技术
摘 要：热电厂皮带输煤系统是电厂十分重要的支撑系统，是保证机组正常工作的重要条件。本文通过对热电厂皮带输煤系统流程控制的分析，应用西门子PLC为控制核心，研制了热电厂皮带输煤监控制系统。实践表明，该系统使用运行可靠、维护工作量小、自动化程度高，且具有远程监控功能。
0 引言
热电厂皮带输煤系统是电厂十分重要的支撑系统，是保证机组稳发满发的重要条件。青岛胶南易通热电厂输煤系统包括振动给料机、皮带机、回转筛、破碎机、电动三通等设备，构成电厂输煤系统的设备比较多，位置分散，依靠现场工作人员手动控制设备的启停，不仅需要大量的工作量，而且对短路、过载、跑偏、堵塞等事故发生的应变能力弱，易造成煤堆积等事故。同时，电厂输煤系统设备的启停顺序具有严格的要求，需加强各设备间的连锁关系。本文以西门子PLC为控制核心，MCGS组态为上位机软件，根据输煤系统的实际要求，实现了电厂输煤系统的就地控制、远程手动控制和远程监控，并对设备电流、皮带跑偏开关等参数进行实时监测，设计了过载、短路、皮带跑偏等故障处理程序，确保了输煤系统的安全性和可靠性。
1 电厂输煤系统分析
胶南易通热电厂输煤系统如图1所示，输煤系统由两条输煤线路组成，每条输煤线路包括振动给料机、皮带机、回转筛、碎煤机、除铁器、电动三通等设备。煤流进入电动三通后煤流方向发生了改变，根据煤流的方向，电厂输煤系统有四条输煤线路。
为增加设备的使用寿命，防止在启动停止过程中过载对设备造成的损害，要求在设备启动和停止时，设备必须处于空载状态。供煤时，各设备启动停止必须遵循特定的顺序，即对设备进行连锁控制。系统启动时按照逆煤流的方向启动，即先开启系统下游的设备，再开启系统上游的设备。系统停止时，按照顺煤流的方向停止，先停止上游的设备，再停止下游的设备。系统运行过程中，当某个设备出现故障时，必须立即停止该设备。同时为防止在故障设备处出现堆煤的情况，故障设备上游的设备必须立即停止，其下游的设备延时停止或正常运行，待故障消失后，从故障点处延时启动设备。为保证煤流不残留在设备上，设备连锁停止过程中都要设置相应的延时时间。
图1 电厂输煤系统图
2 控制系统构成
控制系统构成如图所示，主要包括计算机、PLC控制主站，电气控制箱、电流变送器、皮带跑偏限位开关。
图2 系统构成
控制系统采用工业控制计算机、可编程控制器和就地控制箱的三级控制结构方式。
工业控制计算机作为输煤控制系统的监控中心，与可编程控制器以上位机和下位机的关系进行通信，实现对现场设备运行状态和皮带跑偏状态的实时监测，并且直观的表述输煤系统的运行状态。
本文中，可编程控制器选用西门子PLC S7-226，外围配备数字量扩展模块EM222、模拟量采集模块EM231和以太网模块CP243。系统利用PLC对整个输煤系统进行数据采集和控制，并通过工业控制计算机的人机接口对系统设备发出控制命令。上位机运用MCGS组态软件，与下位机配合，完成系统的自动控制和远方手动控制功能，并对系统的运行状态进行监视，实现工作区的无人操作。
就地控制箱放在设备附近，完成设备的手自动选择和手动开停控制，并作为PLC的执行机构，实现对设备的手自动控制。
皮带跑偏开关、电动三通到位开关、电流互感器等用于实现对现场设备的数据采集，供PLC进行数据处理和分析，并交由上位机进行数据显示等操作。
