西门子PLC在贵州盘县电厂输煤程控系统改造中的应用
2007/8/29 14:37:00
项目介绍
贵州盘县电厂输煤程控系统改造，主要控制对象包括皮带 输送机、碎煤机、除铁器、滚轴筛、除尘器、三通档板、卸 煤机、叶轮给煤机、斗轮堆取料机、皮带卸煤机、振打器 等设备，要求实现包括上煤程控、配煤程控、上位机监控、分炉计量和燃运统计报表等功能。
系统配置
我公司选用了西门子SIMTIC PLC来完成此项目，根据用户要求及实际情况，配置如下：
主控制站一个，设在输煤综合楼控制室。采用S7-400系列 的CPU414-2DP一对，冗余配置，实现控制任务。由于输 煤系统设备的分散性，还在煤仓间设置了一个远程站，采 用西门子ET200M远程I/O系统，通过冗余的PROFIBUS现 场总线与主控制站连接。编程采用STEP 7软件。这套软 件不仅是一个简单的程序编写软件，还集成了硬件组态、网 络设置、系统调试、项目管理等各种功能，使项目的实施 更加方便。
系统配备了两台上位机，其中一台还兼做工程师站。上位机监控系统采用了西门子的WinCC人机接口软件，它不仅 能很好的支持S7系列的CPU，还集成了多种网络连接方式, 使上位机与自动化系统的连接工作非常方便。此外, WinCC软件在画面组态、报警设置、数据存档、报表设计 等方面的功能非常强大，且支持C脚本，从而可以完美地 实现工程设计人员的想法。
输煤系统最主要的功能是上煤控制和配煤控制。
（一）、上煤控制： 由于输煤系统皮带较多，煤输送的目的地也有多个，还要 综合考虑路径上相关设备的运行状况，上煤路径繁多，因 此改造前运行人员操作比较困难。系统实施后，实现了完 整的上煤控制人物，大大减轻了运行人员的负担。
上煤控制分自动、手动及就地三种方式。
（1） 自动方式：
首先通过上位机选择运行路径，系统自动检 查所有选择的运行路径是否正确，路径设备是否已准备 好（无故障，有电源等），若检查无误，上位机指示“程 选有效”后，操作人员即可通过键盘发出“预启”命令, 系统自动完成预启工作。若20妙内预启成功，则CRT显 示“允许启动”。操作人员确认后系统便自动按顺序 起动现场所有相关设备。
若检查运行路径出错，或路径设备未准备好，上位机指示“路径选择出错”，提示操作人员重新选择设备或排除故障。 在运行中，当任一台设备发生重大事故，如拉绳、持续2秒以上的重跑偏、 重打滑和堵煤等，立即联跳逆煤流 方向的设备。当按“紧急停机”时，运行设备立即全线停机。
（2） 手动方式：
手动方式有两种，一种是联锁手动，另一种是解锁手 动。两种方式都在上位机上通过鼠标操作。
联锁手动是运行人员按照逆煤流方向一对一的启动设 备，按顺煤流方向一对一地停机，流程内设备存在联锁 关系，所以手动停任一台正在运行的设备，逆煤流方向 的所有设备联锁停机。可防止堵煤等事故的发生。
解锁手动时，运行人员可随意启停任何一台设备，此时 无任何联锁关系，绝不可带负载运行。主要用于设备 调试。
（3） 就地方式 就地控制方式不作为系统正常运行手段，不经过程控器 控制，在就地控制箱上进行操作。
（二）、配煤控制： 配煤控制功能分为程控配煤和手动配煤。通过控制配煤方 式，可以灵活的控制加仓。
配煤方式也分为手动和自动两种方式。
（1） 自动配煤：自动配煤根据锅炉的加仓要求，由操作员通 过键盘和鼠标输入相关指令，实现自动加仓配煤。
a. 煤位优先加仓：加仓起始，先顺序给低煤位仓优先配煤,直至消除煤仓低煤位信号。
