PLC在电厂输煤程控系统中的应用
PLC控制系统在电厂输煤系统中的应用
PLC控制系统在电厂输煤系统中的应用PLC控制系统在电厂输煤系统中的应用摘要:电厂皮带输送机控制运行系统种类繁多,采用可靠稳定的控制系统,可以提高皮带运行效率,在电厂安全生产中具有重要意义。
本文讨论PLC控制系统的特点,适用于提高电厂皮带运输系统的安全性和可靠性,PLC控制系统对电厂皮带输送机控制运行系统具有应用价值。
关键词:皮带 PLC 保护控制干扰一、概述部分电厂的皮带输送机系统仍采用单片机控制,运行稳定性不高,尤其是综合保护装置稳定性差,而且主机控制模块化,插件易损坏。
可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃,其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步,实现了单体设备简单控制到运动控制、过程控制及集散控制等各种任务。
PLC在处理模拟量、数字运算等各方面能力都已大幅提升,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用,而采用PLC可编程控制程序的综合保护装置,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前电力行业对自动化的需要,目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、化工、电力、机械制造、交通运输等各个行业。
二、PLC的应用特点1、电气控制可靠性高,具有抗干扰能力高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC控制系统由于采用现代大规模集成电路技术,内部电路具有先进的抗干扰技术,为使无故障工作时间更长,采用可编程二重容错处理技术,此外,PLC控制系统带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
2、结构简化,维护方便PLC作为通用工业控制计算机,是面向企业的工控设备。
它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的.接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。
动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间采用双胶线连接。
PLC在火电厂输煤系统中的应用
PLC在火电厂输煤系统中的应用摘要:随着计算机技术的不断推广和应用,工业自动化水平也随之提高。
发电厂传统的以继电器作为逻辑原件的电气控制输煤系统已经越来越难以满足生产的需要,因而智能技术开始深入到电气控制系统中,并逐渐显出使电气质量和效率显著提高的优越性。
PLC正是在这种情况下应运而生,并在火电厂输煤系统中得到了广泛认可和应用。
关键词:PLC火电厂输煤系统应用分析一、PLC及其优势PLC是以顺序控制和微机控制为基础产生和发展起来的,主要在逻辑控制的计算机上运用,国外对于该技术的应用已经较为成熟,我国近年来也加大了对其的应用和研究,取得了较为明显的效果。
通过实践证明,PLC主要具有以下几个优势:①可以承受较为恶劣的工作环境,抗干扰性能较强;②PLC采用模块化结构,系统的配置相对较为简单,便于工人维修和更换;③能够和工业现场信号的输入输出实现直接连接,同时具有多种I/0模件以满足不同现场信号的需求,输入信号同时充当模拟量和开关量,不用考虑放大或者A/D的转换;④编程较为简单,而且实现了在线编程功能,可以省去火电厂员工技能培训费用,节省成本;⑤可靠。
一般来说,其平均无故障的间隔持续时间可以达到2~5万h以上,同时也具备自检、监控以及强制等功能,满足生产的多种需要。
二、系统的控制方式1、控制方式选择根据电厂的实际情况以及现今比较实用的控制策略,输煤程控系统的控制方式设计为以下三种:就地手动控制方式、远程手动控制方式和程序自动控制方式。
这三控制方式的级别由高到低依次为就地手动控制、远程手动控制、程序自动控制。
其中远程自动、手动控制方式由按钮进行切换,远程控制方式的全部操作都在上位机上进行。
输煤程控系统的控制主要是对上煤和配煤部分进行控制,现分别介绍如下:2、上煤控制:上煤控制是煤从煤场通过给煤机送到输煤皮带以及在输煤皮带上运输的过程。
它的控制方式有以下三种:(1)就地手动控制就地控制方式是一种系统非正常运行时的控制手段,一般是在设备检修、调试或发生紧急情况下使用。
可编程控制器PLC在电厂输煤系统中的应用
可编程控制器(P LC )在电厂输煤系统中的应用张福增Ξ 孙恩涛 刘 瑞(华北电力大学控制科学与工程学院,河北保定 071003)摘 要:随着火电厂规模和单机容量的扩大,许多大型工矿设备在输煤系统得到广泛应用,且多数具备自动或半自动功能,如翻车机、斗轮机、入场煤采样机、入炉煤采样机和环式给煤机等都有各自的控制系统。
如何组织和管理好这些大型设备,使整个输煤系统在最高效率状态下运行,是国内火电厂输煤专业发展中需要解决的首要问题。
关键词:输煤系统;运行 电厂输煤系统的任务主要是卸煤、储煤、上煤和配煤。
输煤控制系统就是对输煤系统的设备进行控制,使其能按一定的顺序运行,以便完成上述任务。
输煤系统的控制方式从就地手动控制发展到集中控制(集中手动控制和集中程序控制),再到P LC 控制。
目前,我国电厂输煤系统大多数采用集中控制方式。
近年来,随着引进机组的增加和大型机组的投产,有越来越多的电厂输煤系统采用了PLC 控制,P LC 控制系统已成为输煤控制系统的发展趋势。
1.输煤系统的功能电厂输煤系统是将翻车机、卸船机、斗轮机等设备运输的燃煤,经过皮带给煤机、叶轮给煤机等给煤设备,由皮带机、碎煤机等送到煤仓间,由卸煤器给每个煤仓卸煤。
输煤系统主要受控设备为给煤机、皮带机、碎煤机,卸煤器及煤源设备。
整个系统主要包括:上煤程控,配煤程控,上位机监控三大部分。
2.输煤控制系统PLC 网络的配置及功能(1)P LC 和上位机系统配置本系统选用的下位机可编程序控制器(PLC)为西门子(SIE ME NS )公司的S7系列。
