCS就可以很容易地直接從PLC主機中讀取所需要的數據了。
同斗輪機系統和軌道衡系統通訊也是采用了光纜連接兩臺交換機的方式,由于輸煤系統本身設備比較分散,距離又比較遠(輸煤主控室距離軌道衡控制室的距離超過了3公里),使用普通電纜或多模光纜不加中繼器根本無法達到要求,而使用單模光纜就簡單了,不加中繼器的最遠通訊距離可達到幾十公里。e)工業電視系統
共有4臺工業電視放置于前排的工業電視屏上,通過攝像鏡頭把相應設備的運行情況和事故情況顯示在屏幕上,并可通過計算機進行記錄存儲,以便日后隨時可以調出想要察看的那段時間的畫面記錄情況,分析事故原因。四臺工業電視通過屏幕分割技術最多可同時顯示16幅畫面,通過選擇按鈕,把畫面調整到自己想要觀察的地方進行監測。2)軟件配置 a)上位機監控軟件
本系統的上位監控軟件選用的是Intellution公司的iFix3.5作為開發平臺,利用該軟件的變量存檔編輯器和水晶報表設計器,可以很方便地為運行用戶過程數據生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能,把所有設備的報警和人員的操作都記錄下來,通過聲音通知操作人員,以便使操作人員能夠立即進行處理,并給日后事故原因的分析創造有利條件。b)PLC控制軟件
PLC控制軟件采用ROCKWELL公司的RSLogix5000編程軟件、RS-LINX通訊驅動軟件和RSNetWorx組態軟件作為編程調試軟件的開發平臺。既可以使用梯形圖編程方式,又有IEC的編程方法,給了編程者更大的自由度。這種軟件的優點是有強大的功能塊系統,針對不同功能都有一種功能塊兒與之相對應,編程簡便、靈活。5.系統控制
自動啟動時,按照逆煤流方向順序啟動設備;自動停機時,按照順煤流方向延時停止設備;當某一設備出現事故跳閘時,由故障設備開始進行逆煤流跳閘(除鐵器、電子皮帶秤、取樣器不參與跳閘)。并且本系統允許有多個流程在運行中,但不允許同時操作兩個及以上流程啟動或停機。當有兩條流程在運行時,如果其中一條流程的某一設備出現故障造成此流程設備聯跳時,不能影響另一條正在正常工作的流程。具體設備的位置和流程順序參看“系統總貌”圖:
在系統投入自動啟動前,需要進行流程選擇。如果兩個流程同時選擇了一個設備,則會發出報警。
流程選擇需要通過上位機流程選擇畫面進行,在本次輸煤程控項目中,我們總共設置了8個流程選擇分畫面.每一個流程選擇分畫面都設置了一個全選甲帶鍵和一個全選乙帶鍵,一旦按下全選甲帶鍵,這個流程內的所有甲帶就都變成深藍顏色,表示被選中。
另外每一條皮帶自身也有一個選擇鍵,利用此鍵可以把有故障的皮帶退出流程,選擇另一側的皮帶來替代它,這樣就可以做到甲、乙側設備交叉使用。在設備選擇完成后,按下確認鍵后就可以知道所選的通路是否正確,如果正確,則可以繼續下一步操作,否則需要重新進行選擇。當此流程使用完畢后,使用清流程鍵把這個流程清除,以免在另外的流程中使用相同設備時出現錯誤。
若所選流程為有效流程,則由語音提示下一步的“預啟”操作。此操作發出后,三通擋板打到所選通路,滾軸篩(如果在流程內)、碎煤機(如果在流程內)運行。如在30秒預啟過程中擋板正常啟動到位,則發出“允許啟動”語音提示,此時可以進行“程啟”操作。選擇“程啟”后沿線設備從末端皮帶機按所選流程逆煤流方向延時啟動各設備直到煤源。當上煤結束時,立即進行“程停”操作。在多流程同時運行時要先選擇煤源再進行“程?!辈僮鳎掏2僮鞲鶕x流程從煤源設備開始順煤流方向逐臺按預定的延遲時間順序停止各設備直到最末一臺設備。延遲時間是為保證每臺運行設備上的煤走完后該設備才停機。
在自動運行中,某一設備出現故障或事故時,如皮帶撕裂、拉繩,持續2秒以上的重跑偏、打滑或堵煤時,立即停止該皮帶,同時聯跳逆煤流方向的所有設備。但故障點下游設備保持原工作狀態不變。待故障解除后,先進行“復位”操作,再重新進行“預啟”操作,從故障點向上游重新延時啟動設備;也可在故障未解除時,執行“程?!辈僮?,從故障點下游開始順煤流方向逐臺按預定的延遲時間順序停止各設備直到最末。碎煤機和滾軸篩除本身事故外延時30秒后停機。當按“緊急停機”按紐(操作臺上和上位機都有此開關)全線運行設備立即停止運行,碎煤機和滾軸篩延時30秒后停機。1)皮帶機的控制