b. 时间循环加仓：待所有煤仓低煤位信号消失后，再按顺序对各煤仓以一定时间循环加仓。各煤仓的加仓时间可 在上位机上任意设定，也可设置为各煤仓加到高煤位后 再转向下一煤仓。
c. 自动跨越功能：在配煤过程中能自动跳过高煤位、超高 煤位的煤仓及检修仓。
d. 尾仓、检修仓设定：在上位机上可任意设定尾仓、检修 仓，加仓时尾仓及其后方煤仓均不再配煤。
e. 匀煤功能：当全部煤仓出现满煤位信号后，上煤程序自 动停机并把皮带上余煤配至尾仓或均匀配至各仓。
f. 超高煤位报警：配煤过程中，任一煤仓出现超高煤位,立即报警并换仓配煤。
（2） 手动配煤：在上位机上手动操作任何一台犁煤器的抬落 实现配煤。
此外还有一系列保护和联锁功能保证输煤系统的安全 运。这些联锁包括启动联锁、停机联锁和事故联锁等。
输煤控制系统的过程监视和管理是由两套性能和配置相同且互为备用的工控机实现的。工业PC机配21寸彩色 CRT、操作键盘、鼠标、打印机等。采用Windows NT平 台，主要完成下列功能：
1. 画面显示 显示系统主菜单、路径选择、工艺流程、原煤仓加仓、运 行状况、设备状况、故障显示、电流表、趋势曲线、运煤 量表等画面。
2. 系统运行操作 系统路径的选择，系统自动启/停操作和远方手动启/停操 作。
3. 报表管理 显示和追加系统记录报告，实时打印系统事件报告，实时 或定时打印系统运行报表。
4. 报警功能 CRT屏幕显示故障区域流程图，事故设备图形变色或闪烁, 屏幕上方用汉字显示故障性质及发生时间。打印机自动打 印故障内容及发生时间。语言报警系统发生语音信号。
结束语
项目完成后，运行一直非常良好，用户反映此系统易于维 护，使用方便，性能稳定，与改造前相比大大减轻了运行 和维护人员的工作量，减少了事故，对电厂的安全高效运 行有很大的帮助。
贵州盘县电厂输煤程控系统改造，主要控制对象包括皮带 输送机、碎煤机、除铁器、滚轴筛、除尘器、三通档板、卸 煤机、叶轮给煤机、斗轮堆取料机、皮带卸煤机、振打器 等设备，要求实现包括上煤程控、配煤程控、上位机监控、分炉计量和燃运统计报表等功能。
系统配置
我公司选用了西门子SIMTIC PLC来完成此项目，根据用户要求及实际情况，配置如下：
主控制站一个，设在输煤综合楼控制室。采用S7-400系列 的CPU414-2DP一对，冗余配置，实现控制任务。由于输 煤系统设备的分散性，还在煤仓间设置了一个远程站，采 用西门子ET200M远程I/O系统，通过冗余的PROFIBUS现 场总线与主控制站连接。编程采用STEP 7软件。这套软 件不仅是一个简单的程序编写软件，还集成了硬件组态、网 络设置、系统调试、项目管理等各种功能，使项目的实施 更加方便。
系统配备了两台上位机，其中一台还兼做工程师站。上位机监控系统采用了西门子的WinCC人机接口软件，它不仅 能很好的支持S7系列的CPU，还集成了多种网络连接方式, 使上位机与自动化系统的连接工作非常方便。此外, WinCC软件在画面组态、报警设置、数据存档、报表设计 等方面的功能非常强大，且支持C脚本，从而可以完美地 实现工程设计人员的想法。
输煤系统最主要的功能是上煤控制和配煤控制。
（一）、上煤控制： 由于输煤系统皮带较多，煤输送的目的地也有多个，还要 综合考虑路径上相关设备的运行状况，上煤路径繁多，因 此改造前运行人员操作比较困难。系统实施后，实现了完 整的上煤控制人物，大大减轻了运行人员的负担。
上煤控制分自动、手动及就地三种方式。
（1） 自动方式：