上位机监控软件为西门子公司的WINCC510,运行于W ind ows 2000微软操作平台。
为了提高控制系统的可靠性,上、下位机均为双机双缆热备冗余。
系统配备西门子S7-400H 系列双CPU 热备冗余主机系统。
工作中2台CPU 的控制程序保持同步运行,当主CPU 出现故障时,备用CPU 能自动投入,保证整个P LC 程控系统的正常运行。
PLC在火电厂输煤控制系统中的应用
PLC在火电厂输煤控制系统中的应用摘要输煤系统是火力发电厂的一个重要组成部分,是电厂内工作环境差,劳动强度大的一个系统。
有效地提高输煤系统的自动控制和管理水平是国内众多火电厂急待解决的问题。
根据电厂的实际情况,在输煤系统自动化改造工程中一般采用可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简称PLC)实现对生产设备的自动检测与控制。
再配以工业电视、模拟屏等辅助系统对输煤全线进行直接监视;采用自动广播系统实现报警及生产组织;利用上位计算机实现全面管理功能,完成对现场设备状态的显示和控制,以及智能化配煤、燃煤堆取计量、各种统计报表的生成以及与工业电视系统的联网。
本文基于S7-200系列PLC,设计了某大型锅炉输煤控制电气系统。
各机械之间均设计安全的联锁保护控制功能,系统中的输煤电机启停是有严格控制顺序的,彼此间有相应的联锁互动关系,当启动某台输煤设备时,从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启动,最后才能使该台设备启动;当停止某台输煤设备或某台设备故障时,从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停车,最后才能使该台设备停止。
这样,就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量,避免了皮带上煤的堆积,也保护了皮带。
PLC控制系统硬件设计布局合理,工作可靠,操作、维护方便,工作良好。
用PLC输煤程控系统,不但实现了设备运行的自动化管理和监控,提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。
关键词可编程控制器PLC,输煤,火电厂AbstractThe coal-transfer system is an importance part of the thermal power plant, is a system that work environment bad and the labor strength big inside the power plant. Increases availably automatic control and management level of the coal-transfer system is a problem that legion local steam power stations need exactly to solve. According to the actual instance of the power station, adopt the programmable logic controller generally reform engineering in coal-transfer system automation, realize to the automatic examination and control of the production equipments. Go together with again with the industry television, simulated screen accessory system etc. and they can directly watch surveillance coal whole line. Adopt the auto broadcast system to realize to give an alarm and production organization. Making use of the upper computer realizing to manage the function completely, and completing to the manifestation and control of the spot equipments appearance, and intelligent coal blending, taking measure from coal-fired pile, every kind of statistical form’s burning, and connecting networks with the industry television system, broadcast system.This paper takes SIEMENS S7-200 PLC as designing the some large boiler provide warm losing the coal control electricity system. The system can work reliably with property of easy operation and maintenance. The safety locks protection control function: In the system of losing the coal electrical engineering have the strict control in moving and stopping, each other has the homologous lock interaction relation, being start some set to lose the coal equipments, from that equipments below process of end lose the coal equipments