無論是手動還是自動啟動皮帶機前,都要先響警鈴20秒,通知在皮帶周圍的人員盡快遠離,以免發生事故。皮帶機是輸煤系統的主要運輸設備,因此對它的保護和要求也就相應的多了一些。在皮帶機兩側設事故拉線開關,巡檢人員發現皮帶及其附近設備有異常情況時,可直接拉事故拉線,使皮帶停止。
皮帶重跑偏、縱向撕裂、打滑、管道堵煤等信號都直接進入了PLC,一旦其中某一個事故出現時,都要使皮帶機立即停止。但是為了避免由于這些事故的假信號影響正常上煤,還設置了一些屏蔽這些信號的鍵,當操作人員能夠確認某個信號為誤動作時,就可以使用屏蔽鍵令這個信號不起作用,等信號處理好后,要馬上恢復此信號的功能,以免造成更大的損失。參看“一號甲皮帶控制狀態”圖,本設備的所有控制和狀態都可以在這一幅圖中顯示出來。
本系統對每個設備都設置了一個“檢修”鍵,當現場設備需要檢修時,在上位機中設定此設備為“檢修”狀態,則PLC控制程序禁止此設備運行。2)電動三通擋板的控制
為了使上煤系統更加靈活,設置了16個電動三通擋板,并且要求其參與系統聯鎖,且能就地、程控操作。在自動工作狀態下,當按下預啟動鍵時,三通擋板根據選定的在其前后兩條皮帶的位置,自動完成通甲路或通乙路的動作(例如現在選中的是1#甲皮帶和2#乙皮帶,按下預啟動鍵后,1#三通擋板就自動打在了通乙路的位置上),為下一步的程啟做好準備。
但是由于種種原因,甲、乙路到位信號有可能在使用過一段時間后失靈,因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信號,在到位信號失靈后替代實際信號工作。
為了避免由于誤操作而引起上煤中斷,在已經運行的流程中對所有三通擋板操作無效(閉鎖操作)。3)除塵器
系統設置了15個除塵器,自動時,在預啟動時啟動,但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯鎖手動時與所在帶式輸送機聯動,在啟動皮帶前先輸出啟動除塵器信號,但不論除塵器啟動與否,都繼續向下啟動皮帶機。除塵器自身故障不連跳主設備。
4)除鐵器
系統共有2個盤式除鐵器和8個帶式除鐵器,自動時,在預啟動時啟動,但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯鎖手動時與所在帶式輸送機聯動,在啟動皮帶前先輸出啟動除鐵器信號,但不論除鐵器啟動與否,都繼續向下啟動皮帶機。除鐵器自身故障不連跳主設備。5)振動器
本系統共有30個振動器。它的功能是在出現堵煤的情況自動振打,或每隔20分鐘自動振打10秒,也可切換到手動方式,由操作人員手動隨時啟停。6)皮帶秤
皮帶秤輸出的脈沖累加點用于計算累計上煤量。7)葉輪給煤機
葉輪給煤機利用行走和撥動功能把在火車、汽車卸煤溝中的煤炭運送到皮帶上。自動工作狀態下,給煤機啟動和停止取決于在它后面的皮帶的動作,而給煤機的前進和后退,則需要操作人員根據現場的實際情況進行手動操作。參見“一號葉輪給煤機控制狀態”畫面。8)斗輪機
兩個斗輪機分別在兩個煤廠,負責煤廠煤炭的堆取工作。在機組使用煤炭量較少時,利用斗輪機的堆料功能,配合5#甲、7#甲皮帶正轉,把卸煤溝的煤炭存儲在煤廠中;當鍋爐使用大量煤炭時,利用斗輪機的取料功能,配合5#甲、7#甲皮帶反轉,把存儲在煤廠中的煤炭運往原煤倉。9)滾軸篩
滾軸篩位于8#皮帶和9#皮帶之間,其作用是把煤炭進行篩分,篩下物直接落到9#皮帶運往原煤倉,篩上物通過11#皮帶和碎煤機進行破碎后返回煤廠。當滾軸篩出現故障時,煤炭直接從8#皮帶落在9#皮帶上運往原煤倉,可保證原料的供應不會因為滾軸篩的故障而停止。10)卸料小車
卸料小車共有兩個,10#甲帶和10#乙帶上面各一個,可在皮帶上行走。其功能是把10#皮帶上的煤炭卸到原煤倉中。
原煤倉共有12個,1~6#原煤倉給1#機組提供燃料,7~12#原煤倉給2#機組提供燃料,6#倉與7#倉之間有一段距離,其它倉都是并在一起的。原煤倉上裝有12個位置開關,可標識小車處于哪一個原煤倉上。
