第一篇：保定熱電廠輸煤系統計算機程控技術應用

保定熱電廠輸煤系統計算機程控技術應用

姚麗欣

保定熱電廠，河北保定071051 1概述

保定熱電廠燃料輸煤系統經過幾期擴建，現在分為新老2個系統。老系統控制＃l～＃4爐的輸煤皮帶，新系統控制＃5～＃6爐及地煤溝往煤場存煤的輸煤皮帶。鑒于資金情況和現有控制方式，首先解決老系統的輸煤程控和模擬監視問題。老系統由16條皮帶運輸機、4臺葉輪給煤機、14臺電動犁煤機、5臺除鐵器、2臺碎煤機等設備組成2條機構化作業；其受控范圍為煤溝至主廠房煤倉間各設備。

由于輸煤系統原來采用繼電器完成遠方集中控制，操作方式落后，繼電器老化，運行可靠性低，故障率高，設備和電能損耗嚴重，工人勞動強度大，工作環境差，占用運行人員多，已不適應目前的發電量和電廠安全生產的需要。更為嚴重的是，因繼電器盤面與底座導電體（焊接線）距離太近，底座受熱嚴重碳化，導致控制系統經常發生嚴重的熱接地，致使皮帶機自啟、自跳事故頻繁發生。輸煤系統是電廠的重要環節，如不及時對操作方式落后、事故隱患嚴重且無備件更換的控制系統進行技術改造，勢必對機、電、爐的安全生產造成嚴重威脅。因此，為保證安全生產，確定采用可編程控制器(PLC)控制技術對目前輸煤系統控制進行技術改造。

2程序控制系統的構成及主要特點

2.1上位機系統 2.1.1作用

上位機（人機接口）作為系統最頂層的管理系統，是運行人員操作控制系統的窗口。它負責管理下一層的PLC系統，發出指令，處理分析PLC發來的信息，實時模擬顯示現場的運行工況，提供現場設備的運行狀態。當系統發生故障時，實時發出聲光報警，顯示故障位置，通知現場維護人員，控制系統啟停，管理系統資料，打印報表等。在上位機上可通過PLC一對一控制現場設備的啟停，用鼠標可在屏幕上設置、修改皮帶運行方式、檢修設備、試驗設備等。通過上位機還可以監視PLC的運行狀態，修改PLC內部的現場梯形圖程序（調試時使用）。2.1.2配置

本系統采用4臺臺灣研華工業控制主機，配置見表1。

2.2PLC系統

＃2 PLC盤（主站）內的PLC是一種以微處理器為核心，帶有數字、模擬量輸入輸出接口，具有面向現場的梯形圖可編程管理系統。它完成邏輯、順序、定時、運算等功能，以順序控制為主，既控制開關量又能處理模擬量，并且具有很高的可靠性和抗干擾能力，能很好地適應輸煤現場的惡劣環境。PLC系統是上位機系統的下一層控制管理系統，負責直接控制管理現場的一次設備。如果系統出現故障，直接處理并與上位機通訊，將現場的工作狀態和故障信息傳送到工控機屏幕上，供運行人員操作和處理。

本系統采用日本OMRON公司最新出品的SYSMAC CS1系列PLC。它結合了網絡功能的視窗工具用于快速設計和開發，加速了工廠信息和標準化的管理。它是管理工廠自動化新時代的PLC。

SYSMAC CS1系列PLC系統具有更好的連接性和兼容性。大大增加了PLC必須處理的數據量。因此CS1系列提供多個端口以與外部設備進行串行通信。PLC系統各部件參數見表2。PLC配置見圖1。2.3外圍一次信號和控制電纜 2.3.1合閘位置信號

采用原系統設置的接觸器輔助接點返回信號輸入PLC機，作為皮帶機、碎煤機、葉輪給煤機、除鐵器等機械設備的電機啟、停信號。該信號作為設備啟、停聯鎖條件納入設備啟、停程序，實現設備啟、停聯鎖控制；并作為電機故障檢測條件納入監控程序，實現電機故障自動報警處理；也作為設備啟、停顯示信號條件。