start heading up pursue class start, then can make finally that set equipments start; When the stop some set loses the coal equipments or some set equipments to break down, from that equipments up the source head of the process starts get down for the coal equipments to pursue the class to park the car, then can make that set equipments stop finally. Thus, guaranteed the normal movement that last coal deliver, avoid the leather belt up the pile up of coal, also protected the leather belt. Lose the coal distance to control the system with the PLC, not only carried out the automation management that equipments circulate and supervision, raise the credibility and safeties of the system, but also improved the work environment, raise the business enterprise economic performance and work efficiencies.Key words PLC,transfer of coal, power plantPLC在火电厂输煤控制系统中的应用目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1选题意义与课题背景 (1)1.2输煤系统控制方式及其功能特点 (1)1.3输煤控制系统概况及工艺要求 (2)1.4输煤控制系统国内外发展趋势 (3)2 可编程控制器 (5)2.1可编程控制器的定义 (5)2.2可编程控制器的特点 (5)2.3可编程控制器的应用领域及功能 (6)2.4可编程控制器的工作模式 (6)2.5可编程控制器的工作原理 (7)2.6S7-200概述 (7)2.7S7-200的编程和使用 (10)3 输煤控制系统的程序设计 (13)3.1输煤控制系统简介 (13)3.2输煤控制系统的主要组成部分 (15)3.3输煤控制系统的功能 (16)3.4输煤系统的生产工艺与实现要求 (17)3.5输煤控制的程序设计 (19)3.6输煤控制主程序框图 (20)4火电厂输煤控制系统程序设计 (22)4.1控制程序I/O地址分配 (22)4.2设计内容 (22)4.3部分控制程序 (23)4.3.1叶轮给煤机的控制程序 (23)4.3.2犁煤器的控制程序 (23)4.3.3输煤皮带的控制程序 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)A1.1控制程序 (28)PLC在火电厂输煤控制系统中的应用1 引言1.1 选题意义与课题背景随着工业自动化技术的飞速发展,电力系统的进一步深入改革,电厂对辅控系统自动化程度也不断的提高。
可编程控制器(PLC)在电厂输煤控制系统中的应用
可编程控制器(PLC)在电厂输煤控制系统中的应用摘要为了发挥燃料掺烧效益,针对电厂的特点,运用可编程控制器(PLC)对电厂输煤控制系统的方案进行设计,具体介绍了系统的组成及控制功能,实现了自动化输煤、配煤的可靠运行,展示了PLC广阔的应用前景。
关键词电厂;可编程控制器(PLC);输煤;控制1概述目前电力需求高涨,在煤量少、煤质差、煤价高的形势下,电厂为了能在电力市场竞争中占据有利位置,必须发挥优、差煤混合燃烧的效益以减少发电成本。
采取这样掺烧、配烧的上煤方式,整个输煤工艺流程复杂,控制设备多,且较分散,为了减少投资和便于控制,可编程控制器(PLC)被大量地运用在电厂燃煤输送系统中,而计算机网络技术更使PLC在输煤控制上得到了很好的发展。
如何合理地设计、配置电厂的输煤控制系统是当前燃料运输、配煤控制研究的重要课题。
2输煤控制系统的组成广东省仁化煤矸石电厂设计容量为2×60MW机组,其输煤系统的控制对象包括:皮带输送机、碎煤机、筛煤机、三通电动挡板、除铁器、电子皮带称、除尘器、除大块分离器、门式堆取料机、振打装置、悬臂式斗轮堆取料机、电动犁煤器等。
整个输煤系统有各种开关量、模拟量等输入、输出设备,有的还需要远程通讯和各种特殊功能如:PID控制、高速计数、GPS定位、数据处理和自我诊断等。
因此,必须选用PLC来取代人工操作,包括可以实现在线监测。
本系统选用的下位机为西门子(SIEMENS)公司的S7系列PLC,S7-400H主机系统可添加20个扩展设备,最多可连接32个I/O从站,即可连接125个I/O设备。
该PLC采用双CPU热备冗余,当主CPU出现故障时,备用CPU能自动无缝连接地投入使用,从而保障整个PLC正常运行,提高了可控制系统的可靠性。
PLC与I/O站之间通过PROFIBUS专用网络通讯,总线采用双电缆结构,保证I/O站的工作不受电缆故障的影响。
PLC与上位机的通讯采用使用最广泛的以太网络(TCP/IP协议),并设置两台上位机互为备用、并列工作。
PLC在火电厂输煤系统中的应用
信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1PLC的应用发展时间较短,但是其控制效果在多个领域都有很好的应用。
计算机技术和微电子技术的发展带动了PLC技术的产生和成熟,而在国外这项技术则有更加成熟的发展和应用,在我国的发展却有待提高。
PLC在火电厂的输煤系统中的运用具有新的开发前景,并且确实提升了火电厂的发电效率,取得较为明显的成果。
下文将对PLC的运用和开发做出简单的探讨。