卸料小車上面有三個擋板,可以使小車處于卸料/直通狀態。初始位置為直通狀態,當開始卸料時,兩側的擋板打開,位于皮帶上的擋板關閉,煤炭從皮帶兩側落入選定的原煤倉;當小車經過6#倉與7#倉之間時,為了避免煤炭撒落到外面,兩側的擋板關閉,皮帶上的擋板打開,此時小車處于直通位置,煤炭經過小車后依然還落在皮帶上,最終進入12#原煤倉中。
小車有兩種卸料方式,定點/連續方式。定點方式是小車走到選定的原煤倉后,停止不動向原煤倉內卸料;連續方式是小車在選定的原煤倉上來回行走,把煤炭均勻地卸到原煤倉中。配煤方式分為自動配煤、手動配煤和就地配煤三種方式。
在自動配煤方式下,當輸煤系統發出“程啟”操作后,配煤皮帶(10號甲、乙)即先運行。當配煤皮帶出現運行信號后,首先按照煤倉的順序進行檢測,從第一倉開始進行順序配煤,將所有煤倉配至高煤位。此時如果某些倉不使用,則需要把這些倉置于停用狀態,這樣在輪到這個倉配煤的時候,就會把它跳過去,繼續為下一個倉配煤。當所有倉都處于高煤位時,配煤就完成了。
手動配煤是由操作人員根據現場的煤位和卸料小車的信號,在上位機上手動操作小車的運行/停止,卸料/直通,定點/連續等功能,完成原煤倉的配煤工作。
就地配煤是在現場由操作人員根據實際情況,操作小車的運行/停止,卸料/直通,定點/連續等功能,完成原煤倉的配煤工作。6.結束語
這套系統目前已經運行了半年時間了,根據實際的運行情況證明:整個系統安全可靠,穩定性高,控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術的提高,輸煤系統的自動化水平也在不斷提高,目前已經做到了把相對分散的各個設備統一集中到一起控制的情況,幾乎涵蓋了全部的設備,這其中大部分設備可以自動順序啟/停,個別設備只能夠上位機手動操作,表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業的發展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高,程序控制作為輸煤系統的主要控制方式,在火力發電廠將得到更加廣泛的應用。
第四篇:輸煤系統程控操作相關知識
輸煤系統程控操作相關知識
1、輸煤系統設備的啟停方式? 答:逆煤流啟動,順煤流停止。
2、設備連鎖的作用是什么? 答:
1、確定設備的啟停順序。
2、防止事故擴大化。
3、保證設備安全穩定運行。
2、程控起停設備的控制方式有哪幾種?
答:程控聯鎖自動、程控聯鎖手動、程控解鎖手動。
3、程控值班員依據什么選擇系統設備的運行方式? 答:
1、依據輸煤系統設備運行、備用、檢修狀況。
2、煤質要求、運行方式的經濟性。
3、設備定期切換制度及有關規定。
4、上級領導下達的生產命令及安排。
4、程控值班員主要監測設備哪些參數?
答:溫度、振動、電流、電壓、運行信號、設備狀態等。
5、程控值班員接班檢查哪些內容?
1、嚴格執行交接班制度:查看記錄本,了解輸煤系統設備運行、檢修狀況及原煤倉煤位情況。
2、檢查電源、主機柜、儀表、控制臺報警系統是否正常。
3、檢查對講機、電話、監視系統、空調等設備是否正常。
4、檢查程控室衛生是否符合要求,保持整潔。
5、如果系統正在運行,應觀察電流指示是否在正常范圍。
6、程控值班員啟動設備前,應做哪些工作?
答:
1、根據值長的命令,確定合理的運行方式,并及時向各巡檢員下達有關的命令,以做好系統運行前的檢查及準備工作。
2、檢查各部分電源接線等連接正確、接觸良好、插頭接插良好。
3、檢查程控室CRT、程控主機、UPS電源、電視監視器、監視手操器等設備處于良好的狀態。
4、檢查輸煤系統呼叫系統是否在可靠的備用狀態。
5、檢查系統內各檔板是否與確定的運行方式相一致。
6、檢查伸縮裝臵是否在正常的工作位臵上。
7、檢查各輔助設備及保護裝臵信號正常。
7、在哪些情況下禁止對設備進行檢修工作?(1)正在運轉的設備;
(2)電源未切斷的設備;
(3)沒有卸掉壓力的設備;
(4)沒有辦理安全檢查登記的設備;
(5)內部介質和污染物未清理干凈的設備.8、檢修后皮帶需單機試轉,值班員應做哪些工作?
