输煤程控系统功能及组成

输煤程控系统功能及组成
输煤程控包括的控制内容有自动启停设备（包括皮带机、碎煤机、除铁器、除尘器、挡板等的控制）；集中或分别自动卸煤（链斗式卸船机），自动上煤（堆取料机等煤场机械的控制）；自动起振消堵；自动除大铁；自动调节给煤量；自动进行入炉煤的采集；自动配煤；自动切换运行方式、自动计量煤量等。

一、输煤程控的主要功能
输煤程控的主要功能有：
（1）程控启停操作及手动单控操作。

设备在启动前，对要启动的给、输、配煤设备进行选择（包括各交叉点的挡板位置）来决定全系统的启动程序。

再根据选定的程序运行方式，按所发出的启动指令进行启动，在启动前，可通过监视程序流程或模拟屏显示确定程序正确与否，如有误可及时更改。

需要停止设备运行时，将控制开关打在停机的位置。

运行的设备经过一定的延时之后，按顺煤流方向逐一停止。

（2）程序配煤和手动单独操作。

通过预先编制的配煤程序，使所有的犁煤器按程序要求抬犁或落犁，依次给需要上煤的煤仓进行配煤。

当遇到机组锅炉检修、输煤设备检修、个别仓停运时，程序控制按照设置的“跳仓”功能自动跳仓，犁煤器将自动抬起、自动停止配煤。

（3）设备状态监视。

对皮带的运行状态进行监视，对原煤仓煤位、犁煤器的状态进行监视，对设备的历史过程进行记载。

（4）故障音响报警。

设备在运行中发生皮带跑偏、落煤管堵煤、煤仓煤位低、皮带撕裂、电动机故障跳闸、现场故障停机时，程控CRT 发出故障报警信号，模拟系统图上对应的设备发出故障闪光，同时电笛发出故障音响信号。

二、输煤系统的集中控制
程序集中控制是指运行方式选定后，在集控室只发出起、停指令，被选中的设备自动按工艺流程要求成组起停；单独集中控制是指在集控室对设备一对一的远方操作。

对卸煤部分因机械动作程序复杂，又能自成一体，故一般是单独设置控制室控制。

而储煤、上煤和配煤是由输煤集中控制室直接控制，又是输煤程控自动化的重要组成部分。

集中控制包括程序集中控制和单独控制两种。

三、程序运煤和程序配煤
程序运煤是指从给煤设备开始到配煤设备为止的输煤设备的程序运行。

它是输煤系统的主体，包括了皮带机系统、除尘、除铁、计量系统。

程序配煤是指配煤设备（如犁煤器等），按照事先编制好的程序，依次给需要上煤的原煤仓配煤的过程。

四、输煤程控的基本要求
（1）输煤设备必须按逆煤流方向启动，按顺煤流方向停运。

（2）设备启动后，在集控室或微机的模拟图中有明显的显示。

（3）在程序启动过程中有任何一台设备启动不成功时，按逆煤流方向以下设备均不能启动，且系统发出警报。

（4）在设备正常运行过程中，任一设备故障停机时，其靠煤源方向的设备均联锁立即停机。

（5）要有一整套动作可靠的外围信号设备，能够将现场设备的运行善准确地送到微机中，以便值班员能够准确地掌握现场设备的运行工况。

（6）在采用自动配煤的控制方式中，锅炉的每个原煤仓都可以设置为检修仓，以便跳仓配煤。

（7）各原煤仓上犁煤器的抬落信号均应准确可靠。

（8）各原煤仓内的高低煤位信号均应准确可靠。

五、输煤程控系统的主要信号
输出煤程按系统对皮带机、档板、碎煤机、除铁器、除尘器、给煤机、皮带抱闸、犁煤器等设备进行控制，各设备相关的主要信号有以下三种：
（1）保护信号。

有拉线、跑偏、纵向撕裂、堵煤、打滑、控制电源消失、电动机过负荷、皮带停电等。

（2）监测报警信号。

有运行信号、高低煤位信号、煤位模拟量信号、皮带跑偏信号；挡板A位、B位、犁煤器抬、落位、犁煤器过负荷跳闸煤仓高煤位、低煤位、控制电源消失信号、振动模拟量、温度模拟量等。

