提高输煤程控系统运行可靠性的探讨[材料]3篇

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提高输煤程控系统运行可靠性的探讨[材料]1

　　输煤程控系统

　　操作使用说明书

　　燃化除灰部

　　2004年6月10日

　　一、概述

　　本操作使用说明书仅适用于输煤程控系统的计算机监控及管理系统。整个操作使用说明书分为监控系统操作说明、管理系统操作说明及操作注意事项共三部分。

　　二、监控系统操作说明

　　输煤程控系统的监控系统操作说明是对监控上位机而言的，在本程控系统中，上位监控系统由两台互为热备的工控机组成,操作平台为Microsoft公司的Windows NT ,监控软件为美国WONDERWARE公司生产的INTOUCH产品。输、配煤系统所需要的监控信息均体现在计算机画面上,操作员通过鼠标拾取相应的控制信息对输煤系统进入程控的设备实施控制, 使系统受控设备按照一定的过程启停。同时也可以通过多煤体语音系统、文字报警窗口和画面上的设备颜色变化,及时了解系统设备运行状态,这样操作员就可以对系统运行过程中出现的问题及时采取措施。本系统具有丰富完善的控制功能,能够对运行过程中系统出现的异常情况自动作出相应的反映,从而实现电厂燃料输、配煤系统设备的自动化运行。

　　1、监控系统的进入

　　首先打开计算机控制开关，进入Windows NT之后，监控系统、信息

　　采集系统、I/O控制及下位机（PLC）驱动程序自动启动，监视器最终显示出输煤程控系统的监视主画面。

　　如下图所示:

　　此时，为了保障系统操作的安全可靠，在没有进入画面操作之前，该画面上所有的操作按钮都点按无效。要想进入操作画面，首先应点按该图左下角的“用户登录”按钮，弹出登录对话框，输入相应的用户名和系统口令，点按“退出”按钮，进入操作系统。如果输入的用户名或系统口令不正确，则登录失败，画面仍然不能操作。在成功地进入操作系统后，“用户登录”按钮改变成“用户锁定”按钮，通过此按钮可以再次锁定操作画面，禁止非值班人员操作。对于检修人员来说，通过不同的身份登录，可以操作图面右下角的“系统退出”按钮，从而退出监控系统。但对于运行人员的登录身份来说，该按钮是不能够操作的

　　2、监控系统操作按钮的功能及使用方法

　　监控系统的控制按钮分为四部分，上面板控制按钮，主菜单控制按钮，设备一对一控制按钮，画面切换控制按钮。

　　上面板控制按钮是操作系统最常用的控制按钮，并且通过按钮上字体颜色的变化可以判别系统的运行方式。包括“自动”“手动”“预启”“程启”“程停”“信号复位”“紧急停机”共7个。

? “自动”按钮，用来选择设备的运行方式为程控自动方式。? “手动”按钮，用来选择设备的运行方式为联锁手动方式。

? “预启”“程启”“程停”按钮用来控制程控自动状态下相应流程的挡板对位及自动启、停。

? “信号复位”按钮，用来复位系统的各类故障信号及超限信号，是系统运行过程中的重新初始化按钮。

? “紧急停机”按钮，用来在事故状态下停止全系统的所有设备。

　　主菜单控制按钮在操作画面的下方，存在于全部的操作画面，包括“系统登录/锁定”“流程选择”“解锁状态”“程控状态”“电流指示”“叶轮控制”“排污控制”“系统退出”共9个。

? “系统登录/锁定”按钮，用来进入和锁定监控画面。? “流程选择”按钮，在程控自动状态下选择需要运行的流程。? “解锁状态”按钮，用来查看哪些设备在解锁状态。? “程控状态”按钮，用来查看设备是否在程控状态。

? “电流指示”按钮，用来调出监控系统各设备的电流棒状图。? “叶轮控制”按钮，用来调用叶轮监控画面。? “排污控制”按钮，用来调用排污泵的急停按钮。? “系统退出”按钮，用来退出监控系统。