1、恢復安全措施、按規定進行設備啟動前的檢查;
2、將皮帶就地控制箱轉換開關打至“就地”,通知程控人員將該設備解除連鎖。
3、檢查設備無異常,按“預啟”鈴30秒后,按“啟動”按鈕、設備啟動。
4、設備試轉結束、按“停止”按鈕、設備停止。
第五篇:輸煤程控系統操作說明書
輸煤程控系統
操 作 使 用 說 明 書
目 錄
==================================== 一.控制原則...................................................................................................................2 二.控制方式...................................................................................................................2 1.程控自動................................................................................................................3 2.聯鎖手動................................................................................................................3 3.解鎖手動................................................................................................................3 4.就地控制................................................................................................................3 5.其它控制功能.........................................................................................................3 6.設備故障的檢測與保護...........................................................................................4 三.顯示與控制...............................................................................................................5 1.設備顯示功能.........................................................................................................5 2.實時監視和控制.....................................................................................................5 2.1流程選擇啟動...............................................................................................5 2.2流程停止......................................................................................................7 2.3設備工作狀態的選擇.....................................................................................7 2.4設備保護的投入和切除.................................................................................7 2.5故障報警......................................................................................................7 2.6緊急停機......................................................................................................7 2.7運行設備模擬圖顯示.....................................................................................7 3.程控系統的其它功能............................................................................................10 五.畫面操作說明:.........................................................................................................10 六.其它:....................................................................................................................22 1.程序處理:..........................................................................................................22 2.報警區域劃分:...................................................................................................22 3.