PLC在电厂输煤自控系统中的应用.docx

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1、PLC在电厂输煤自控系统中的应用可编程逻辑控制器PLC是八十年代开展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物，是一种专门用于工业消费经过控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通讯功能，编程方便，构造模块化。在当代集散控制系统中，PLC已经成为一种重要的根本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。在笔者介入开发的某电厂输煤自控系统中，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对两条输煤线的18台设备进展控制，并实时监测设备的运行状态及皮带跑偏的情况。鉴于电厂输煤系统的重要性，我

2、们采用PLC实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性，工业控制计算机那么作为上位机与PLC相互配合，共同完成输煤系统的监控功能。本文将主要介绍PLC的控制应用。输煤系统控制要求输煤系统有两条输煤线，包括给煤机、皮带机、振动筛、破碎机等共18台设备，在电厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证消费运行的可靠性，输煤系统采用自动联锁、手动单机两种控制方式，自动、手动方式由开关进展切换。由于输煤廊环境恶劣，全部操纵控制都在主厂房的主控制室里进展，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为PLC提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由PLC实现，设备状态监测和皮带跑偏监

3、测以及事故纪录功能那么由上级工业控制计算机完成。为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应知足以下要求：供煤时，各设备的启动、停顿必须遵循特定的顺序，即对各设备进展联锁控制；各设备启动和停顿经过中，要公道设置时间间隔延时。启动延时统一设定为12s。停车延时按设备的不同要求而设定，分为10s、20s、30s、40s、60s几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤；运行经过中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其前方指供料方向设备也立即停车。其前方的设备按一定顺序及延时联锁停车；各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车；可在线选

4、择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成穿插供煤方式；可在线选择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成穿插供煤方式；可显示各机电设备运行状况，并对输煤经过有关情况报警、自动停机等做出实时纪录。PLC控制系统设计2.1PLC选型根据输煤系统的自控要求，我们选用了德国SIEMENS公司最新推出的S7-200型PLC，具有可靠性高、体积小、扩展方便，使用灵敏的特点。根本CPU单元选用的是CPU214，性能如下：2048程序存储器；2048数据存储器；14点输入，10点输出；可扩展7个模块；128个定时器；128个计数器；4个硬件中断、1个定时器中断；实时时钟；高速计数

5、器；可利用PPI协议或者自由口进展通讯；3级密码保护。扩展模块选用EM221,8个输入点；EM223,16个输入点，16个输出点。2.2系统关系系统关系如图1所示。在输煤自控系统中，工业控制计算机作为上位机和输煤控制PLC进展通讯，对皮带跑偏信号和设备的运行状态进展实时采样，并在屏幕上显示输煤系统仿真画面，可以直观地观察设备的状态。当皮带跑偏跑偏15度时，在屏幕上显示报警画面；当设备发生故障或者皮带严重跑偏跑偏30度时，在屏幕上显示报警画面并向PLC发送事故停车信号。输煤控制PLC那么根据控制开关的输入信号，执行对应程序块，控制电机实现对应的功能：向上级工业控制计算机发送工作组态信息，接收上级

6、工业控制计算机发送的事故停车信号，实现事故停车处理功能并启动报警设备。二者配合共同实现输煤系统的监测和控制功能。上级工业控制计算机同时实现对电厂其他系统的监控，由工业控制计算机、输煤系统PLC和其他系统的现场设备PLC、监控仪表共同构成分布式系统DCS。2.3运行形式根据输煤经过的要求，本系统设计了两种运行形式。在一般情况下，采用并行形式，可根据需要单独选用或者同时运行输煤一线和输煤二线。穿插形式是由输煤一线和输煤二线的有关设备组成的，仅在特殊情况下选用。2.3.1并行形式并行一线：联锁开车顺序：10皮带机8皮带机6皮带机2破碎机2振动筛4皮带机2皮带机23给煤机4给煤机。联锁停车顺序：与开车

7、顺序相反，延时时间按上述要求设定。2、3给煤机某中一台备用。并行二线联锁开车顺序：9皮带机7皮带机5皮带机1破碎机1振动筛3皮带机1皮带机1给煤机。联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按上述要求设定。2.3.2穿插形式联锁开车顺序：9皮带机7皮带机6皮带机2破碎机2振动筛4皮带机2皮带机23给煤机。联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按上述要求设定。2、3给煤机其中一台备用。2.4PLC程序设计针对输煤系统的控制要求以及详细控制方案的实现，设计程序流程如图所示。2.4.1程序讲明子模块0：初始化子程序。在PLC加电时根据各个开关的位置设立标志位。仅在第一个扫描周期执行。子模块1：并行一线联锁启停控制程序。根据启动标志位1实现并行一线的联锁启动、联锁停车，并判定事故停车信号以实现事故停车。子模块2：并行二级联锁启停控制程序。根据启动标志位2和实现并行二线的联锁启动、联锁停车，并判定事故停车信号以实现事故停车。子模块3：穿插线联锁启停控制程序，根据启动标志位3实现穿插线的联锁启动、联锁停车，并判定事故停车信号以实现事故停车。PLC的输出信号控制电机的接触器，启动送高电平，停顿送低电平。但是，1破碎机功率达90kW，2破碎机功率达110KW，需要降压启动，所以启动时PLC送一个正脉冲，停车时PLC送一个负脉冲。