1 PLC在自动控制系统中的发展史1.1 PLC的初步使用PLC的使用具有灵活性,通用性好的特点,最早在1968的美国通用技术公司的开发中,为了将汽车型号更新使用控制器研究得更加高效,通用汽车公司将继电器--接触器和当时先进的电子计算机技术相结合,并把编程方法和程序输入方式简化和具体化,连接设计研究出了第一台可编程序控制机即PLC并获得成功,并且使用与诸多汽车品牌自动装配流水线,很快获得推广和发展,这便是PLC的前身。
1.2 PLC的发展优势PLC的控制效率很高,并且控制具有很强的灵活性,因此被许多国家的火电厂和其他工厂开发采用,并形成了各自应用方式,对于不同发电厂输煤设备控制具有极强的适应性和实用性,并且PLC 具有多种功能,例如数据计算,数据整合,互联网通讯等功能。
而PLC的另一个优势就是具有极高的可靠性,对了输煤线控制具有较强的稳定性,稳定无故障时间达十万小时以上,对于减少损耗和经济损失具有重要意义。
2 PLC自动控制系统的工作优势PLC的发展是基于微型计算机的控制和顺序控制的快速发展而出现和更新的。
在国外,PLC的发展和应用是基于对计算机控制系统需要而快速发展的,国外尖端的科学技术使得PLC的发展应用极为成熟。
而我国的科学家也不断地学习国外先进的技术,提升我国PLC的利用效率和水平,从而促进我国计算机控制产业的快速发展。
PLC的利用有着许多方面的控制优势,对比上一代的自动控制系统具有如下优势。
PLC技术在电厂输煤程控系统中的应用
PLC技术在电厂输煤程控系统中的应用发表时间:2010-02-03T13:41:52.640Z 来源:《企业技术开发》2009年第11期供稿作者:葛建刚,何克虬,徐刚(张家港市沙洲电力有限公司,江苏张家港[导读] 本文围绕PLC在电厂输煤程控系统中的应用展开阐述,首先介绍了输煤的基本流程作者简介:葛建刚(1974-),男,初级职称,大学专科,主要研究方向:电厂燃料输煤系统。
摘要:本文围绕PLC在电厂输煤程控系统中的应用展开阐述,首先介绍了输煤的基本流程,接下来针对PLC在输煤程控系统中的应用设计。
关键词:PLC技术;输煤流程;电厂输煤程控系统电厂的输煤系统可以看作是燃煤火力发电厂的后勤保障,只有基于自动化控制的输煤系统的可靠性和稳定性得到了保障,才能确保机组的正常运转,进而实现整个电厂的社会和经济效益。
构成电厂输煤程控系统的设备比较多,而且安装的位置也比较分散,因此需要加强各个设备之间的联锁关系,以确保输煤系统运行的安全性和可靠性,本文探讨使用PLC(可编程控制器)为主的输煤程控系统来控制整个输煤的工艺过程。
1电厂输煤流程电厂输煤工艺流程一般按照卸煤流程、上煤流程和配煤流程三个步骤一次进行,电厂输煤系统的工艺流程如下图1所示。
卸煤工艺流程是指对于来自电厂之外的煤而言,一般是通过汽车、火车或者轮船等运输工具运输到达,接着利用卸煤设备把煤卸到厂内的储煤站;上煤工艺流程是指利用专用的输煤皮带机把原煤从煤场输送到原煤仓,然后利用碎煤机、筛煤机和电子皮带秤等设备的辅助作用,以完成对筛分和计量等环节的处理,最终达到所期望的使用要求,它是整个电厂输煤系统工艺中非常重要的一个环节;配煤工艺流程是指把通过上煤系统输送过来的煤分配到机组受煤仓中,当然这里的分配要遵循一定的要求和规范。
2输煤程控系统中的PLC设计本文利用PLC实现电厂输煤设备的控制功能,利用上级工业控制计算机(即输煤程控中心)来实现皮带的跑偏监测和设备的状态监测等功能。
PLC在火电厂输煤控制系统中的应用
PLC在火电厂输煤控制系统中的应用发布时间:2023-07-24T02:58:37.329Z 来源:《科技潮》2023年14期作者:罗峰[导读] PLC技术被引入到火电厂中具有很大的潜力和发展前景。
通过PLC技术的应用,可以实现对火电厂的全面监控与管理,从而提高了火电厂的运行效率。
中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂宁夏固原 756000摘要:PLC作为一种通用的工业自动化控制设备,已经广泛地应用于各个领域。
其中,火电厂是PLC的应用最为广泛的一个行业之一。
随着我国经济的发展以及能源需求的增加,火电厂已经成为了我国重要的能源生产基地之一。
然而,传统的火电厂控制方式存在着诸多问题,如操作复杂、维护成本高等。
因此,如何提高火电厂的运行效率成为了当前亟待解决的问题。
本文旨在探讨PLC在火电厂中的具体应用方法及效果评价,为火电厂的现代化建设提供参考意见。
关键词:PLC;火电厂;输煤控制系统;应用前言:PLC技术被引入到火电厂中具有很大的潜力和发展前景。
通过PLC技术的应用,可以实现对火电厂的全面监控与管理,从而提高了火电厂的运行效率。
同时,PLC还能够满足不同类型的控制任务的需求,例如输送系统的控制、锅炉温度调节等[1]。
此外,PLC还可以与其他智能化设备进行集成,形成一个完整的自动化控制系统。
一、PLC在火电厂输煤控制系统概述火力发电厂的运行需要大量的煤炭作为燃料,而煤炭的质量和数量是影响其效率的重要因素。
因此,对煤炭的质量和数量进行有效的管理和控制至关重要。
火力发电厂输煤控制系统的主要功能是对煤炭质量和数量进行监测和记录,并通过相应的设备实现自动化控制。
该系统主要包括以下几个部分:1.进料计量站。
进料计量站是整个输煤控制系统的核心部件之一。
它负责测量煤炭的质量和数量,并将数据传输给其他相关设备。
通常情况下,进料计量站采用的是压力计或流量计来测量煤炭的质量和数量。
同时,进料计量站还包括一些辅助装置如秤盘、筛网等等,以保证计量结果的准确性和可靠性。
PLC在发电厂输煤系统中的应用
此外 , 为提高程控系统可靠性 ,t re采用冗余配 Eh N t e
置 。在 中 央机 架 ( R 一 上 插 有 两块 Ehre通 U 2 H) teN t
讯处理器模块 , 中一个模块坏 了 , 其 不会影响上位 监控站与 P C L 间的 Ehr e网通讯。本控制系统 由 t Nt e
一
号、 所有犁煤器 、 三通挡板的位 置信号 、 给煤机 、 碎
煤机的运行信号 。所有皮带 的运行 、 跑偏 、 打滑 、 事 故拉绳 、 堵煤 、 防蔽塞 、 超温超震 、 皮带过流等保护
个PC L 主站, 一个远程站组成。 本控制系统采用 的控制方案概括而言即可编