安全區域劃分:...................................................................................................22 4.語音報警功能.......................................................................................................22 5.網絡功能..............................................................................................................23 6.快捷健功能..........................................................................................................23
一.控制原則
1)、正常運行時,輸煤設備應按逆煤流方向順序啟動。2)、正常停止時,輸煤設備應按順煤流方向順序延時停機。
3)、皮帶事故連鎖停機時,從事故皮帶開始逆煤流順序停機,碎煤機、除鐵器、除塵器事故時,只自跳不影響系統運行,向運行值班人員報警。
4)、由于緊急情況需立即停所有設備時,操作臺及上位機(畫面)上均有急停按鈕,此按鈕一旦動作,PLC能立即接到命令,使所有設備立即停下來。
5)、單停某一設備,當運行人員認為運行中的某一設備異常時可單獨停這一設備。并從該設備到煤源逆停相關設備。
設備啟停條件:
1.設備檢修或就地方式
? 所有對應設備不能啟停。
2.程控自動方式
? 皮帶,犁水器,葉輪給煤機,碎煤機部分:啟停由PLC控制。
? 盤式除鐵器,帶式除鐵器,噴淋,除塵器,刮雨器:啟??梢杂蛇\行人員操作控制。
3.聯鎖手動或解鎖手動方式
? 皮帶,粗碎機機,細碎機,除塵器,葉輪給煤機,盤式除鐵器,帶式除鐵器,刮雨器,采樣裝置,啟停由運行人員操作控制。
二.控制方式
運行方式切換:
? ? ? ? [程控自動]←→[聯鎖手動]←→ 設備[解鎖]方式 [程控自動]所選設備不能在[解鎖]方式下運行 [手動聯鎖] 設備在聯鎖狀態下單機調試或運行 [手動解鎖] 設備在解鎖狀態下單機調試
1.程控自動
程控自動是在控制室上位機工作站上,根據運行需要選擇一條完整的流程。然后進行啟動前的[流程預啟]操作,所選流程的三通,碎煤裝置裝置自動到位,預報延時200秒,當上位機出現[流程預啟]成功提示后,操作[流程啟動]按鈕,沿線所選設備自動按逆煤流方向依次啟動,此過程逐級檢測本級電流和速度正常后才能啟動下級設備。在運行中當設備發生可檢測到的故障時,立即自動停故障設備,同時沿逆煤流方向停止設備運行,當配煤、卸煤煤結束,程序停機時從煤源設備開始按順煤流方向自動延時停機。如在規定時間內設備不到位或不能正常啟動,將提示“預啟失敗”或“程控啟動失敗”。
2.聯鎖手動
程控[聯鎖手動]是通過各設備操作端選擇的,[聯鎖手動]要求設備按逆煤流方向手動啟動,順煤流方向逐一手動停機。對于不滿足聯鎖關系的啟、停信號,系統主機不予啟、停。對于運行中的流程,若某一臺設備出現故障,處理方式同程控。
在[聯鎖手動]方式下,可以在流程相互不矛盾時方便地實現多路運行。
3.解鎖手動
當設備設為[解鎖]時,該設備將解除聯鎖關系,設備在[解鎖]狀態下可以任意啟、停,是一種非正常的運行狀態,不允許帶載運行,只適用于單臺設備的調試、校正、試驗,正常情況不提供運行人員使用。
4.就地控制
系統中的各設備均可通過現場就地的轉換開關切換到就地方式此時脫離程控,控制室運行人員在上位機上也需把對應設備設定為“就地或檢修方式”。
若現場設備切換為程控方式時,必須通知控制室運行人員在上位機上解除對應設備的“就地或檢修方式”。
它適用于單臺設備的調試、校正、試驗。
5.其它控制功能
1)當設備發生故障
設備發生故障的同時可以在模擬圖上顯示出設備的故障狀態,運行人員要予以確認,同時伴有語音或文字報警。
2)除鐵器控制
輸煤系統在[程控自動]及[聯鎖手動]方式下,當除鐵器對應的皮帶啟動后,盤式除鐵器自動到位并勵磁,工作中定時卸鐵,當相應的皮帶停止之后,盤式除鐵器自動延時離開工作位回到卸鐵位卸鐵;帶式除鐵器可以通過程序控制來投入和停止。在[解鎖]、“就地”方式下,可以一對一操作除鐵器工作。
3)信號狀態顯示/切除/投入
設備的所有報警信息都能在實時報警中顯示出來,通過此畫面還可以對設備的“聯鎖、檢修”狀態及停機故障(如:電機電流越限、皮帶重(二級)跑偏、皮帶拉線、堵煤、撕裂、速度等)進行了解。
4)程控系統能夠自動對信號狀態方式顯示,及對操作進行記錄。對方式操作設定使用權限。
5)實時曲線連續變化量
如:電機電流等實時曲線顯示。6)越限報警連續變化量
如:電機電流、煤倉煤位等、越限報警時刻及相應數值顯示打印。7)電源系統故障延時停機
各控制站檢測到UPS報警和UPS入口掉電時同時發語音和顯示報警,停止煤源上煤,皮帶走空后停機。UPS出口掉電、雙上位機都掉電或故障、PLC遠程站掉電或故障、PLC遠程站I/O通道雙路24VDC都掉電,系統按緊急停機處理。
8)防止誤操作功能
監控系統設有嚴格的密碼口令和級別保護,不同級別的人員只能操作和自己身份相關項目菜單,未得到授權的無關人員無法操作程控系統。
6.設備故障的檢測與保護
PLC監控系統能檢測下列設備故障,并作出相應處理:
(1)、皮帶跑偏: 輕偏報警、重跑偏若選中聯鎖則停皮帶
(2)、皮帶打滑: 輕打滑報警、重打滑若選中聯鎖則停皮帶(3)、皮帶撕裂: 報警、若選中聯鎖則停皮帶
(4)、有料流: 報警、若選中聯鎖則停皮帶
(5)、皮帶拉繩開關動作:報警、停皮帶(6)、人身保護裝置:報警、停皮帶
(7)、設備電流越限(PLC檢測超過其額定值):報警、停相應設備
(8)、設備電機保護動作:報警、停相應設備
(9)、犁煤器、刮雨器、盤式除鐵器、三通擋板不到位:報警、自動停電機(10)、煤倉煤位報警:低煤位、高煤位報警(12)、一級碎煤機電機溫度:一級報警、二級停機(13)、細碎機電機振動、電氣故障:報警、停機(14)、細碎機低速:報警、停機
三.顯示與控制
1.設備顯示功能
監控畫面信息顯示:
程控系統具有豐富的信息提示功能,監控畫面通過文字、數字及顏色的變化來顯示程選設備;預啟設備;啟動設備;故障設備;聯跳設備;檢修設備等設備狀態信息。
堵煤顯示、運行設備電流顯示,當信號出現時畫面上才有顯示。除鐵器運行狀態及盤式除鐵器位置自動顯示。實時報警窗口:
