LK大型PLC在热电厂中的应用.docx

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1、LK大型PLC在热电厂中的应用ronggang导语：本文针对热电厂秸秆上料系统，采用和利时公司LK大型PLC，根据系统工艺要求提供了一种降低本钱、增加可靠性的控制方案，实现了对热电厂秸秆上料系统工艺经过及消费设备的监测与自动控制摘要：本文针对热电厂秸秆上料系统，采用和利时公司LK大型PLC，根据系统工艺要求提供了一种降低本钱、增加可靠性的控制方案，实现了对热电厂秸秆上料系统工艺经过及消费设备的监测与自动控制。该系统性能稳定、功能齐全、性价比高、扩展灵敏，目前已成功应用于连云港协鑫热电厂和宝应协鑫热电厂秸秆上料系统现场。关键词：热电厂；秸秆上料系统；LK大型PLC1.引言高速开展的中国经济对能源

2、和环保提出了越来越高的要求，利用秸秆燃烧发电是充分利用能源，保护生态环境的有效途径之一。据测算，每两吨秸秆的发电量相当于一吨煤，不仅如此，环境国际能源机构的研究说明，秸秆还是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有.，而煤的平均含硫量却高达。除了具有较好的经济效益和生态效益，秸秆发电还具有可观的社会效益，根据清洁开展机制CDM，秸秆发电工程可以通过出售温室气体减排量来获取建立资金。因此，从节能环保、充分利用农村再生资源、建立环境友好型社会的角度出发，利用秸秆燃烧发电在我国得到了广泛应用，成为利国利民的“朝阳产业。本文介绍的基于和利时LK大型PLC的控制系统在知足热电厂设备平安、高效运行的同时

3、，具有良好的经济价值，社会效益和推广前景。2.PLC控制系统设计2.1工艺流程介绍协鑫热电厂采用秸秆为原料，将其打坏并包装成捆，上料系统将深加工后的秸秆燃料通过散包机进展二次打坏，并将二次打坏后的燃料分散成碎料送至皮带机，皮带将分散后的秸秆碎料送入蒸汽炉的加热系统内充分燃烧，使蒸汽炉循环水转变为水蒸气推动汽轮机旋转，再由动能转化为电能。整个上料系统包括散包机的原料分散和皮带机的物料输送两局部。散包机原料分散系统散包机由压料辊、导料辊、输送辊、一次侧散包机、二次侧散包机几局部组成。秸秆燃料进入散包机后，先由压料辊将其进展二次粉碎，粉碎后的燃料通过导料辊进入输送辊。后由输送辊送入一次侧散包机进展分

4、散作业，分散后再次经过输送辊送至二次侧散包机进展二次分散作业。皮带机物料输送系统经二次分散作业后的秸秆燃料由散包机进入皮带机内，燃料由0#皮带机1#皮带机2#皮带机3#皮带机，最后由3#皮带机将其送入加热炉的炉膛内进展燃烧。2.2系统控制功能该电厂原有的蒸汽炉及汽轮机等设备均由和利时公司DCS进展控制，根据热电厂上料工艺流程要求以及现有总体布局情况，设计采用将秸秆上料系统的PLC控制站作为现场控制站接入原有DCS控制系统中，以实现“集中监视，分散控制的整体布局。系统由计算机监控站电厂原有的DCS监控站、现场控制站LK大型PLC、串口通讯系统以及在线检测传感器等构成。自动控制单元实现的功能分别是

5、：收集原料分散系统中负责控制压料辊、导料辊、送料辊、一次侧散包辊和二次侧散包辊等设备的变频器的状态信号及数据信号并对以上设备发送控制信号；实时读取并控制物料输送系统中各皮带机的工作状态，包括各皮带机组的A/B两条皮带的启停控制及防撕裂、打滑、堵料、跑偏、拉绳等在线检测开关。2.3硬件选型协鑫热电厂上料输送控制系统采用串口通讯方式接入原有DCS系统。该串口通讯应用MODBUSRTU通讯协议并通过RS485形式使其通讯间隔延长，抗干扰效果增强。PLC系统采用由和利时公司自主研发的LK大型PLC产品。作为国内首款大型PLC，LK大型PLC是和利时公司在总结了十五年控制系统的设计开发及工程施行经历的根

6、底上，充分借鉴国外主流产品优点，完善技术性能，大胆创新架构设计，推出的一款开放性、可靠性、易用性俱佳的高端产品。系统选用如下硬件产品：表1PLC系统硬件选型表其中，CPU双机热备的冗余构造使整个系统运行稳定可靠。3.系统功能介绍协鑫热电厂原有的DCS控制系统分为消费治理级、现场控制级和就地控制级三层构造，利用高速工业以太网TCP/IP协议进展连接以实现信息和资源的分享，其优先级分别为就地控制级最高，其次为现场控制级，最低为消费治理级。由LK大型PLC组成的PLC站位于该系统的的现场控制级，作为现场控制站接入电厂原有的DCS系统中。系统构造图如下:消费治理级：位于蒸汽炉、汽轮机联产系统控制室内，

