摘要：由于我國煤產(chǎn)地與電廠間的地理位置或地域不同，就需要通過汽車、火車或輪船把煤運(yùn)到電廠煤倉里。通過由卸煤系統(tǒng)、堆煤系統(tǒng)、上煤系統(tǒng)和配煤系統(tǒng)等組成的輸煤程控系統(tǒng)輸送到指定的煤倉或煤筒。由于煤場面積大、工作環(huán)境惡劣、人工作業(yè)通訊難以暢通而傳統(tǒng)輸煤經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂和落煤管堵塞等，利用現(xiàn)代成熟技術(shù)的PLC和現(xiàn)代總線網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)其控制功能具有很大的發(fā)展前景。利用PLC進(jìn)行通訊，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)管理，通過人機(jī)界面，可對配煤程控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互動操作。不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的自動化管理和監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且改善了工作環(huán)境，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。

關(guān)鍵詞：燃煤；輸煤程控系統(tǒng)；人機(jī)界面

一、程控系統(tǒng)意義及必要性

傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)，工人們通過開動承前起后的皮帶運(yùn)輸機(jī)及取煤機(jī)向鍋爐前的儲煤倉輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂和落煤管堵塞等。但對發(fā)電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不允許斷煤的。隨著發(fā)電廠規(guī)模的迅速擴(kuò)大，輸煤系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)己無法滿足發(fā)電廠的需要，因此需要對傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。

二、系統(tǒng)分析

（一）配煤系統(tǒng)功能要求

所有的輸煤設(shè)備按工藝要求進(jìn)行聯(lián)鎖，以防止在啟動或停止時煤在系統(tǒng)中堆積起來，聯(lián)鎖按下述方式進(jìn)行：

（1）啟動時按逆煤流方向，從最后一條皮帶開始依次啟動。直到第一條皮帶啟動后，才開始進(jìn)行供煤。

（2）停運(yùn)時按順煤流方向，先停供煤設(shè)備，然后從第一臺至最后一臺設(shè)備依次停止，每臺設(shè)備之間按預(yù)定的延時時間發(fā)停機(jī)命令，其中碎煤機(jī)和滾軸篩均需另延時停機(jī)。

（3）故障時，故障點(diǎn)及其上游設(shè)備瞬時停機(jī)，故障點(diǎn)下游設(shè)備保持原工作狀態(tài)不變，待故障解除后，可以從故障點(diǎn)向上游重新啟動設(shè)備，也可以在故障未解除時，從故障點(diǎn)下游開始延時停設(shè)備。

（二）抗干擾要求

PLC系統(tǒng)故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩大類。經(jīng)研究可知，系統(tǒng)中只有5%的故障發(fā)生在PLC內(nèi)部，說明PLC的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部設(shè)備，提高系統(tǒng)可靠性的重點(diǎn)應(yīng)放在外部設(shè)備方面。因此需要對外部設(shè)備綜合運(yùn)用幾種抗干擾措施，以保證配煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)工藝

本系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)是由給料機(jī)、滾筒篩、皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、除塵器、犁式卸煤器組成。

工藝過程介紹：首先由振動給料機(jī)將原煤送到1號傳送帶上，并完成除雜操作；接著送入滾筒篩進(jìn)行篩選，篩選出來的粗煤經(jīng)2號傳送帶進(jìn)入碎煤機(jī)，精煤經(jīng)3號傳輸帶傳送到煤倉位置，最終再通過犁式卸煤器進(jìn)行配煤，從第一路經(jīng)碎煤機(jī)破碎出來的精煤也通過犁式卸煤器進(jìn)行配煤。通過犁式卸煤器對三個煤倉進(jìn)行平均配煤。當(dāng)煤倉1配滿煤后，系統(tǒng)自動地停止對煤倉1的配煤操作，只對煤倉2和煤倉3進(jìn)行平均配煤；當(dāng)煤倉1和煤倉2都配滿煤后，系統(tǒng)自動對煤倉1和煤倉2停止配煤，只對煤倉3進(jìn)行配煤。當(dāng)三個煤倉都配滿煤的時候，系統(tǒng)按照順煤流方向停止，為了使后面設(shè)備不堆煤以及清空設(shè)備中的殘留煤，以便下次的重新空載啟動。此系統(tǒng)具體過程的工藝流程如圖3-1 工藝流程圖所示。

（二）系統(tǒng)工藝

按照系統(tǒng)的要求，根據(jù)S7-200系列的PLC硬件提供的可用地址。

四、核心模塊實(shí)現(xiàn)

（一）啟動、停止模塊

在啟動按鈕啟動后，利用定時器對設(shè)備的聯(lián)鎖進(jìn)行關(guān)聯(lián)啟動，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的逆煤流方向啟動。Q0.0-Q0.7分別對應(yīng)著振動給料機(jī)、1號皮帶機(jī)、除鐵器、滾筒篩、2號皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除塵器、3號皮帶機(jī)。在停止按鈕啟動后，按鈕動作輸入地址I1.1作為停止按鈕。

（二）故障燈顯示模塊

故障時，故障點(diǎn)及其上游設(shè)備瞬時停機(jī)，滾筒篩和碎煤機(jī)需要延時停機(jī)。故障設(shè)備前面的設(shè)備必須停機(jī)，利用故障設(shè)備的故障信號對系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖控制使前面設(shè)備進(jìn)行停機(jī)，此時滾筒篩和碎煤機(jī)需要延時停機(jī)，此時利用定時器實(shí)現(xiàn)。故障解除后，可以從故障點(diǎn)向上游重新啟動設(shè)備。故障解除后需要進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行，也是按照逆煤流方向進(jìn)行重新啟動，以使系統(tǒng)正常運(yùn)行，不出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象。當(dāng)振動給料機(jī)、1號皮帶機(jī)、除鐵器、滾筒篩、2號皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除塵器、3號皮帶機(jī)中任何一個設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)故障指示燈都能進(jìn)行故障指示，Q1.3為故障燈的輸出地址。

五、功能實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)在用一個仿真軟件對本系統(tǒng)進(jìn)行功能測試，可以形象地將系統(tǒng)的功能體現(xiàn)出來。

（一）按逆煤流方向啟動

按下啟動鍵時，各個設(shè)備按照逆煤流方向啟動，從Q0.7開始啟動，隨后按逆煤流方向一個一個設(shè)備進(jìn)行啟動，直至所有設(shè)備都完全啟動。

（二）按逆煤流方向停止

按下停止鍵時，各個設(shè)備按照順煤流方向停止，從Q0.0開始停止，隨后按逆煤流方向一個一個設(shè)備進(jìn)行啟動，直至所有設(shè)備都完全停止，清空設(shè)備中的殘留煤，以便下次的重新空載啟動。

（三）系統(tǒng)設(shè)備出故障

故障輸入，舉個例子：當(dāng)除塵器有故障時，此設(shè)備以及前面的所有設(shè)備要停止運(yùn)行，故障燈Q1.3亮起警示，但是碎煤機(jī)和滾筒篩需要延時停止。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]王淑英.S7-200西門子PLC基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社， 2009.

作者簡介：王志芹，女，山東翔通工程技術(shù)服務(wù)有限公司，本科，研究方向：自動化，職稱：助理工程師。