在監控畫面中,具有設備實時報警提示,實時報警為漢字顯示。值班員可以通過如下方式了解設備的報警情況:
一是通過系統工藝模擬圖上設備的顯示狀態; 二是通過“實時報警”窗口。
2.實時監視和控制
在主控上位計算機上通過監視器實時監控生產過程。主控上位機實時地從PLC主機得到運行數據,刷新系統實時數據庫,動態地監測開關狀態變化,模擬量參數的變化;并對實時數據進行分析判斷,當發現故障時,產生報警信息。運行人員通過上位機監控軟件向PLC主機發送有關的控制指令。
2.1流程選擇啟動
用鼠標器或功能鍵在監視器上選擇啟動某一個預定義流程,現定為4個配煤源流程和兩個卸煤源流程,具體如下:
1A皮帶配煤源
配煤1: 1A-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9A
配煤2: 1A-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤3: 1A-2A-4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤4: 1A-2A-4B-5B-6B-7B-8B-9B 配煤5: 1A-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9A 配煤6: 1A-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤7: 1A-2B-4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤8: 1A-2B-4B-5B-6B-7B-8B-9B
1B皮帶配煤源
配煤1: 1B-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9A
配煤2: 1B-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤3: 1B-2A-4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤4: 1B-2A-4B-5B-6B-7B-8B-9B 配煤5: 1B-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9A 配煤6: 1B-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤7: 1B-2B-4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤8: 1B-2B-4B-5B-6B-7B-8B-9B
10A皮帶配煤源
配煤1: 10A-11A-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9A 配煤2: 10A-11A-2A-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤3: 10A-11A-2A 4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤4: 10A-11A-2A 4B-5B-6B-7B-8B-9B
10B皮帶配煤源
配煤1: 10B-11B-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9A
配煤2: 10B-11B-2B-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤3: 10B-11B-2B 4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤4: 10B-11B-2B 4B-5B-6B-7B-8B-9B
10B皮帶配煤源
配煤1: 3C-4A-5A-6A-7A-8A-9A 配煤2: 3C-4A-5A-6A-7A-8A-9B 配煤3: 3C-4B-5B-6B-7B-8B-9A 配煤4: 3C-4B-5B-6B-7B-8B-9B
卸煤流程
卸煤1: 1A-2A-3C 卸煤2: 1A-2B-3C 卸煤3: 1B-2A-3C 卸煤4: 1B-2B-3C
卸煤5: 10A-11A-2A-3C 卸煤6: 10B-11B-2B-3C
一但配煤流程選中,即確定了粗煤機和細煤機A/B的選擇,至于是采用篩面還是旁路,操作員只需在配煤流程畫面中做選擇即可。選擇了配煤還是卸煤即選中了雙向皮帶的正反轉方式。
當選擇某個流程后,系統先進入工藝流程預啟動,自動調整相應的三通擋板,粗/細碎煤機的位置,檢查涉及設備的啟動條件,各項條件符合要求,三通、粗/細碎煤機調整到位,系統給出允許該流程啟動的信息,即預啟成功。用鼠標或鍵盤點擊[流程啟動]按鈕,所選工藝流程按逆煤流啟動原則及相應時序關系逐臺啟動設備。
2.2流程停止
某一個工藝流程運行中,可通過鼠標點擊[流程停止]停止所選擇的流程。
2.3設備工作狀態的選擇
在監示器上可動態顯示配煤、卸煤過程的工礦,包括實時顯示電流、設備保護開關的狀態、設備聯鎖的投入狀態、設備的檢查狀態等。用鼠標點擊控制設備的啟停、設備聯鎖的投入或切除、設備檢修狀態的設置和切除等。設備聯鎖、檢修狀態的投、切、切除設操作權限,并自動記錄。
設置為檢修狀態的設備,禁止對該設備操作,監示器顯示設備處于檢修狀態。
2.4設備保護的投入和切除
設備的保護,如:皮帶打滑、跑偏、、撕裂、拉繩動作、料流動作保護停機等,可由運行操作人員設置投入或切除。正常工作時設備保護應投入,在設備調試或傳感器發生故障時,可取消相應保護。此項功能設操作權限。
2.5故障報警
系統產生故障源時,立即把故障設備名稱、時間等信息在屏幕上顯示出來。
2.6緊急停機
在上位監控機畫面上,能用定義好[急停畫面]實現急停。當系統遇有緊急情況需緊急停機時,立即操作在臺上設置的急停按鈕,能更快的急停系統。每次停機、起機都記錄相應的數據,如:各設備的電流等,以便區分是否是重載起停。
2.7運行設備模擬圖顯示
上位監控機對在線運行設備以動態模擬圖方式全部顯示。
2.8 自動配煤控制方案
自動配煤的總體原則: 低煤位優先配煤 中煤位順序配煤 余煤自動分配
高煤位自動越過 檢修倉不配煤
一、啟動操作步驟
1、流程設定:程控方式→流程選擇
2、手/自動配煤設定:配煤方式→手動配煤/自動配煤
3、尾倉設定:方式設定→尾倉設定
4、檢修倉設定:方式設定→檢修5(三通、振打、煤倉免配等)