（3）控制信号。

主系统启动信号、停止信号、音响信号；除尘器启停、除铁器启停、犁煤器抬起信号、落下信号等。

输煤设备程控操作的正常投运要求以上信号必须准确可靠。

六、上煤流程控制
1上煤控制功能
上煤控制功能分程控自动、程控手动和就地手动三种方式。

a.程控自动方式
程控自动方式的所有操作均通过主控室上位机软操作（键盘+鼠标）实现，各设备之间按工艺专业的要求在PLC控制下自动联锁运行。

程控自动方式实现输煤工艺流程的顺序自动控制（设备的逆煤流启
动、顺煤流停机，联锁保护等均由程序控制自动执行）。

在自动方式中用工作站功能键或鼠标进行操作。

首先通过上位机流程选择分画面来选择运行流程，选择过程中自动检查所选设备的状态是否满足启动条件（设备是否准备好及是否处于程控状态），若不满足则画面给出报警提示，并发出语音报警提示，控制逻辑禁止进入自动启动方式。

若所选流程为有效流程，则由语音提示下一步的“预启”操作，此操作发出后，所选设备沿线发出音响预告，所选落煤管三通挡板及伸缩头自动启动到位。

若在10s（可在现场根据实际情况调定）后，某一挡板或伸缩头未到位则发出此挡板或伸缩头卡死的语音报警，同时在CRT站监视画面中会有事故提示。

如在20s预启过程中挡板或伸缩头正常启动到位，则发出“允许启动”语音提示，此时可以进行“程启”操作。

选择“程启”后沿线设备从末端皮带机按所选流程逆煤流方向延时启动各设备直到煤源。

在此过程中每台设备启动前先向现场发出30s的警告信号后再启动设备。

当上煤结束时，应立即进行“程停”操作，在多流程同时运行时要先选择煤源再进行“程停”操作，程停操作根据所选流程从煤源设备开始顺煤流方向逐台按预定的延迟时间顺序停止各设备直到最末一台设备。

延迟时间是为保证每台运行设备上的煤走完后该设备才停机。

在自动运行中，如某一设备出现故障或事故时,如拉绳，持续2秒以上的跑偏、打滑或堵煤时，立即停止该皮带，同时联跳逆煤流方向的所有设备。

但故障点下游设备保持原工作状态不变。

待故障解除后，先进行“复位”操作，再重新进行“预启”操作，从故障点向上游重新延时启动设备；也可在
故障未解除时，执行“程停”操作，从故障点下游开始顺煤流方
向逐台按预定的延迟时间顺序停止各设备直到最末。

碎煤机除本身事故外不被联跳，滚轴筛和盘式除铁器除本身事故外延时30s后停机。

当按“紧急停机”按纽（操作台上和上位机都有此开关）碎煤机、滚轴筛和盘式除铁器延时30s后停机，全线其它运行设备立即停止运行。

在上位机CRT上可随时查询任一设备的状态，如检修、运行、堵煤、跑偏、打滑、拉绳等。

在某设备未处于所选流程中，其部分保护信号（打滑，跑偏等）不以报警信号出现。

系统还具有设置检修设备的功能，当现场设备需要检修时，在上位机中设定此设备为“检修”，则PLC控制程序禁止此设备运行。

b.程控手动方式
程控手动方式有两种，一种是程控联锁手动，另一种是程控解锁手动。

两种方式都在上位机上软操作。

程控联锁手动是运行人员按照工艺要求逐一手动启停设备，流程内的设备间存在联锁关系，在此种方式下无法对现场设备进行任意启停操作。

程控解锁手动时，运行人员可在上位机上随意启停任何一台设备，此时各设备间无联锁关系。

c.就地手动方式
就地手动方式时运行人员在就地控制箱上进行操作，此时主控室对设备不起控制作用，设备之间也无联锁关系。

2 配煤控制功能
配煤控制功能分为程控自动配煤、程控手动配煤和就地手动配煤，其中前两者在PLC的控制下进行，后者无需PLC的参与。

a. 自动配煤控制方式
在“自动配煤”方式下，PLC程序自动完成煤仓配煤全过程。

在此方式下，系统进行“预启”操作时，尾仓犁自动落下，其余犁自动抬起。

若在10s（可在现场根据实际情况调定）后，某一犁煤器未到位则发出此犁煤器卡死的语音报警，同时在CRT站监示画面中会有事故提示。

当输煤系统发出“程启”操作后，配煤皮带即先运行。

当配煤皮带出现运行信号后，首先向出现超低煤位报警的仓进行加仓配煤直致消除煤仓超低煤位状态。

然后依次逆煤流方向对出现低煤位报警的仓进行加仓配煤，
以此种顺序进行加仓可以减少出现超低煤位、空仓的可能性（在顺煤流方向进行低煤位配煤时，当某一犁煤器出现抬卡死时，其后边出现低煤位或超低煤位的仓无法进行加仓配煤而产生空仓）。