2.3.2皮帶故障信號

采用皮帶速度信號和皮帶縱向撕裂檢測信號裝置，作為皮帶機運行的主要監控條件納入監控程序，實現皮帶故障自動報警處理。

2.3.3高低煤位信號

分別采用料位計實現煤倉煤位的連續指示和越限報警。高低煤位信號納入自動配煤和停車程序，實現煤倉自動配煤和煤倉滿煤自動停車功能。

2.3.4堆煤信號

堆煤信號作為落煤管堆煤條件，納入堆煤自動處理程序實現堆煤自動處理功能，堆煤信號裝置采用堆煤信號檢測器。2.3.5機械位置信號

完善和利用原系統安裝的位置信號，主要反映擋板和犁煤機等機械設備的運行狀況。這些信號納入系統啟、停程序和運行監控程序，參與設備啟、停聯鎖，實現事故自動處理。

2.3.6控制電纜

控制電纜是程控裝置與執行機構之間傳遞控制信號的主要媒介。本系統原有信號電纜可利用率較低，重新增設了大量信號電纜。 2.4系統特點

據當前PLC控制技術的發展方向，按照技術先進、實用、可靠，適應改、擴建發展的原則，采用日本OMRON公司最新出品的SYSMAC CS1系列PLC為主機，構成輸煤系統的PLC程序控制系統。實現集計算機、控制器、數據通訊和大屏幕顯示器技術于一體，具有實時數據采集、實時運行監控、動態圖形和數據顯示、實時打印記錄、檔案存儲生產數據、越限報警等項功能，為國際90年代先進水平。該系統實現了輸煤系統不同工藝要求的程序開發、程序控制、實時數據采集和動態圖形顯示。輸煤系統的運行設備、煤倉煤位及皮帶計量系統的運行狀態和工藝參數均可在彩色屏幕上用變色、閃爍、水平及垂直填充、圖形移動和旋轉等特殊屬性進行動態過程顯示，生產率及質量數據能以趨勢跟蹤曲線的形式加以揭示，并可用檔案形式加以存儲，隨時可以調用。該系統還具有與全廠計算機管理信息系統聯網，實現計算機信息輸入、存儲和傳送處理，實時打印記錄過程報警事件，定時記錄系統在線工藝參數和生產數據等功能，為生產和設備管理提供了便利條件。

該系統擴展靈活、方便。由于它提供的是可按系統要求配置的模塊化結構，控制器能夠對中大規模的控制進行組態，以滿足最高性能的應用要求。其用戶程序存儲容量可擴展到 512 KB。用戶應用程序采用結構化編程、繼電器梯形圖語言。PLC執行的用戶程序主要反映工藝系統對計算機的控制要求。具體設計、編制實現了對輸煤系統的程序啟、停選擇，混煤倉前、后各設備的程序啟動、監控和停機操作。并可在煤倉煤位、堵煤信號等信息準確后，實現煤倉自動配煤和堵煤自動處理。程序易學易懂，易于掌握，運行時還可以聯機在線修改。該系統具備的程序可編性，接口可擴展性和運行的高可靠性，完全能夠滿足輸煤控制系統的技術要求。系統具體配置和信號流程詳見圖2。

本系統程控部分由2臺工控機（雙機熱備）、＃2 PLC盤（主站）、＃3隔離輸入盤、＃4隔離輸出盤、＃5子站盤構成。程控部分電源來自＃1電源盤，信號取自現場、＃6犁煤機盤和＃7皮帶機盤。