5、首先點擊【系統清零】、【配煤清零】,然后流程預啟,程控啟動流程,開始上煤,自動配煤。如在啟動流程或自動配煤過程中由于設備故障導致配煤中斷,則重新啟動流程和投入自動配煤之前必須先進行系統清零和配煤清零。
二、具體設備控制操作功能:
1、手動啟停流程、配煤控制
(1)、當配煤系統處于停機狀態,且[自動啟停流程]按鈕處于未選中狀態且[自動配煤]按鈕處于選中狀態,有非檢修(或免配)的煤倉煤倉出現低煤位(6米時)時,在主畫面上提示“有煤倉料位低需要啟動配煤”,由操作人員手動選定并啟動流程后,程控自動優先對低于6.0米的非檢修煤倉優先配煤。若無低于6.0米的非檢修煤倉,執行順序配煤。
(2)、定義:高煤位信號(高煤位暫定模擬量為8.5米或開關量報警到位)。(3)、順序配煤:在尾倉、檢修倉設定(尾倉設定:方式設定→尾倉設定選擇,檢修倉設定:方式設定→檢修5畫面上選擇)完畢后,開始順序配煤,先從左則犁煤器進煤,左側料位高開關到位,改從右側犁煤器進煤,直到本倉料位高跳到下一煤倉進煤,當所有非檢修煤倉均達到高中煤位8.2m后,程序自動進行余煤分配,直到停止流程,結束此次配煤過程。
(4)、跳補配煤功能:在順序配煤過程中,如果非檢修煤倉出現低低煤位時,中斷當前煤倉的配煤工作,轉向給低低煤位倉配煤,低低煤位6.0米消失后繼續配煤1分鐘,再轉向其它低低煤倉配煤如此循環,直到所有煤倉低低煤位(6.0米)均消失,程序自動轉向順序配煤。
(5)所有煤倉煤位都高于6.0米,程序按順序配煤即從尾倉鄰近的煤倉開始配
煤,在給該煤倉配煤過程中若其他煤倉煤位均在6.0米以上,則一直給該煤倉配煤直到達到高煤位8.2米,再轉向下一煤倉配煤。在給下一煤倉配煤過程中若前個煤倉的煤位下降低于6.0米時,程序轉向前煤倉配煤并配煤至8.2米,再轉向下一煤倉配煤。如此循環直到自動配煤結束。
(6)、余煤分配模式:所有煤倉均達到中煤位(8.2m)后,提示“配煤停止進入余煤分配”上煤控制自動停止(按延時順停過程,延時保證所有皮帶走空),犁煤器此時執行中煤位順序配煤,右側犁煤器動作,每個煤倉進煤定時30秒,直至全線停車(注:中煤位暫定模擬量為8.2米或開關量報警到位,定值可做調整,基本上保證能均分到能加煤的煤倉)。
(7)、順停輸煤流程:當所有非檢修煤倉模擬量料位均達到中煤位8.2米后,提示“配煤停止進入余煤分配”方式
(8)故障模式:當#1倉的犁煤器無法抬犁時,且出現高煤位,執行急停;當其它出現犁煤器無法抬犁時,自動選定該倉作為尾倉,及時報警提醒運行人員注意,此時建議由操作人員切回手動模式配煤,并通知相關人員處理故障。
三、注意事項
1、在正常配煤過程中,所有煤倉煤位都達到8.2米后,煤位高報警(8.2米)提醒運行人員要進行余煤分配,直至停止流程。煤位低報警(6.0米)提醒運行人員需上煤了,運行人員可根據實際機組運行情況確定上煤時間。
2、配煤模式的切換由“手/自動配煤按鈕”所處的狀態決定,處于自動配煤模式按鈕上顯示[程控],處于手動配煤狀態時顯示[點操]。
3、自動起停流程的使能予否,由“允許自動啟停流程按鈕” 所處的狀態決定,處于選中狀態時為允許自動啟動流程模式,處于未選中狀態時為手動起停流程模式。
4、在自動配煤狀態下,凡是檢修煤倉均由操作人員在尾倉選擇畫面上進行選擇設定,以確保程序不對所選擇的倉進行處理。
5、在自動配煤狀態下,如果出現料位檢測故障、犁煤器故障、犁煤器落到位信號反饋不穩定等因素有可能使自動配煤程序進入非正常狀態,此時操作人員可按下“系統清零”按鈕對控制過程進行復位,使自動配煤程序重新開始運行,恢復正常的控制過程。
3.程控系統的其它功能
兩臺上位監控機互為熱備用,正常運行時一臺用于監控、另一臺用于監視,請不要兩臺同時用于監控、以免互相干擾。3.1 顯示和報警功能:
報警管理系統可以對設備進行“實時報警”監控,也可以進行“歷史報警”查詢;還能夠實現設備“報警統計”。幫助運行及檢修人員掌握設備運行狀況。
3.2 顯示現場實際運行情況:
(1)模擬圖顯示:顯示整個系統和部分系統的運行情況。(2)曲線顯示:顯示電流等的變化情況。3.3 實時報警功能:
對設備故障情況進行實時跟蹤記錄,超過規定記錄報警最大信息量的“報警信息”自動清除。實時顯示出報警信息,“設備的啟停情況”,“設備故障及恢復情況”。
3.4 查詢:
(1)歷史報警(事件)查詢功能
可以查閱設備過去一段時間故障報警信息及事件信息、運行值班人員操作信息等。
(2)歷史數據存儲和查詢
上位監控機、自動記錄輸煤系統的故障信息、電機電流值、原煤倉煤位,對每臺設備的運行時間、故障時間進行記錄。相關人員可通過鼠標和鍵盤查看上述原始數據并分析。
五.畫面操作說明:
系統啟動后,進入系統封面,點擊“轉入程控”即默認進入輸煤控制流程。以下說明各畫面的切換及操作:
? 系統主頁
? 配煤主畫面
具有操作權限的用戶,可以點擊圖中設備,彈出操作畫面來對各個設備進行操作,現對各設備的操作進行簡單介紹:
⑴普通皮帶:點擊皮帶名稱,即可調出操作端畫面,如1甲皮帶,點擊圖中C_1A 彈出畫面,此時可對設備進行操作。
包括:五中保護是否有效,如選擇有效,一但發生報警則發出急停該皮帶命令
在連鎖/解鎖方式下的手動啟動/停止操作
報警確認
檢修設定,在檢修狀態,啟動/停止按鈕不可見
手動預警
顯示各種DI信號
⑵雙向皮帶
包括:五中保護是否有效,如選擇有效,一但發生報警則發出急停該皮帶命令
在連鎖/解鎖方式下的手動正向/反向啟動/停止操作
在配煤方式下,正向啟動可視,在卸煤方式反向啟動可視
報警確認
檢修設定,在檢修狀態,啟動/停止按鈕不可見
手動預警
顯示各種DI信號
⑶葉輪給煤機
點擊畫面中圖例,即可彈出操作畫面
此操作窗口可以對葉輪給煤機的設備參數進行設定,包括設備起停、檢修、急停、解鎖、設備轉速以及葉輪給煤機的行走方向的設置,點擊確定按鈕,發出命令從而實現對葉輪給煤機的操作。
說明:
當設置設備在檢修方式時,設備處于禁止操作狀態,不允許啟停;
當設置設備在解鎖方式時,即使設備可以單獨起停而不具備任何聯鎖關系; 當設備處于運行狀態時,不允許進行解鎖操作;
當設置設備急停時,設備會立即停止運行,而處于急停狀態,需要復歸才能進行起停等操作。
包括設備起停、檢修、聯動參數設置。
以上已說明檢修等按鈕設置參數含義,當設備設置為聯動方式時,則可以與相關設備進行聯鎖操作。
以下設備操作端畫面類似,故不再重復,僅將圖例進行說明。⑷斗輪機
⑸除塵器/除鐵器
⑺盤式除鐵器
⑻電動三通(圓點)
⑼振打器
⑽粗/細碎煤機
⑾ 擺動篩/雙軸篩
⑿除雜物裝置
⒀犁式給料器
此裝置在煤倉上方,點擊文字即可彈出操作畫面
?