进行消除煤仓低煤位的配煤过程中，若某一仓出现超低煤位，则立即转向此仓进行加仓配煤。

待超低煤位信号消失后，再转至原低煤位仓配煤。

所有低煤位信号消失并延时一定时间后，接着从第一仓开始顺序将所有煤仓参加配煤皮带落煤点配至高煤位。

在此过程中，若有某一仓出现低煤位，则自动对此仓进行加仓配煤，待低煤位消失并延迟一定时间再返回原煤仓进行加仓配煤。

在顺序配煤过程中自动跳过出现高煤位点的犁煤器进行加仓配煤。

当所有参加配煤的仓均为高煤位后，则自动从煤源开始延时停设备，同时从第一个犁煤器开始进行皮带上余煤配。

在此过程中依顺煤流方向每一台犁配一定时间则转向下一台犁进行加仓配煤。

顺序余煤配一直配到最后犁煤器后再回到第一台犁循环配煤，直至配煤皮带停机为止。

在顺序余煤配过程中出现超高煤位点不再参加配煤。

在配煤过程中进行配煤犁煤器切换时，待配煤犁先
落到位后，配毕犁煤器再抬起。

在进行超低煤位及低煤位配煤时，若犁煤器出现落犁卡死，系统继续对其它仓进行配煤，而针对此犁煤器发出落卡死的事故报警及语音报警，同时出现该煤仓空仓的事故报警及语音报警。

在顺序配煤及余煤配过程中，若出现落犁卡死，则发出落犁卡死的警告，系统自动将此犁设为“检修犁”，后边的犁煤器继续进行配煤。

在全部自动方式配煤过程中，若某犁出现抬犁卡死，则发出抬犁卡死的报警，系统自动将此犁煤器及此犁所在仓设置为尾犁及尾仓，继续进行自动配煤。

若此尾仓后的某一仓出现低煤位或超低煤位，则系统立即发出空仓报警。

在系统的上位机中设有犁煤器的检修设置功能，通过犁煤器检修设置检修仓及尾仓。

被设置为检修的犁煤器或检修仓不参加配煤，配煤过程中自动跳过检修犁煤器。

b. 手动配煤方式
在“程控手动配煤”方式是在上位机上通过PLC对梨煤器实现一对一抬、落软操作。

c. 就地手动配煤方式
“就地手动配煤”是指所有梨煤器在就地解除与程控室的联系，此时上位工作站上的梨煤器出现“就地”的指示。

在现场就地抬、落各梨煤器。

配煤系统还具有完善的分炉计量及分场计量功能，为电厂的平衡计算创造条件。

程控系统中可根据电子皮带秤的测量脉冲来累计每个煤仓的加仓量，来进行分仓、分炉等计量。

七、输煤程控的自诊断功能的作用及意义
程控系统的各种模块上设有运行和故障指示装置，可诊断PLC的各种运行错误，一旦电源或其他软、硬件发生异常情况，故障状态可在模块表面上的发光二极管显示出自诊断的状态，也可使特殊继电器、特殊寄存器置位，并可对用户程序做出停上下班运行等程序的处理。

由于PLC系统具有很高的可靠性，所以发生故障的疗位大多集中在输入输出部件上。

当PLC系统自身发生故障时，维修人员可根据自诊断功能快速判断故障部位，大大减少维修时间；同时利用PLC的通信功能可以对远程I/O控制，为远程诊断提供了便利，使维修工作更加及时、准确、快捷，提高了系统的可靠性。

程控系统可将每台设备的电流值定期取样记忆，形成历史曲线，保存一个月或更长时间随时调用，特别是设备过流启停故障分析时特别有用。

八、输煤程控PLC系统的硬件组成和软件组成
其硬件组成包括有：工程师站（兼历史站）、操作员站（兼数据采集站和语音报警）和通信站。

各站之前采用以太网双数据总线。

软件组成包括有：运行系统软件、专业的PLC编程软件和制表软件等。

工程师站由工程浏览器将系统的组态功能统一管理，把与工程有关的文件和组态生成程序通过工程浏览器构架组合到一起，主要用于对应用系统进行功能编程、组态、组态数据下装，也可作为操作员站起到运行监视的作用，使系统面对使用者更规范、更清晰。