3程序控制系統的主要功能

3.l數據采集和數據處理

具有實時監控和實時數據處理功能，可實現輸煤生產過程的計算機實時監控和實時數據處理。3.2智能化操作

具有智能化操作功能，可使操作和管理人員通過彩色大屏幕顯示器監視設備運行，獲取生產信息，使操作人員對輸煤系統的運行狀況一目了然，并可在鍵盤上進行各種規定功能的操作，實現輸煤系統運行設備的計算機遠方操作和管理。

a.據煤倉煤位信號及來煤、需煤調度指令，實現煤溝至煤場、煤場至混煤倉和煤倉至主廠房煤倉間各工藝流程的設備在啟動、停車程序管理下，按工藝程序要求自動啟停。

b.依據煤倉煤位信號和犁煤機抬、落位置信號，在自動配煤程序管理下實現煤倉自動配煤。

c.依據各路運行設備選擇信號及煤倉煤位信號，實現系統自動倒旁路運行。碎煤機故障時，先倒旁路，再停煤源，系統正常停車。

d.根據堵煤信號在堵煤自動處理程序管理下，實現堵煤自動處理。

e.根據現場具體的要求不同或設備檢修情況，輸煤皮帶和電動犁煤機可分別獨立運行，并通過計算機屏幕改變運行方式。

3.3圖表顯示

具有動態三維圖形顯示、數據實時查詢和檔案存儲功能，操作人員和管理人員可以通過彩色大屏幕，以圖形動態顯示方式監視被控設備的運行狀況，實現查詢各種運行數據和檔案存儲數據，實現輸煤系統設備和上煤量等項生產數據的在線監控和管理。3.4報警

如果皮帶運行期間出現各種異常現象，如電機過負荷、皮帶打滑、跑偏等，監控系統能夠及時發現并發出音響報警，同時在大屏幕上做出相應提示，使運行人員能夠及時采取相應措施。

3.5打印制表

打印每班運行工況、上煤時間、運行記錄及報告、事故記錄及報表。3.6擴展功能

監控系統可以與其它計算機系統聯網，并可再配接模擬盤等，使系統功能更加完善。

3.7安全方面

從安全角度考慮，計算機電源設計有足夠容量的UPS。另外,為防止因計算機系統故障而影響輸煤系統操作，控制盤上仍設有硬手操把手。

4結論

以工控機和PLC為主機構成的程序控制與監視系統，正在隨著引進技術和設備進入我國市場。其高可靠性為提高工業生產能力提供了技術保障，其卓越的性能價格比和豐富的功能，可以解決工業控制和數據處理方面的技術難題。PLC程序控制裝置是實現工業程序控制的現代化控制設備。任何復雜的聯鎖系統，僅體現在PLC所執行的用戶軟件中，而無需使用大量的電纜和繼電器進行硬接線。其優越的上位機所擁有的純中文操作平臺不僅減少了運行操作人員的培訓時間，也為開發人員提供了強有力的開發工具。其效果體現在：PLC具有極強的抗干擾功能，可消除其事故隱患，提高系統運行的可靠性；節省用工，減少運行人員；減輕工人的勞動強度，改善工人的工作環境；提高輸煤生產的經濟效益和輸煤控制系統的自動化程度及人員的科學技術水平等方面。

第二篇：輸煤程控改造技術要求.doc01

大唐雞西熱電廠輸煤程控系統技術改造要求

一、工作內容

1、重新進行網絡規劃

2、更新主站、分站通訊模

3、更新通訊電纜

4、更新主站、分站底板

5、更新上位機2臺

二、系統改造總則

現有輸煤程控系統已運行近10年，近年來主控系統負荷過重，遠程站工作不穩定，故障頻發。

本次擬在維持原系統主框架不動的前提下進行技術改造及系統升級,要求改造之后與原系統硬件、軟件無縫對接，并根據生產工藝調整的需求，編制相應的人機交互界面及邏輯控制程序，直至滿足使用要求為止。

由于輸煤系統要求連續運行的特殊性，系統升級工期需盡短時間完成，割接時間要求在3日內完成，并盡量提前。

1、主站改造

工控機2G/500G/DVD； 人機交互系統界面軟件編程； 控制網通訊卡更新；

主控制器主控程序軟件編程。

*注：軟件所需實現功能見下面“技術標準”。

2、控制分站、通訊主干線路

遠程站機架更新； 遠程站電源更新； 控制網通訊模塊更新；

通訊線路更新及線路施工。

三、技術標準

2.1控制、監測功能 2.1.1上煤控制功能

上煤操作控制分自動、手動及就地三種方式。a.自動方式 自動方式指由操作人員根據工藝要求通過工業控制工作站調出預選流程菜單，由鍵盤輸入相關指令，組成運行時所需要的流程并確認后,由程控系統根據按所選流程逆煤流依次自動啟動各設備。流程停機時，程控系統按流程順煤流依次自動延遲停止各設備,設備停止時應保證無剩余煤。自動方式應有各設備的聯鎖及流程選擇錯誤的閉鎖。b.手動方式