　　设备一对一控制按钮，在设备处于手动状态时使用。在系统总图画面中，点按相应的设备名称，调出设备手动控制对话框后，即可通过相应的控制按钮操作设备，并可通过该对话框的状态指示来监视设备运行的情况。在储煤、配煤分图画面中，可以直接点按犁煤器的控制按钮来操作犁煤器的抬、落。

　　画面切换控制按钮没有实际的控制功能，仅用来切换控制画面。画面切换控制按钮位于监控画面窗口的上方，排列如下：

? “系统总图”按钮，用来调用系统总图监视画面。? “贮煤分图”按钮，用来调用输煤系统贮煤设备监控画面。? “上煤分图”按钮，用来调用输煤系统上煤设备监控画面。? “配煤分图”按钮，用来调用输煤系统煤仓配煤监控画面。

? “电流信息”按钮，用来调用输煤系统主设备的电流趋势和电流表监视画面。? “信号解除”按钮，用来调用信号解除监控表画面。

? “报警指示”按钮，用来调用设备实时报警和历史报警查询画面。? “设备启停”按钮，用来查看设备的启、停状态和启、停时间。? “信息管理”按钮，用来调用管理系统的操作画面。

　　3、程控系统的操作

　　程控系统的操作分为程控自动的操作、联锁手动的操作、解锁手动的操作、配煤系统的操作及特殊监控功能的操作。、程控自动的操作

　　根据现场实际情况的需要，输煤系统分为贮煤和上煤两个相对独立的系统。所有相关的操作除在系统总图可以实现外均可在各自的分画面中实现，下面结合上煤系统的操作画面，详细说明程控自动的操作过程及监视画面的变化情况。操作上煤设备之前，首先点按“上煤分图”按钮，调出上煤分图如下：

　　如图示：通过上面板控制方式按钮选择“自动”方式，点按主菜单上的“流程选择”按钮，弹出流程选择对话框如下图，选择希望启动的上煤流程后，点按“退出”按钮，退出流程选择对话框，此时流程沿线的设备变为亮绿色。在启动流程前，点按“预启”按钮，对该流程进行预启。预启过程中，预启计时表开始倒计时，流程涉及到的挡板自动启动到位，当所有挡板都准确到位后，则“预启成功”指示灯自动点亮为亮绿色，同时计算机发出“预启成功”语音提示。当预启时间结束时，所有的挡板到位信号还没有反馈齐全，系统则自动点亮“预启失败”指示灯，同时计算机发出“预启失败”语音报警。此时，流程预启失败，可能有挡板卡死报警存在，流程不允许程控启动。在流程预启过程中，系统能够自动发出设备准备启动时的警笛报警。

　　预启成功后，点按上面板的“程启”按钮，在流程沿线发出设备启动警笛报警后（大约10秒），流程沿线设备沿逆煤流方向依次延时启动。启动后的主设备出现电流显示框，并在上位机画面中变为红色。

　　在流程运行结束时，点按“程停”按钮，系统自动发出停机，并按顺煤流方向依次延时停止各级设备。各级设备的停机延时是在程序中事先设定的，运行人员不能够随意更改。在设备停止后，选定的流程依然有效，流程沿线设备均为亮绿色。在流程延时停止过程中，如果在某设备出现延时功能不能够正常实现，设备无法停止时，可以再次点按“程停”按钮，使未停止的流程设备继续进行延时自动停机。

　　在流程自动启、停和运行过程中，如果某一设备出现系统可以检测到的故障信号，则系统立即自动停止该设备，同时在报警框内显示相应的文字报警，并发出语音报警，随即该设备变为黄色闪烁状态。自该设备起，沿逆煤流方向下一级的所有设备立即联跳（碎煤机除本身事故外，不参加联跳）。当设备故障消除后，应点按“信号复位”

　　按钮，对故障信号进行复位，然后可以再次通过“程启”按钮启动停下来的设备。当系统发生无法检测到的故障时，如接触器合闸自动脱落，这时联跳保护功能依然有效，但系统不能够给出故障提示。

　　贮煤设备的程控自动操作可在贮煤分图上实现，其操作方法同上煤设备。、联锁手动的操作

　　联锁手动的操作分为上煤和储煤两个相对独立的系统。所有相关的操作均可在各自的分画面中实现，下面结合上煤系统的操作画面，详细说明联锁手动的操作过程及监视画面的变化情况。