信号 。数据输出也是数字量 , 主要有所有皮带机的
启动信号 , 给煤机 、 震动给煤机 、 犁煤器 、 碎煤机的 启动信号。模拟量有瞬时煤流量和给煤机的频率 数, 通过调整给煤机 的频率来完成瞬时煤流量的控
一
பைடு நூலகம்
程控制器 P C 上位监控站 , L+ 控制 系统方案框 图如
图l 所示 。
本控制系统具体而 言即采用 控制室集 中监控
方式 。现场设备 的运行状态及工艺参数 ( : 如 料位 、
E 2 0 口模块 , T0 接 它支持冗余的PobsD 现场总 r u— P i f 线通讯 , 而实现 P C的C U I 模块 的双工冗 从 L P与 / 0
余 通 讯 。双 工冗 余 通 讯 就 是 有 两根 电缆 同时 传 送
数据 , 使用中只采用第一根电缆 的数据 , 但对两根
电缆 的通 讯数 据作 检 验 , 而 可保 证 准确 度 。而 且 从
关键词 P C; L 输煤 ; 用 应
制。
电厂输煤程控系统中PLC的应用
电厂输煤程控系统中PLC的应用本文以电厂输煤程控系统为研究对象,介绍了电厂输煤程控系统中PLC控制模式功能特点,并以某电厂输煤程控系统改造设计为例,阐述了几种常用的现场输煤程控中PLC应用方法。
从故障自诊断、双功能I/O点、煤量智能调节等方面,对电厂输煤程控系统中PLC技术的创新应用进行了简单的分析。
通过对电厂输煤程控系统应用效益分析得出:电厂输煤程控系统中合理应用PLC技术,可有效提高整体输煤程控系统稳定性及应用效益。
标签:电厂;输煤程控系统;PLC前言某电厂现有输煤程控系统控制对象主要为20条皮带机(其中3条为双向运行模式),5台电机振动给料机,5台皮带给煤机,3台盘式除铁机及3台带式除铁器,5台环式给煤机,8台电动三通挡板,3台斗轮堆取料机,5台分煤器,3台滚轴筛,3台碎煤机及翻车机,40台振动防闭塞装置,共103台设备。
该输煤程控系统主要采用西门子S6-125U(CPU 956)型PC控制主机。
本文对该输煤程控系统中PLC技术应用进行了简单的分析,具体如下:一、电厂输煤程控系统特点在电厂输煤程控系统中,全部现场输入、输出端信号均通过继电器进行隔离,整体输煤程控系统抗干扰能力较强;在实际运行中,输煤程控系统具有室内外自动集成模块,并采用直流110V电压向直流继电器中进行数据传送,而输出端控制模块电压为24.0V,直接与直流继电器相连,具有良好的设备调控效率;在电厂输煤系统内部具有两个独立的分布系统,即上煤系统、配煤系统[1]。
上煤系统、配煤系统主要以圆筒仓为分界线,两者均可通过程序独立控制12.0PA/B皮带,整体运行程序可扩展性较强。
二、电厂输煤程控系统PLC应用1、电厂输煤程控系统硬件组态中PLC应用首先,依据原有电厂输煤程控系统硬件组件,可摒弃以往模拟盘控制形式,采用上位机监控方式进行系统改造[2]。
为了保证设备运行信息、过程参数、故障信息的有效收集整理,可在上位机监控系统设计模块,采用3台PG780工控机,并以PROFIBUS-DP与主线PLC进行连接。
PLC在煤化工输煤程控系统中的应用
PLC在煤化工输煤程控系统中的应用【摘要】本文结合某煤化工项目中使用PLC控制系统的输煤系统其上煤、配煤流程,对PLC控制系统的程序运行方式、主要功能,以及相关设备的选择等方面进行了详细的介绍。
【关键词】PLC;程控;输煤传统的输煤系统,是以接触器、继电器以及人工手动方式为基础的半自动的运行系统,输煤系统现场的环境非常恶劣,既对操作人员的人身安全和建康造成一定的损害,又经常出现传输皮带撕裂、跑偏、煤堵塞等问题,导致相关项目的生产效率大大降低。
本文结合某煤化工项目中输煤系统的上煤、配煤流程,对PLC控制系统其功能和作用进行了详细的介绍。
一、工程系统概述在该煤化工项目中,燃料煤、原煤的卸煤和运输系统其上煤的工艺流程,主要值得是通过多条皮带输送设备,将原煤从煤场向原煤仓输送的过程。
以此同时,通过其他辅助设备,比如振动给料机、除铁器、破碎机、皮带秤、犁式卸料器、三通换向器扥等,来实现对煤炭的筛分计量等工作,使煤能够达到使用的要求。
其配煤的工艺流程,工作主要是依照一定的规律和要求,将上煤系统运输过来的煤顺序向受煤仓中进行分配的过程。
整个输煤系统的关键环节,是上煤的工艺流程环节。
在本煤化工项目之中,系统的上煤、配煤工艺都使用了PLC系统来进行控制。
采用了两级控制的控制模式,设置工控机作为上位机,PLC控制柜作为下位机,上位机和下位机均使用了双机热备形式,保证在一台工控机或者一台PLC 主机发生故障的情况之下,运煤系统依然能够正常运转。
操作台、PIC控制柜以及尚未工控机等设备都在输煤控制室之内进行布置。
系统采用了双王冗余结构来进行I/O通信网的设置,使得系统的可靠性大大增加。
在PLC和上位工控机之间的通信方法使用了以太网结构,符合TCP/IP协议,在网络交换机方面使用的是某知名品牌的工业用交换机。
二、控制系统运行的方案系统上煤工艺流程控制系统的主要运行方式能够分为连锁、解锁手动方式、程控自动方式、就地控制方式等。
PLC在电厂输煤控制系统中的应用分析
电厂输煤控制系统的工作效率的高低,是影响我国火力发电事业的一个关键因素之一,其对于社会上各阶层人士的日常衣食住行都会产生直接的影响。
因此,对于电厂输煤系统中的问题进行分析,并且使用科学合理的措施进行解决具有重要意义。
该文根据笔者相关的工作经验以及知识了解,对我国目前电厂输煤控制系统进行相应的介绍,并且对PLC在其中的应用进行了分析。
1 PLC系统的相关内容介绍1.1 PLC具有的优势PLC在电厂输煤控制系统中的应用,在一定程度上解决了传统电厂输煤控制系统中存在的一些问题。
国家倡导开发利用新能源,但是目前我国对于新能源的开发及应用还没有形成较大规模。
相较于水力发电、风能发电、太阳能发电等新能源发电方式,火力发电依然是目前最适合我国基本国情发展的发电方式。
因为新能源发电方式对于资源的需求较大,不适合大规模的供电工程建设。
PLC输煤系统对于火力发电整体而言具有重要的作用,也是火力发电工程中工作环境最差、最容易出现差错的一个环节。
将PLC系统应用到火力发电的输煤控制系统中,可以使该系统具有更加优良的性能,降低该环节的出错几率,并且对基本流程的控制以及相应的维护工作提供一定的帮助。