手動方式有兩種，一種是聯鎖手動，另一種是解鎖手動。兩種方式都在上位機上操作。

聯鎖手動是運行人員按照逆煤流方向一對一的啟動設備，按順煤流方向一對一地停機，流程內設備存在聯鎖關系。

解鎖手動時，運行人員可隨意啟停任何一臺設備，此時無任何聯鎖關系，絕不可帶負載運行。c.就地方式

輸煤系統設備均可在就地解鎖手動操作，就地/遠方轉換開關設在就地，向程控室輸送就地/遠方操作信號。2.1.2事故報警功能：

系統應具有完善的事故報警功能。當事故發生時，語音報警系統發出語音信號。

2.1.3管理監測功能：

整個輸煤系統應具有計算機管理功能，能自動采集運行工況及有關數據，能實現實時流量編制、修改及狀態顯示并具有制表功能，能在LCD上查詢并調用有關數據。

2.2 控制系統要求

2.2.1 輸煤程控系統應留有用于擴展的通訊接口。

2.2.2輸煤控制系統應是具有手動控制和試驗能力、分步調試能力的集成系統。

2.2.3輸煤控制系統應留有本工程再擴建時的裕度,并使擴建時系統修改最小。

2.3上位機

2.3.1本系統配備兩臺獨立的上位監控機,互為熱備用。

2.3.2上位監控系統是輸煤程控系統的監視控制中心,應具有數據采集、LCD畫面顯示、參數處理、事故報警、制表打印及PLC參數設置、控制邏輯修改、系統調試等功能。應預置能滿足電廠及輸煤系統管理維護所需的報表制作。LCD畫面應能顯示系統的工藝流程及各種參數、控制方式、運行狀況、控制對象狀態。當控制對象故障或狀態變化時，應以不同顏色顯示。

2.3.3上位監控機應具有核對密碼后才能進入的PLC編程功能，無需另設編程器。

2.3.4上位監控機應采用先進可靠的工控產品 ,而不采用過時的、落后的產品，應具有抗干擾、防輻射能力。內存不小于2G；硬盤不小于500G，LCD采用三星24英寸LCD顯示器，分辨率至少為1280X1024，顏色不低于16位色。2.3.5 上位監控系統技術數據： ? 數據庫刷新周期≤1s ? LCD畫面刷新周期≤2s ? LCD畫面及數據對鍵盤指令響應時間≤1s ? 控制命令從鍵盤發出到通道輸出響應時間≤1s ? 輸入信號從通道輸入到LCD顯示時間≤1s 2.3.6操作員站的基本功能如下：

實時監視系統內每一個模擬量和數字量 顯示并確認報警 顯示操作指導

建立趨勢畫面并獲得趨勢信息 打印報表

自動和手動控制方式的選擇

2.3.7有工程師站功能的操作員站的基本功能如下：

程序開發 系統診斷 控制系統組態 數據庫管理和維護 畫面的編輯及修改

2.3.8顯示功能：具有多窗口的邏輯圖、報警畫面、指導畫面、控制畫面、參數修改畫面、故障診斷畫面、動態畫面等各種監視畫面。調用任一畫面的擊鍵次數不大于3次，任何LCD畫面均能在2秒的時間內完全顯示出來。任何操作指令均可在1秒或更短的時間內被完全執行。