操作员站提供给操作人员丰富的人机界面窗口，能灵活、方便、准确
地监视过程量并完成相应的操作，信息量注重覆盖面大。

主要有以下功能：
（1）充分利用画面空间，将所有有关的信息量反映其中。

模拟图画面中的设备及其连线都是活的，按其规定的颜色或文字提示所处的状态和环境。

鼠标点击要操作的设备和或按钮，弹出窗口图可对控制对象进行操作。

（2）按设备分类制作报警窗口。

可配备了多媒体语音报警系统，不便能及时地播出报警信息，还可以根据自选的报警优先级进行报警。

全部报警采用当前报警及历史报警显示，并可按报警优先级、数据类型、特征字进行筛选。

当前报警还可以使用点确认和页确认使语音报警消失。

（3）可以从操作员界面上直接调出各测点或人工输入测点名称，来显示其状态和工程值的趋势或历史曲线。

可自动记录模拟量点、开关量I/O点和通过PLC程控判断的设备故障测点及操作事件和报警事件等，打印成表格，并自动保存一个月或更多的信息，已备查询。

（4）制表程序同时运行，并按生成的定义进行记录打印或存盘。

操作员站的主要程序有：能信程序、趋势收集程序、成组装载程序、命令行状态程序、语音报警程序、数据采集程序、历史数据处理程序和制表程序等。

其主要任务是：操作、数据采集和报警提示。

可以双向通信，接收或发送外系统的实时数据，实现和远程计算机的数据交换。

可以将远程外系统服务器中数据库的经济计算数据引入本系统，或及时将系统发出的信号送到远程系统执行。

输煤程控系统模拟图表主要画面有：输煤系统图、模拟量成组指示、皮带报警指示、辅助设备报警指示、皮带程控保护记忆、辅助设备保
护记忆、电流棒图、煤位棒图、远方就地切换图框、计算机系统配置图等。

操作人员用鼠标点击主菜图形的索引图，即可调出相应画面。

输煤程控的模拟图画面动态颜色没有定型的统一规定，选用时一要注得色彩反差明显，二要注重习惯形象统一，以便能更直观地反映设备的状态，比如皮带、挡板及辅助设备的颜色选用如下：静态停——青、蓝或灰（是图形所画原色）；
皮带等设备停电检修——绿色；
皮带等设备选中待命——红色；
皮带等设备预启——红色全闪；
空载运行——红色流水闪亮；
故障报警（如设备过负荷卡死、电源消失、皮带跑偏、打滑、拉强、堵煤等等）——黄色整条闪亮（解除报警后黄色不闪）
设备块变红，点击“取消”则设备不被选择，相应设备块恢复原色，依次可选择所需要的上煤路线。

九、监控方式及配置
输煤系统的监控方式为PLC-CRT监控方式，本监控方式为以工业控制机的CRT显示、键盘、鼠标控制为主，并设有通过PLC的紧急停机的后备手操。

PLC系统采用双机热备配置。

在两个配置完全相同的主机架上应各有一块热备通讯模块，两块热备模块通过光缆彼此相连，每个扫描周期，主CPU都要根据自身的I/O状态表，通过热备模块间的通讯，来更新备用CPU的I/O状态表，使备用CPU始终与主CPU同步。

当主CPU模块或系统发生故障时，通过热备模块及热备通讯组件，备用CPU可以
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完全同步地、无扰动地进行切换，此时辅助（热备）CPU模件支持程控系统不间断的持续工作。

传感器和报警信号：常用的传感器有：事故拉线开关、皮带事故拉线开关、皮带跑偏开关、皮带打滑、电动机过载故障跳闸、高煤位信号装置、煤仓计量信号装置、落煤管堵煤信号装置、煤流信号装置、速度信号装置、皮带纵向划破保护装置、碎煤机测振报警装置、碎煤机轴承测温装置、犁煤器限位开关、挡板限位开关、音响报警装置等。

当这些信号动作时，模拟图中对应的设备图示发生闪烁，同时音响信号发出声音报警。

十、工业电视监视系统
1．组成部件
工业电视系统采用光纤复合传输、多煤体操作、网络监视，矩阵中心控制，煤场及各皮带机重要部位右远控监视。

系统部件主要有：摄像头（带防护罩）；解码器；矩阵切换器；微机主控机；同机分控机（光控柜）等。

2．工业电视微机主控机及微机分控机
微机主控机是工业电视系统的核心。

可同时显示多个摄像头的内容，并对各画面进行调焦、变倍、调光圈操作及自动回转操作等。

微机分控机与工业电视主控机的功能相同，只不过是根据工作需要设置在其他办公室。

7.
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