因此,PLC依然是我国电厂输煤控制系统中经常用到的一项技术,可以说,PLC控煤系统对我国电力事业的发展起到了重要的作用。
1.2 PLC的基本组成和工作原理可编辑逻辑控制器的基本组成主要是由电源、CPU、输入输出电路和存储器组成的,其中不同的构成原件在工作中具有不同的作用。
电源是整个PLC系统正常工作的保障,也是电厂输煤控制系统中的核心部分,当其出现问题的时候往往也意味着整个电力系统的瘫痪,因此PLC的制造商对于电源的生产比较重视。
CPU也就是俗称的中央处理元件,它是整个PLC系统最重要的组成部分,相当于人类的大脑,PLC系统中的一切信息反馈和处理都离不开CPU,为了保障电厂输煤控制系统的安全运行,有时候会采取双CPU的工作原理来为整个系统提供更高的安全稳定性。
PLC在火电输煤程控系统中的应用研究的开题报告
PLC在火电输煤程控系统中的应用研究的开题报告一、研究背景和意义随着电力工业的飞速发展,火电厂已成为国家最主要的能源引擎。
然而在火电厂中,一些重要的输送工序如输煤等在管理和控制方面仍面临着很大的问题。
传统的人工操作方式不仅劳动强度大、效率低,而且由于人为原因导致的失误概率较高。
为了提高输煤工序的自动化管理水平,降低生产成本与人力成本,PLC(可编程逻辑控制器)应用于火电输煤程控系统中成为一个重要的技术手段。
通过PLC技术应用于火电输煤程控系统中,可以实现对输煤量、输煤流量、输煤速度等参数的自动调整和监测,提高生产效率的同时还能有效保证输煤过程的安全性。
二、研究内容和目标本研究将以某一大型火电厂为例,研究PLC在火电输煤程控系统中的应用。
具体研究内容分为以下几个方面:1. 输煤系统控制策略的设计:分析火电厂输煤系统的工作特点,针对不同环节制定相应的控制策略。
2. PLC程序的设计与实现:设计和实现PLC程序,实现输煤过程的自动控制和监控。
3. 软硬件系统调试与优化:通过对程序和系统的调试与优化,提高PLC在输煤系统中的应用效果。
4. 系统安全与可靠性分析:对应用PLC后的输煤系统进行安全和可靠性方面的分析和评估。
本研究的目标是在实际生产中验证PLC在火电输煤程控系统中的有效性,提高输煤效率和安全性。
三、研究难点本研究的难点主要包括以下几个方面:1. 输煤系统控制策略的设计:在控制策略设计中需要考虑到输煤系统中不同的环节及参数,确保传感器的数据准确性。
2. PLC程序的设计与实现:针对不同的输煤环节和控制要求,实现灵活和稳定的PLC程序。
3. 软硬件系统调试与优化:对PLC程序和系统进行调试和优化,提高其效率和稳定性。
4. 系统安全与可靠性分析:对系统安全和可靠性进行分析和评估,确保系统稳定运行及安全性。
四、研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线:1. 调研分析法:通过对火电厂输煤系统的分析和调研,了解其工作流程及问题所在,为本研究提供基础资料。
PLC在电厂输煤程控系统中的运用
PLC在电厂输煤程控系统中的运用国电开远发电有限公司张勇1 引言PLC是80年代发展起来的一种新型的电器控制装置,它的诞生给工业控制带来了一次革命性的飞越。
它将传统的继电器控制技术和计算机控制技术融为一体,具有灵活通用、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、功能强大、易于实现机电一体化等显著优点,已经广泛应用于工业生产的各种自动控制过程中。
电厂输煤系统是电力生产过程中非常重要的外围辅机系统,输煤控制系统具有控制设备多、工艺流程复杂、设备分散等特点,沿线环境条件恶劣,粉尘、潮湿、振动、噪音、电磁干扰等都比较严重,传统的强电集中控制方式已不能适应大型火电厂输煤系统自动化的要求,PLC 程控方式由于其自身优点,目前在国内大型火电厂输煤系统中已逐渐取代常规的强电集中控制方式,成为大型火电厂输煤程控系统的核心。
国电开远发电有限公司的输煤程控系统中,PLC的优良性能得到充分体现。
2 系统概述国电开远发电有限公司(2*300MW)输煤程序自动化控制系统,包括程控和监控两大部分,用于操作员在燃运集中控制室内实现对整个输煤系统的控制和监视。
该程控系统主要由PLC程控系统和工业电视监控系统两部分组成。
工业电视监控系统主要是用于程控运行人员在集控室监视现场设备工况,且工业电视监控系统可实现与PLC程控系统之间的报警联锁,即当某个监视区域发生故障报警时监视系统可自动切换到该监视点,从而实现在最短的时间内观察到现场故障情况,及时掌握重要信息,为系统的操作、维护提供了极大方便。
3 系统组成3.1 PLC程控系统PLC控制系统是该程控系统的核心,其采用工控机为上位机、PLC系统为下位机的两级控制模式,上、下位机均分别采用双机热备形式,以确保在万一有一台PLC主机或一台监控用工控机发生故障或死机的情况下,整个系统仍可照常运转。
PLC在温州电厂输煤程控系统中的应用
PLC在温州电厂输煤程控系统中的应用摘要:作为电厂工艺流程中一个重要的环节,输煤程控控制系统部分在整个电厂的自动控制系统中有着举足轻重的地位。
它的工作状态将直接影响机组运行的安全性与经济性,并影响到整个电厂生产的稳定性与可靠性。
本文分析了PLC在温州电厂输煤程控系统中的应用。
关键词:PLC;温州电厂输煤程控系统;应用输煤系统是电厂最为重要的系统之一,电厂输煤程控系统设计实际上就是采用PLC作为控制核心,按照步进控制原理,实现电煤输送子系统间相互协调工作,高效稳定的完成电煤的输送。
一、PLC简介PLC 是由摸仿原继电器控制原理发展起来的,它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。
用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC 的用户程序存储器中。
运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。
PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。
不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1 毫秒。
它把所有的输入都当成开关量来处理,16 位(也有32 位的)为一个模拟量。