2.3.9安全功能：分別設定操作員和系統員的進入口令。在運行環境下，屏蔽所有熱鍵，從而鎖定系統自由進出。上位機啟動后，監控系統可以自動恢復運行狀態。

2.3.10歷史數據管理：可對所有采集數據設定存取間隔。

2.3.11打印報表：可按用戶定義的報表格式進行定時、報警和隨機打印。2.3.12 事件記錄：事件和內部時鐘可按時間順序區分和管理，并可及時顯示和打印。

2.4 控制操作功能 2.4.1 可按組態通過鼠標指定畫面上的對象進行開關或增減操作。2.4.2 控制系統采用程控、遠控、就地控制相結合的方式。

2.4.3 現場設備故障，影響程控前進時，在滿足相關約束下，運行人員干預可進行跳步操作。2.5 畫面設計規則

2.5.1 供方按照各系統工藝流程圖設計LCD畫面，設有足夠的幅數以保證各工藝系統和控制對象的完整性及所控系統的運行和控制狀況。各系統的監控畫面統一，使各系統具有統一的風格，統一的操作方式，并能合理、靈活地進行切換和調用。

可顯示系統內所有的過程點，包括模擬量輸入、模擬量輸出、數字量輸入、數字量輸出、中間變量和計算值。

對顯示的每一個過程點，顯示其標志號（通常為Tag）、中文或英文說明、數值、性質、工程單位、高低限值等。系統內標簽量應統一格式編寫。

供方根據用戶提供的聯鎖和運行要求，提供足夠多的用戶畫面。用戶畫面的數量，可在工程設計階段按實際要求進行增加，而不額外增加需方的費用支出。運行人員可通過鍵盤或鼠標，對畫面中的任何被控裝置進行手動控制。畫面上的設備正處于自動程控狀態時，模擬圖上反映出運行設備的最新狀態及自動程序目前進行至哪一步。若自動程序失敗，則有報警并顯示故障出現在程序的哪一步。

2.5.2 LCD畫面能分別顯示各系統的工藝流程及測量參數、控制方式、順序運行狀況、控制對象狀態，也能顯示成組參數。當參數越限報警、控制對象故障或狀態變化時，設備符號閃爍進行顯示，同時有聲音提示。不同的操作有不同的聲音反饋。操作有聲音反饋，反饋的音量大小可以調整。

2.5.2.1 采用多層顯示結構，顯示的層數根據工藝過程和運行要求來確定。多層顯示包括功能組顯示和細節顯示。2.5.2.2 報警顯示

系統若確認某一點越過預先設置的限值，LCD屏幕顯示報警畫面，并發出語音信號。

所有帶報警限值的模擬量輸入信號和計算變量均分別設置“報警死區”以減少參數在接近報警限值時產生的頻繁報警。

在設備停運及設備啟動時，有模擬量和數字量信號的“報警閉鎖”功能，以減少不必要的報警。啟動結束后，“報警閉鎖”功能自動解除。“報警閉鎖”不影響對該變量的掃描采集。

2.5.3 所有設備操作均以窗口的方式實現，與監視畫面分開；在設備符號上單擊，將彈出操作窗口，窗口內包括該設備所有可選狀態，供操作人員選擇。2.5.4 操作窗口彈出后，可以方便地在窗口內對設備的參數進行修改或改變設備的運行狀態，所進行的任何操作均在確認后方可生效。

2.5.5 選擇相應的設備進行操作時，由閃爍的紅色邊框（或設備提示符）給予操作人員提示，該操作激活后可連續操作。

2.5.6 用戶可以定義一些熱鍵用于完成某個操作或快速調出一幅畫面，從而簡化操作程序，提高操作速度。2.6 PLC系統技術指標 2.6.1中央處理單元

? CPU應采用美國AB公司的CONTROLLOGIX1756-L61控制器。? 應設置足夠容量的存貯器,考慮20%的備用量。

? 使用RAM存貯器時，其中保存的程序和數據靠自帶蓄電池應至少維持6個月，更換電池時，不得導致程序或數據丟失。2.6.2編程

? 編程格式應為梯形圖及其他PLC常用語言。

? 邏輯功能都應編入PLC內，不能用硬接線或其他復雜裝置代替。2.6.3網絡通訊

? 輸煤控制系統下層網絡應采用冗余配置的CONTROLNET網絡,在一個信道出現故障時由另一信道承擔所有工作,在轉換過程中不能造成數據的變化和丟失，保證整個網絡可靠性。