具有操作權限的用戶,可以點擊畫面中電氣開關,彈出操作窗口,電氣開關有“合閘”、“遠控”、“故障”、“電流越限”等狀態顯示,而操作則有“合閘”、“跳閘”、“檢修”,當設置操作參數后,點擊“確定”按鈕即可對PLC發出命令,從而達到對設備的操作;如取消設置則點擊“取消”按鈕,操作被取消畫面自動關閉;點擊畫面標題可以關閉操作窗口。
畫面中可以顯示的參數有6KV電壓、低壓變壓器電流以及各個饋線開關電流,當設備電流超出限定電流時,電流將會顯示為紅色。? 配煤流程設定: ⒁
輸煤電氣圖:
? 卸煤流程設定:
(此按鈕彈出設置程控/聯鎖方式畫面,當最頂端矩形框顯示程控自動時,可以點擊流程選擇,出現程控流程的選擇畫面,當選擇流程后,選定流程顯示黃色,即可預啟流程,當滿足啟動條件時,流程啟動按鈕才可以點擊;而流程停止按鈕可以在啟動流程以后進行操作;當取消選擇流程,流程控制字即被清除。
? 控制模式設定:
在配煤流程和卸煤流程畫面中,可選擇控制方式及多種控制按鈕 ? 報警上下限設定值。
? 實時/歷史曲線:顯示不同時段的電流等參數的曲線顯示
(在此畫面中點擊趨勢圖,可以出現上面操作參數設置,即可查詢歷史曲線參數,從而顯示出歷史趨勢圖)
? 實時報警:實時顯示系統報警,自動滾動到新的報警,使用戶方便的查看當前設備故障報警情況。
? 溫度顯示:由于碎煤機溫度值較多,因此單獨有畫面來顯示碎煤機的溫度參數,通過溫度顏色來顯示溫度越限情況。
(當溫度出現越限時,參數會出現閃爍)? 系統注冊/注銷操作等設定及畫面操作按鈕說明:
系統定義三個登錄級別,賦予不同的功能,其中
Admin:具有最高級別,具備程序開發所有工程師權利
Oper:
具備輸煤操作功能,不具備程序開發權利 Guest:
最低級別,只能畫面瀏覽,不具備操作功能 ? 控制權限切換:
操作權限通過切換畫面在就地/輔網之間進行切換,處就地則就地能操作,輔控網只能監視不能操作,反之亦然。
六.其它:
1.程序處理:
? 擋板動作,犁煤器升降,犁水器升降,碎煤機啟停: 發1秒脈沖信號。? 啟動預警(卸上)(卸堆)(取上),流程預啟動,流程啟動,流程停止:
發1秒脈沖信號。
? 對應皮帶停止,流程選中:淺灰色/黃色閃。? #4皮帶反轉,停5秒后啟動。
2.報警區域劃分:
? ? ? ? ? ? ? 100:#1皮帶設備及附屬設備(給煤機)200:#2皮帶設備及附屬設備 300:#3皮帶設備及附屬設備
400:#4皮帶設備及附屬設備(一級碎煤機)500:#5皮帶設備及附屬設備(細碎機)600:#6皮帶設備及附屬設備(犁煤器)700:#7皮帶設備及附屬設備(斗輪機)
3.安全區域劃分:
? zpsm_guest ? zpsm_oper ? zpsm_admin
4.語音報警功能
多媒體智能語音報警是事先將報警語音錄入計算機中,然后以文件形式存儲在硬盤
中。工作站根據PLC運行情況,啟動某一條報警信號,通過放大,從音箱發出語音報警。
報警語音包括:皮帶拉繩動作、皮帶撕裂、皮帶跑偏、皮帶打滑、落煤筒堵塞、電流越限、煤倉煤位低、煤倉煤位高。
5.網絡功能
? 程控系統與上位機采用工業級的以太網通訊。
1.左側操作面板綠色矩形框表示上位機與PLC通訊正常,紅色矩形框表示上位機與PLC通訊異常
? 以上集散型的PLC網絡控制系統具有實時性高,運行可靠,結構層次清晰的優點,便于生產管理,便于與生產廠家聯系,以便提供及時準確的售后技術服務。
6.快捷健功能
● Esc鍵 :打開用戶登錄窗口