大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。
把计算结果送给PLC的控制器。
通用PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器,但PLC 相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器,现在正逐步用通用PLC 或定制PLC 取代嵌入式控制器。
在现代集散控制系统中,PLC已经成为一种重要的基本控制单元,在工业控制领域中应用前景极其广泛。
二、PLC在温州电厂输煤程控系统中的应用1.温州电厂输煤程控系统的设计必须要安全、高效、自动化程度高。
根据目前国内电厂燃料输煤控制系统发展的趋势,结合部分电厂燃料输煤系统采用集中控制方式的特点,对燃料输煤控制系统的设计方案进行充分研究论证,提出了具体的系统设计方案。
PLC在火电厂输煤系统中的应用
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我 国电力行业 发展迅 速 ,火 电在整个 装机 容量 中 占7 %之多 , 出 力 、 0 高 高可靠 性 、 高灵 活 性 的燃 料 输 送 系统 是 机 组 乃 至整 个 电 厂稳 定 运 行 的重 要 保
个 储煤 仓 中 , 个 储 煤 仓 的抽 拉 门 同时或 者 分 别 当4 打 开 时 , 落 到 1 皮 带 上 , 过 1 皮 带 运 送 到2 煤 号 通 号 号 皮带 上 , 通过 2 皮 带送 到 1 三通 分 料 器 中 , 再 号 号
带上 ,号皮带将煤传送 到5 4 号皮 带上 , 后通过5 最 号 皮 带 上 的犁 煤 器 将 煤 送 入 每 个 储 煤 仓 内 储 存 ,
完 成一 个 大 循 环 。
应用情 况 。该 系统 于20年 6 08 月通过 验收 , 定运 行 稳
至今
2 P C 制编 程 及 其控 制 策 略的 实现 L控
PC L 是一 种小型 的可编程序控 制器 , 领域极 为广 应用 泛, 覆盖所 有 与 自动检 测 、 自动 化控制 有关 的工业及 民用 领 域 , 包括 各 种 机床 、 械 、 机 电力 设 施 、 民用设
本 输 煤 系 统 的 主要 控 制 对 象 是 由6 皮 带 传 个
送机构成的传送带系统 、 犁式配煤器 、 三通分料器
外部设备 、电源 等组成 。本设 计采用 的s — 0 系列 7 20
子系统 , 还需要 大量 的设 备及 器材 , 控制 系统 非 常复 杂。 由于上 煤和 配煤 系统 的被 控设备 数量较 多 , 且设 备之 问的连锁要 求较高 , 是输 煤系统 的核 ,所 以本 t, 2
文 重点讨 论上煤 和配煤 控制 系统 。
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PLC在电厂输煤程控系统中的应用2007级电气自动化专业张健PLC在电厂输煤程控系统中的应用张健邮编:232098【摘要】:本文介绍了输煤系统的工作原理和特点,对本系统使用的软、硬件进行了说明,讲述了远距离通讯的网络构成,以及多个三通挡板的使用令系统更具有灵活性和高效率。
【关键词】:电动三通挡板;自动;热备;通讯一、PLC概述为缓解我国电力供应严重不足的现状,许多大容量的火电厂在全国各地纷纷投入建设和使用,因此对煤炭的需求量也就越来越大,对输煤等公用系统的自动化控制要求也就越来越高。
安徽某发电厂2×600MW机组自动控制系统由两类控制设备组成:主控部分(包括锅炉、汽机和发电机等)使用的是西屋公司的DCS控制系统;公用部分(包括输煤、化水和除灰等)使用的是施奈德公司生产的昆腾系列PLC程控器,上位软件使用的是iFix3.5。
.可编程控制器从功能上可以分为三个部分:输入、处理及输出。
另外,为了能方便的使用PLC,PLC还常配有编程器、图形编程器、磁带机、打印机等外部设备,它们可以通过总线或标准接口和PLC 相连接。
PLC的基本组成,也就是可以工作的系统组成,由中央处理单元(CPU)、编程器、I/O模块与电源构成。
在小型或微型PLC中,除电源、编程器外,其余部分都集中于一个单元或模块中,因此使用起来十分方便。
PLC与图形编程器、打印机、软盘驱动器、磁带机和个人计算机等相连接,可构成PLC扩展系统。
1.PLC的工作原理:PLC是采用循环扫描方式工作的。
即PLC的一个循环工作过程大致可以分为:执行用户程序、I/O状态刷新、编程器服务、监控定时器复位及附加强制I/O服务等几个部分。
1.1执行用户程序执行用户程序,即CPU从首地址0000开始按次序逐个扫描所有存储器地址,执行全部用户程序。
1.2 I/O刷新执行完用户程序后,所有的运算结果都存放在I/O状态表中,要实现PLC控制,必须将传感器信号存入输入状态表,将要控制的信号从状态表上送到执行元件上,上述动作称为I/O刷新,PLC每执行一个循环,则执行一遍I/O刷新。
1.3编程器服务如果PLC有编程器,就要进行编程器服务,即输入程序、调试、检查程序。
1.4故障检测在编程器服务后,CPU进行对内部硬件检查,并使监控定时器服位。
监控定时器是一个预置一定时间的专用定时器,它的作用是确保存储器或内部线路的故障不致引起CPU进行无限次循环。
如果在一定时间之内没有扫描完,将封锁硬件,切断输出。
当内存检查结束后,CPU回到扫描的开始端,继续从0000地址开始按序扫描逻辑运算,这样的循环操作从CPU通上电开始,一直到CPU断电为止。
由于PLC对一个梯级的求解结果,可立即用于后面的逻辑运算,它消除了复杂逻辑的内部竞争问题,用户不必考虑继电器动作的时间延迟,也不必考虑继电器触点的使用数量。
二、MODICON PLC 软硬件介绍1.控制器硬件本系统使用了两台型号是67-160的CPU。
两个CPU分别安装在两个机架上,互为热备用,先上电的CPU为主。
为了避免同时失电,两个机架的电源分别取自厂用电和UPS电源。
两个CPU中的程序完全一样,采集信息、处理程序、发出命令由主CPU完成,备用CPU 在实时跟踪主CPU工作。
一旦主CPU失电或者通讯中断,备用CPU 将代替主CPU继续完成工作。