? 通訊協議應包含滿足系統高度可靠性的誤差、冗余校驗等。

第三篇：PLC技術在電廠輸煤程控系統中的應用

作者簡介：葛建剛（1974-），男，初級職稱，大學專科，主要研究方向：電廠燃料輸煤系統。

摘 要：本文圍繞PLC在電廠輸煤程控系統中的應用展開闡述，首先介紹了輸煤的基本流程，接下來針對PLC在輸煤程控系統中的應用設計。關鍵詞：PLC技術；輸煤流程；電廠輸煤程控系統

電廠的輸煤系統可以看作是燃煤火力發電廠的后勤保障，只有基于自動化控制的輸煤系統的可靠性和穩定性得到了保障，才能確保機組的正常運轉，進而實現整個電廠的社會和經濟效益。構成電廠輸煤程控系統的設備比較多，而且安裝的位置也比較分散，因此需要加強各個設備之間的聯鎖關系，以確保輸煤系統運行的安全性和可靠性，本文探討使用PLC（可編程控制器）為主的輸煤程控系統來控制整個輸煤的工藝過程。1電廠輸煤流程 電廠輸煤工藝流程一般按照卸煤流程、上煤流程和配煤流程三個步驟一次進行，電廠輸煤系統的工藝流程如下圖1所示。卸煤工藝流程是指對于來自電廠之外的煤而言，一般是通過汽車、火車或者輪船等運輸工具運輸到達，接著利用卸煤設備把煤卸到廠內的儲煤站；上煤工藝流程是指利用專用的輸煤皮帶機把原煤從煤場輸送到原煤倉，然后利用碎煤機、篩煤機和電子皮帶秤等設備的輔助作用，以完成對篩分和計量等環節的處理，最終達到所期望的使用要求，它是整個電廠輸煤系統工藝中非常重要的一個環節；配煤工藝流程是指把通過上煤系統輸送過來的煤分配到機組受煤倉中，當然這里的分配要遵循一定的要求和規范。2輸煤程控系統中的PLC設計 本文利用PLC實現電廠輸煤設備的控制功能，利用上級工業控制計算機（即輸煤程控中心）來實現皮帶的跑偏監測和設備的狀態監測等功能。整個輸煤程控系統可以按照三層結構進行控制，即輸煤程控中心、現場控制（即PLC控制站）和就地控制結構。因為電廠輸煤系統的設備具有聯鎖性強和安裝位置分散等特點，系統設計就按照一個主站和多個遠程分站的模式來考慮，利用PLC控制系統對輸煤現場的數據進行采集，把現場的輸煤設備數據信號連接到相應的遠程控制分站，再通過工業通訊以太網，把采集到的現場數據傳送給輸煤控制中心，即通過冗余的PROFIBUS-DP總線連接到輸煤系統的中心控制主站，最后，利用這里的監控計算機對數據進行集中的處理，實現了輸煤系統中心主站對所有輸煤系統內部的設備和數據的監控和管理。在輸煤程控系統中，工業控制計算機即輸煤程控中心，是以上位機和下位機的關系，與輸煤現場控制PLC進行數據通信的。輸煤程控中心實現了對現場設備的皮帶跑偏信號和設備狀態的實時監測，并能夠在輸煤程控中心的顯示屏上模擬輸煤系統的仿真運行畫面,從而能夠直觀地了解輸煤設備的運行狀態。而輸煤現場控制PLC的動作則取決于來自控制開關的輸入信號，進而執行相應的程序塊任務，然后發送給上一級的工業控制計算機實時的設備工作信息，反過來可以接收到上一級工業控制計算機發送來的控制信號，操縱設備實現一些功能，比如事故停車和報警啟動等。由上述的功能介紹可知，實現整個電廠輸煤系統的監控功能是基于PLC和程控中心計算機之間的良好配合的。下面介紹PLC的連鎖和就地手動補充功能。①基于PLC的聯鎖控制功能。輸煤中的各個工作設備的啟動和停止等必須要按照特定的設計步驟進行，即聯鎖控制。下面以輸煤設備的啟動和停止聯鎖過程為例進行介紹，首先對時間間延時進行合理的設置，比如，啟動的延時設置為12s，停車的延時應該按照設備具體情況而定，可以是10s和20s等；然后，加入運行中的設備發生了故障，應發出報警并停車,供料方向的設備也會自動停車，后面設備按順序聯鎖停車；另外，輸煤皮帶設置了雙向的跑偏開關，加入跑偏15°，會發出敬告，跑偏30°則敬告并停車。②就地手動。就地手動是程控操作方式的一個重要補充，當控制開關設置在比較遠的位置時，輸煤控制室利用程控操作輸煤設備，而當控制開關設置在就地位置時，就只能利用就地手動控制了，此時，沒有基于程序的聯鎖保護。3結語 ? 隨著PLC市場價格的逐漸降低，大大刺激了廣大用戶的需求，許多的工廠采用PLC進行產品生產的控制，而PLC在電廠輸煤程控中應用的增長也十分迅速。隨著中國經濟和控制技術水平的不斷發展與提高，這種應用仍將會保持高速度的增長勢頭。參考文獻： [1]張鵬.基于GE-PLC控制的電廠輸煤程控系統[J].工程技術,2008,(16).[2]章旋.從蘇州華能電廠輸煤程控談電站輔助系統的配置[J].電站輔機,2001,(1).[3]劉錯,周海.深入淺出西門子S7-300PLC[M].北京:北京航空抗天大學出版社,2004.[4]張峰,梁燕.PLC程控系統的冗余通信和雙機熱備[J].電氣傳動自動化,2007,(29)