首先通过上位机选择运行路径，系统自动检 查所有选择的运行路径是否正确，路径设备是否已准备 好（无故障，有电源等），若检查无误，上位机指示“程 选有效”后，操作人员即可通过键盘发出“预启”命令, 系统自动完成预启工作。若20妙内预启成功，则CRT显 示“允许启动”。操作人员确认后系统便自动按顺序 起动现场所有相关设备。
若检查运行路径出错，或路径设备未准备好，上位机指示“路径选择出错”，提示操作人员重新选择设备或排除故障。 在运行中，当任一台设备发生重大事故，如拉绳、持续2秒以上的重跑偏、 重打滑和堵煤等，立即联跳逆煤流 方向的设备。当按“紧急停机”时，运行设备立即全线停机。
（2） 手动方式：
手动方式有两种，一种是联锁手动，另一种是解锁手 动。两种方式都在上位机上通过鼠标操作。
联锁手动是运行人员按照逆煤流方向一对一的启动设 备，按顺煤流方向一对一地停机，流程内设备存在联锁 关系，所以手动停任一台正在运行的设备，逆煤流方向 的所有设备联锁停机。可防止堵煤等事故的发生。
解锁手动时，运行人员可随意启停任何一台设备，此时 无任何联锁关系，绝不可带负载运行。主要用于设备 调试。
（3） 就地方式 就地控制方式不作为系统正常运行手段，不经过程控器 控制，在就地控制箱上进行操作。
（二）、配煤控制： 配煤控制功能分为程控配煤和手动配煤。通过控制配煤方 式，可以灵活的控制加仓。
配煤方式也分为手动和自动两种方式。
（1） 自动配煤：自动配煤根据锅炉的加仓要求，由操作员通 过键盘和鼠标输入相关指令，实现自动加仓配煤。
a. 煤位优先加仓：加仓起始，先顺序给低煤位仓优先配煤,直至消除煤仓低煤位信号。
b. 时间循环加仓：待所有煤仓低煤位信号消失后，再按顺序对各煤仓以一定时间循环加仓。各煤仓的加仓时间可 在上位机上任意设定，也可设置为各煤仓加到高煤位后 再转向下一煤仓。
c. 自动跨越功能：在配煤过程中能自动跳过高煤位、超高 煤位的煤仓及检修仓。
d. 尾仓、检修仓设定：在上位机上可任意设定尾仓、检修 仓，加仓时尾仓及其后方煤仓均不再配煤。
e. 匀煤功能：当全部煤仓出现满煤位信号后，上煤程序自 动停机并把皮带上余煤配至尾仓或均匀配至各仓。
f. 超高煤位报警：配煤过程中，任一煤仓出现超高煤位,立即报警并换仓配煤。
（2） 手动配煤：在上位机上手动操作任何一台犁煤器的抬落 实现配煤。
此外还有一系列保护和联锁功能保证输煤系统的安全 运。这些联锁包括启动联锁、停机联锁和事故联锁等。
输煤控制系统的过程监视和管理是由两套性能和配置相同且互为备用的工控机实现的。工业PC机配21寸彩色 CRT、操作键盘、鼠标、打印机等。采用Windows NT平 台，主要完成下列功能：
1. 画面显示 显示系统主菜单、路径选择、工艺流程、原煤仓加仓、运 行状况、设备状况、故障显示、电流表、趋势曲线、运煤 量表等画面。
2. 系统运行操作 系统路径的选择，系统自动启/停操作和远方手动启/停操 作。
3. 报表管理 显示和追加系统记录报告，实时打印系统事件报告，实时 或定时打印系统运行报表。
4. 报警功能 CRT屏幕显示故障区域流程图，事故设备图形变色或闪烁, 屏幕上方用汉字显示故障性质及发生时间。打印机自动打 印故障内容及发生时间。语言报警系统发生语音信号。
结束语
项目完成后，运行一直非常良好，用户反映此系统易于维 护，使用方便，性能稳定，与改造前相比大大减轻了运行 和维护人员的工作量，减少了事故，对电厂的安全高效运 行有很大的帮助。
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