7、由原有DCS监控系统构成。各监控计算机对主要工艺设备的运行状态和消费经过的工艺参数进展数据收集及显示。上料输送系统的PLC控制站通过串口通讯，与DCS系统的通讯效劳器连接并由该效劳器将PLC控制站数据传入DCS的I/O效劳器内，I/O效劳器上运行的监控软件将该数据进展显示并下发控制命令。现场控制级：即PLC控制级，由LK大型PLC构成。其功能是读取上料系统中散包机和各皮带机的运行参数并根据消费治理系统下发的指令来控制系统中各设备的运行。收集数据主要包括散包机各组成局部变频器的运行状态、反应电流以及故障信号；皮带机的运行状态、反应电流及各皮带机的在线检测开关信号。现场控制级承受消费治理级的调度，

8、但并不依靠于消费治理级而运行：假设监控计算机出现故障或者并没有投入使用亦或者通讯网络出现故障，该控制站仍能正常工作，对整个工艺经过没有影响。就地控制级：将设备切换到现场手动状态，以实现设备的就地手动控制。就地手动控制具有最高的优先级，主要应用在设备调试、维护阶段。4.控制系统特点协鑫热电厂上料输送系统通过将PLC控制站接入原有DCS系统实现了对工艺流程的监测、控制以及数据的处理、存储、分析以及报表打印等任务。工艺流程显示：显示工艺流程的同时将所有的设备状态、工艺参数以及各控制回路的具体参数等进展了有针对性的实时收集与显示。设定值显示：包括所有必须参数的设定值、控制方式、调节参数以及其它连锁值、

9、报警值等。报警显示：包括实时报警、历史报警。系统可在线诊断各类故障，查找故障部位并报警。包括工艺数据报警、设备故障报警、系统故障报警，根据不同的报警信息提供不同的报警画面，在故障确认后可实现报警解除。报表显示和打印：采用了DDE技术，进而使用户可以直接使用Excel编制报表。借助Excel的强大功能，用户可以随心所欲地编制各种各样的报表。可以是实时数据的报表，也可以是历史数据的报表。历史数据的存储与检索：对重要的数据进展在线存储，数据的存储时间最长为10年。可以通过历史报表或历史趋势曲线的方式来检索历史数据。控制：在监控计算机上可以进展远程手动控制，使用鼠标、键盘控制PLC来启动和停顿现场的设

10、备。操纵记录：对重要设备的操纵、重要参数的修改均会自动记录，包括登录的操纵员、对设备进展的操纵、时间以及修改前的参数值、修改后的参数等，以利于治理及事故分析。系统的平安治理：系统设置为多用户、多区域方式，各类用户均有自己的用户名和密码，对应着不同的平安级别，决定了操纵员可观察的范围、可使用的功能、可修改的参数等。最多可以设置为8级用户、8级区域。5.控制系统优点本方案以PLC和DCS监控计算机为核心，通过RS485的串口通讯方式，将现场PLC控制站与监控计算机连接起来，构成一个分布式控制系统。系统具有如下优点：先进性本方案设计中不仅采用了先进的软、硬件，而且着眼于企业“管控一体化的需求，贯彻了

11、数字化、信息化电厂的先进思想，使企业消费数据的进一步智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一局部。本系统采用先进的计算机控制系统，主要用于热电厂的消费控制、运行操纵、监视治理。控制系统配有可靠的硬件设备，和功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、编程软件和控制软件。高可靠性控制系统在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的的设计符合真正的工业等级，知足国内、国际的平安标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，构造巩固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围。CPU双机热备，任何一个故障均不影响系统的正常运行。现场控制站PLC对工艺经过的控制不会因监控计算机的瘫痪而受影响。

12、现场控制站的PLC可以在恶劣的环境中长期可靠运行，平均无故障间隔时间MTBF15年。强大的功能PLC的编程语言符合IEC61131-3标准，易学、易懂、易用。高速工业以太网作为系统的骨干网络，实现高速数据传输、高度数据分享。组态软件图库丰富，网络功能强大，报警、报表、历史数据以及二次开发功能完善且易用。6.完毕语经过两个月的调试和试运行，由LK大型PLC控制的协鑫热电厂秸秆上料输送系统已于2007年9月初正式投入运行。理论证实，LK大型PLC能较好地知足秸秆上料系统的控制要求，对整个上料系统及热电厂的平安、经济运行提供了有力保障。该设计方案整体本钱较低、可靠性好、抗干扰才能强、维护本钱低、可操纵性高，在市场中具备强有力的竞争力，为热电厂行业增添了一套完善的解决方案。