第四篇：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，從操作箱上發出啟停或開關命令，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“程停”操作，程停操作根據所選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“程停”操作，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。

第五篇：企業管理中計算機技術的應用

企業管理中計算機技術的應用

隨著互聯網的進一步的普及和發展，計算機技術在企業管理中的應用越來越廣泛。從企業的生產過程到企業的的管理和組織等整個過程，都是計算機技術的用武之地。通過利用計算機技術，可以大大的降低企業的生產成本，提高整個企業的生產效率和生產質量。可以提高整個企業的內部管理能力。通過計算機技術來加強企業的管理、加強核心競爭力也是一個可行的，具有決定性意義的，長期的發展策略！

企業的信息化，任何一個企業都存在著一定的管理或者其他方面的問題，信息化的過程不是一蹴而就的，只有不斷的創新，不斷的應用，才可以實現管理的現代化和高效化。我廠的生產信息管理系統就是一個比較成功的典范。生產信息管理系統即我們所說的MES系統，這是一種全信息集成的系統，對整個車間生產系統的優化，提供實時收集過程中數據的功能，并作出相應的分析和處理，需要通過企業的連續信息來實現企業信息集成，以促進企業更好更快的發展。它的應用使生產信息能夠快速著傳遞到每一位領導的手里，隨時跟蹤，查看，每一細節、流程、結果，現場的實時數據都能真實地，及時地反映出來，簡單明了，此軟件操作簡單，通俗易懂，可靠性強，更重要的是易于管理。為此，由機電主任楊會海還專門為此軟件的廣泛應用為全廠領導上了一課，講解了管理系統的實用性，操作管理和調用各個軟件畫面的用途，最后明確指出，它的投入使我廠的管理系統更上新高，實施科學管理、人性化管理、使管理更系統化、準確化、標準化、真實化。從本月開始全廠范圍的應用，它的成功實施應用，可以通過這個載體使我們的工作環境，工作空間，更優越化，簡單化。盡管現在的管理方法創新日新月異，但是生產追求的目標是一致的，那就是杜絕不必要地浪費，提高生產效率，所以要不斷對企業進行自身創新，必須利用先進的信息技術和流程的管理理念，來提升企業在社會中的地位。全廠的視頻網絡中心則又是一個信息集成的標志性的系統應用，通過網絡可以隨時了解全廠任何地方，重要設備，重要崗位的實時監督和科學的管理。此兩套信息技術的發展成熟，為我廠實施“開源節流”奠定了結實的基礎。

