火电厂输煤程控系统现场总线控制方案

浅谈火电厂的输煤程控系统现场总线控制方案摘要：火电厂的输煤系统是辅机系统的一个重要组成部分，是保证火电厂稳定可靠运行的重要因素之一。一个高可靠性和灵活性的燃料输送系统程序是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证，其运行的好坏直接影响到电厂的安全运行。本文根据某电厂输煤系统工艺流程，针对常规i/o控制方式和推荐的现场总线控制方式进行方案论述比较，提出了基于现场总线技术的输煤程控系统的控制方案。

关键词：火电厂输煤程控系统现场总线控制

引言

上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。随着电厂自动化水平的不断提高，现场总线技术已经在电厂众多工艺流程控制系统中得以广泛应用，其安全、便捷、高效、稳定的工作特性，正受到越来越多用户的关注和认可。

1 现场总线控制方式的特性

相对于传统的集中控制方式而言，现场总线是安装在生产过程区域中的现场设备/仪表与自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线，主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的模拟量/开关量信号，使用一根电缆连接所有现场设备，支持的总线协议有profibus、devicenet、as-i、foundation fieldbus、interbus-s、canopen、modbus等。

与传统控制方法相比，其优势主要体现在：

1）具有较高的性能价格比，系统综合成本大幅度减少。

2）系统性能大幅度提高，使控制系统的档次跨越了一个台阶。

2 现场总线控制方式在电厂输煤系统的应用

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。根据调研的结果，目前现场总线控制方式在国内电厂输煤系统应用情况大体如下：

用户名应用环境主控plc 起用时间运行情况反馈系

统集成商

湖南耒阳电厂（4×300mw 输煤线modicon quantum

2003年6月运行良好天水电气传动研究所

福建连江可门电厂（2×600mw）输煤线modicon quantum 2006年9月运行良好上海工业自动化仪表研究所

福建泉州南埔电厂（2×300mw）输煤线modicon quantum 2005年10月运行良好西安恒生

华能伊敏电厂2期新建（2×300mw）输煤线pacsystems

rx7i 2006年12月运行良好上海工业自动化仪表研究所华能伊敏电厂1期改造（2×300mw）输煤线ge pacsystems rx7 2007年4月运行良好上海工业自动化仪表研究所白山热电有限责任公司（2×300mw）输煤线ge pacsystems rx7i

2007年9月

广东阳西电厂2x600mw 输煤线modicon quantum 调试中西安恒生

3 某工程输煤程控系统配置方案

3.1输煤工艺系统简介

某100mw燃煤机组工程为铁路来煤，设计布置2个条形煤场，每个煤场设置一台悬臂式斗轮堆取料机，露天布置，采用双路胶带机运送燃料至煤仓间钢煤斗，全厂共设12条输煤皮带；输煤设备主要集中在翻车机室、#1、#2、#3转运站、碎煤机室和主厂房煤仓间。纳入输煤程控的设备主要包括：

翻车机2套

斗轮堆取料机2台；

制动器12台；

胶带机12条；

振动煤篦2套；

振动给料机8台；

环式破碎机2台；

碎煤机监控仪２台；

液压站1台；

电动三通8台；

倾斜式滚轴筛2台；

犁式卸料器46台；

除大块器2台；

电子皮带秤2台；

循环链码校验装置4台；

入炉煤取样设备2套；

盘式除铁器4台；

带式除铁器4台；

液压拉紧装置2台；

刮水器2台；

振打器16台；

原煤仓连续料位计12台

原煤仓高料位计24台

根据各个输煤设备的安装布置位置，在输煤负荷相对集中的#1转运站、#2转运站、碎煤机室、煤仓间以及输煤综合楼分别设有电气配电间，为这些设备提供动力电源和相应的控制回路（厂家控制箱随设备安装在就地）。

3.2 输煤控制系统方案

根据负荷的初步统计结果，输煤程控di测点为908点，ai测点为32点，do测点318点，除尘器、抑尘电磁阀100点，总计1358点，预留15％的备用量，总点数以1560点考虑。现将以这些测点数量为依据，根据输煤系统输煤栈桥和输煤设备的总体布置，结合电气配电间的设置特点，分别对常规i/o控制方案和现场总线控制方案进行说明。

3.2.1 常规i/o控制方案

输煤程控系统采用常规i/o方案，输煤就地控制室布置于输煤综合楼中，输煤系统采用plc程控（双机热备）、远程i/o方式。为节省控制电缆，在控制对象相对集中的区域设置远程分站，分站与主站之间采用光缆进行通讯连接。总体配置大体如下：（1）输煤主站（就地控制室）布置于输煤综合楼输煤电子设备间内；

（2）#1远程i/o站布置在输煤负荷相对集中的#2转运站电气配电间内；

（3）#2远程i/o站布置在输煤负荷相对集中的主厂房煤仓间电气配电间内；

（4）在#1~#6皮带头部分别设置输煤转接端子箱共12个，用于汇总采集胶带机沿线传感器元件的信号；

（5）输煤沿线所有喷雾抑尘装置的起停均采用硬接线的方式就近接入i/o远程站一对一进行控制；

根据负荷及控制楼统计，估算出输煤程控系统采用常规i/o方案需要大约需要控制电缆364根，电缆长度26公里。

3.2.2 现场总线控制方式

输煤控制系统采用现场总线控制方案，输煤就地控制室仍布置于输煤综合楼中，采用plc程控，双机热备。与常规i/o控制方案相比，现场总线控制方式最大的区别在于，将绝大部分i/o模块分