主机通过以太网同PC机相连进行数据交换,其下面带的3个本地I/O机架通过ControlNet网与主站相连(ControlNet网为冗余配置),由CPU通过判断采集的输入信号,经过预先编制好的程序进行运算处理后,再通过输出模块发出命令,来达到控制的目的。
2.控制器软件本系统的上位监控软件选用的是Intellution公司的iFix3.5作为开发平台,利用该软件的变量存档编辑器和水晶报表设计器,可以很方便地为运行用户过程数据生成用户档案并生成报表。
利用ODBC功能,把所有设备的报警和人员的操作都记录下来,通过声音通知操作人员,以便使操作人员能够立即进行处理,并给日后事故原因的分析创造有利条件.下位机控制软件使用UNITY-PRO3.3,同时具有硬件配置功能。
逻辑控制使用梯形结构搭构,程序的可读性很强,方便用户在线或是离线分析故障。
三、系统控制1.生产流程图输煤系统的主要功能是把通过火车和汽车等交通工具运送到火车卸煤沟和汽车卸煤沟的煤炭,通过一系列运送设备运达原煤仓的过程。
由于该电厂发电机组容量大,并且是两台机组公用一套输煤系统,对煤炭的需求量非常大,为了避免一条上煤通路成为瓶颈,耽误正常生产,设计了两条上煤通路,一路运行,一路备用,也可以两条通路同时运行,分别向两个不同的目的地运煤。
整个输煤程控系统的监控画面总体分为六大类:系统流程、系统配煤、趋势曲线、报警系统、流程控制、辅助画面、报表管理。
2.控制设备本套输煤系统的控制对象有:皮带机16条。
斗轮堆取料机2台,滚轴筛2台,环式碎煤机2台,清水泵2台,振动器30台,刮水器2台,电动三通挡板16台,入炉煤取样器2台,除尘器15台,叶轮给煤机4台,盘式电磁除铁器2台,带式电磁除铁器8台,皮带采样装置2台。
程控系统所有的输入、输出信号均通过继电器隔离,以提高系统的抗干扰能力并保护PLC模块以避免大电流信号的进入而损毁。
3.流程控制自动启动时,按照逆煤流方向顺序启动设备;自动停机时,按照顺煤流方向延时停止设备;当某一设备出现事故跳闸时,由故障设备开始进行逆煤流跳闸(除铁器、电子皮带秤、取样器不参与跳闸)。
并且本系统允许有多个流程在运行中,但不允许同时操作两个及以上流程启动或停机。
当有两条流程在运行时,如果其中一条流程的某一设备出现故障造成此流程设备联跳时,不能影响另一条正在正常工作的流程。
具体设备的位置和流程顺序参看生产流程图. 在系统投入自动启动前,需要进行流程选择。
如果两个流程同时选择了一个设备,则会发出报警。
3.1皮带机的控制无论是手动还是自动启动皮带机前,都要先响警铃20秒,通知在皮带周围的人员尽快远离,以免发生事故。
皮带机是输煤系统的主要运输设备,因此对它的保护和要求也就相应的多了一些。
在皮带机两侧设事故拉线开关,巡检人员发现皮带及其附近设备有异常情况时,可直接拉事故拉线,使皮带停止。
皮带重跑偏、纵向撕裂、打滑、管道堵煤等信号都直接进入了PLC,一旦其中某一个事故出现时,都要使皮带机立即停止。
但是为了避免由于这些事故的假信号影响正常上煤,还设置了一些屏蔽这些信号的键,当操作人员能够确认某个信号为误动作时,就可以使用屏蔽键令这个信号不起作用,等信号处理好后,要马上恢复此信号的功能,以免造成更大的损失。
参看“一号A皮带控制状态”图,本设备的所有控制和状态都可以在这一幅图中显示出来。
本系统对每个设备都设置了一个“检修”键,当现场设备需要检修时,在上位机中设定此设备为“检修”状态,则PLC控制程序禁止此设备运。
3.1皮带机跳闸逻辑3.2电动三通挡板的控制为了使上煤系统更加灵活,设置了16个电动三通挡板,并且要求其参与系统联锁,且能就地、程控操作。
在自动工作状态下,当按下预启动键时,三通挡板根据选定的在其前后两条皮带的位置,自动完成通A路或通B路的动作(例如现在选中的是1#A皮带和2#B皮带,按下预启动键后,1#三通挡板就自动打在了通B路的位置上),为下一步的程启做好准备。
但是由于种种原因,A、B路到位信号有可能在使用过一段时间后失灵,因此就又增加了A路通到位和B路通到位的假信号,在到位信号失灵后替代实际信号工作。
3.2斗轮机的控制两个斗轮机分别在两个煤厂,负责煤厂煤炭的堆取工作。
在机组使用煤炭量较少时,利用斗轮机的堆料功能,配合5#A、7#A皮带正转,把卸煤沟的煤炭存储在煤厂中;当锅炉使用大量煤炭时,利用斗轮机的取料功能,配合5#A、7#A皮带反转,把存储在煤厂中的煤炭运往原煤仓。
3.3滚轴筛的控制滚轴筛位于8#皮带和9#皮带之间,其作用是把煤炭进行筛分,筛下物直接落到9#皮带运往原煤仓,筛上物通过11#皮带和碎煤机进行破碎后返回煤厂。
当滚轴筛出现故障时,煤炭直接从8#皮带落在9#皮带上运往原煤仓,可保证原料的供应不会因为滚轴筛的故障而停止。
在自动配煤方式下,当输煤系统发出“程启”操作后,配煤皮带(8号A、B)即先运行。
当配煤皮带出现运行信号后,首先按照煤仓的顺序进行检测,从第一仓开始进行顺序配煤,将所有煤仓配至高煤位。
此时如果某些仓不使用,则需要把这些仓置于停用状态,这样在轮到这个仓配煤的时候,就会把它跳过去,继续为下一个仓配煤。
当所有仓都处于高煤位时,配煤就完成了。
手动配煤是由操作人员根据现场的煤位,在上位机上手动操作小车的运行/停止,卸料/直通,定点/连续等功能,完成原煤仓的配煤工作。
四、结束语这套系统目前已经运行了两年时间了,根据实际的运行情况证明:整个系统安全可靠,稳定性高,控制灵活性强。
随着计算机和PLC技术的提高,输煤系统的自动化水平也在不断提高,目前已经做到了把相对分散的各个设备统一集中到一起控制的情况,几乎涵盖了全部的设备,这其中大部分设备可以自动顺序启/停,个别设备只能够上位机手动操作,表明了目前自动化水平的提高。
相信随着我国电力工业的发展和计算机、PLC硬件及软件水平的不断提高,程序控制作为输煤系统的主要控制方式,在火力发电厂将得到更加广泛的应用参考文献:1.《可编程序控制器的应用技术与实例》编写:袁任光华南理工大学出版社 20012. 《电器与PLC控制技术》编写:张万忠刘明芹 20033.施耐德电气公司. Modicon Ladder Logic Block Library UserGuide. 1996.44. 田集电厂一期输煤系统自动流程操作规程编写:上海工业自动化仪表研究所 2007。