企業的操作化，現在的工作崗位為操作工配備了生產電腦，以實時的操作現場工藝的控制。已不在是以前到現場做些危險的工作，在電腦上只要鼠標一點，鍵盤一按，就可以把繁重的勞動力變的這么簡單、輕松。促進了為生產的自動化的發展，為生產的安全性，質量性，生產效率性起到了一定的保護和預防的作用。勞動力的減輕，從而使企業的員工大幅度的降低，達到了精簡人員的目的，為我廠節能降耗，開源節流是實施進行開闊了道路。

電腦技術的應用越來越廣泛，以至于在維修方面和使用方面遇到了技術性的問題。電腦，這個熟悉的名詞。我們人人都會玩，家家都有電腦。但也有我們共同的問題，出了問題怎么辦，這就是我們許多人面臨的問題，十分困惑，難解。現在市面上電腦市場很大，品牌很多，配置很多，究竟如何選擇，這也是我們大多數人所面臨的困惑！這方面的欠缺和不足需要我們多學習這方面的知識，和維修技巧，掌握基本的要領。

據不完全統計，我廠電腦有將近二百臺，所以，掌握維修電腦的基本常識十分必要。最近，電腦維修十分頻繁，生產上經常出現死機、自動重啟、等故障，因維修技術欠缺，不能夠及時解決，顯得很難堪！在普遍性的問題其實都有共性的。根據日常維修記錄和經驗，總結出經常故障的原因。

一、電腦無故死機，出現這種情況大多是生產上的電腦，死機后出現的癥狀不盡相同，有的時藍屏，但更多的是黑屏，或者畫面定格，沒反應。此類問題產生的原因比較多，總結起來，主要是硬件部分的問題可能性比較多。1）散熱不良，顯示器、電源和中央處理器中發熱量大，無法通風，沒有良好的散熱環境所造成的，主要檢測溫度到底高不高，可以安裝一個魯大師軟件，可以進行對電腦硬件溫度的檢測保護和報警設置。其次看看，各個硬件的散熱片是否損壞，有無工作，這個也相當重要。在焦爐電腦上就出現這一現象，死機頻繁，打開主機箱后，經查看，獨立顯卡上的風扇損壞，無法工作，導致顯卡溫

度過高，最終引起的死機。2）來回移動主機，也會造成死機現象，主演是硬件內部插件松動，解除不良造成的。3）灰塵的原因占大多數，由于灰塵的影響會導致電腦出現各種各樣的問題，所以，定時清灰也可以避免電腦的故障率，同時增加了電腦的使用壽命。4）還有一種原因是安裝軟件部兼容引起的死機的。現在我們用的windows xp、windows 7，這是現在最常用的系統，由于現在的軟件部兼容，導致了系統無法正常運行此軟件，以致死機。安裝軟件，要先看安裝說明，看支持哪種系統，這樣可以避免因安裝不當導致的死機。5）在使用電腦時，啟動的程序過多也會導致電腦死機，這是由于系統資源消耗殆盡，無法讀取文件數據造成的，只要有節制的打開程序即可！6）電腦病毒的侵入也是主要原因，病毒具有傳染性、潛伏性，只有進行有效的防毒措施，積極預防病毒的侵入以及對外來光盤盒磁盤進行檢查，這十分必要。但在生產中造成電腦故障的原因還有重要的一個原因，就是操作工的誤操作引起的，由于操作工對電腦操作不是很熟練，造成一知半解，不能正確使用。因此，多學習計算機技術方面的知識很有必要的。

計算機的應用管理是一個技術平臺，它的最終目的是實現最佳的企業管理，建立良好的企業形象，為企業的管理水平推向一個新的高潮。強化學習自身的計算機技術是是時代的發展趨勢，只有掌握好，才能駕馭好這個信息化時代所誕生的產物！從而大大提升的自身的利用價值，為我廠的發展提供服務，為自身的發展提供機會！

機電：韓順利