　　操作上煤设备之前，首先点按“上煤分图”按钮，调出上煤分图如下：

　　在选择“手动”操作方式后，即可对设备进行手动操作。在操作设备前，首先点按设备名称，调出相应设备的手动操作对话框，样式如下：

　　因为联锁启动时设备间的联锁关系必须满足，所以在主设备（皮带）启动之前，应把挡板打到相应位置，挡板到位时，对应落料口变为亮绿色。挡板到位后，在相应的对话框中操作皮带的启动按钮，皮带启动并变为红色；在该皮带运行稳定一定时间后，可以对满足联锁关系逆煤流方向的下一级皮带进行启动操作。在启动皮带时，如果上一级皮带没有启动，则下一级皮带的“启动”按钮无效。对于满足联锁关系的皮带，可以同时启动运行，所以运用联锁手动操作方式可以方便地实现多路运行。在手动停机时，可以在运行流程中的任意皮带处进行操作，此时该皮带本身正常停机，其逆煤流方向的所有皮带同时联锁停机。对于多路运行的情况，只要某一皮带的前一级存在运行的皮带，则该皮带就不能够被前一级的某一皮带联跳。联锁手动运行起来的流程，当出现故障时，其处理方式同程控自动。

　　注：联锁手动方式下启动的流程，不一定包含在程控自动的运行流程中，所以联锁手动方式下运行的流程不能够向程控自动方式切换；为了系统操作的可靠性、安全性，即便手动运行的流程包含在程控自动的流程中，也不建议其向程控自动方式切换。然而，程控自动方式下的流程能够可靠地切换至联锁手动状态下运行。、解锁手动的操作

　　解锁手动的操作是程控系统中最直接、最简单的一种操作方式，此时操作员可以对某一设备进行启、停，而不影响其它设备的工作；但与解锁设备相关的设备之间，不能够再通过该设备实现联锁保护功能。解锁手动时，首先应调用设备的手动操作对话框，并选择该设备在解锁状态，此时解锁指示灯点亮。解锁设备的自身保护信号依然有效，能够对设备进行停机保护，但不联跳其它设备。对于一个正常运行的流程，不允许随便把运行中的设备改为解锁状态，因为这样将破坏该流程的联锁保护功能。注：对于在手动对话框中设定为检修的设备，在任何操作方式下都不能够启动。、配煤系统的操作

　　配煤系统与上煤系统存在相对的独立性。在配煤系统中，主要实现犁煤器的抬、落控制和煤仓煤位的监视。

　　在说明配煤系统如何操作之前，首先介绍几个与配煤有关的名词： ? 程序配煤：系统自动配煤方式，在选择此种操作方式时，系统按一定 的逻辑顺序自动控制犁煤器的抬、落，对煤仓进行配煤。

? 手动配煤：操作员根据煤仓煤位的状况，通过上位机操作按钮一对一

　　控制犁煤器的抬、落。

? 免配落料口：免配落料口可以通过上位机的按钮进行设定，设为免配 的落料口不允许配煤，该落料口对应的犁煤器不能够落下。? 尾部落料口：尾部落料口是指逆煤流方向 为了操作方便，所有与配煤有关的监控操作，均在“配煤分图”内实现。在进行配煤操作之前，首先通过“配煤分图”切换按钮调出配煤分图，样式如下：

　　如图示：配煤系统分为三个相对独立的系统，即#6皮带原煤仓配煤系统、#9皮带煤罐配煤系统、#10皮带煤罐配煤系统。现结合#6皮带原煤仓配煤系统的操作实例，说明配煤系统的操作方法及配煤过程中涉及到的设备控制变化情况。、手动配煤的操作

　　手动配煤在操作时，首先选择配煤的手动设置，在#11皮带手动设置指示灯变为亮绿色时，证明手动配煤有效。此时，可以操作相应犁煤器上方的“箭头”式操作按钮，来控制犁煤器的抬、落。在犁煤器抬到位时，监控画面中显示蓝色抬起的犁煤器样式；在犁煤器落到位时，监控画面中显示亮绿色落下的犁煤器样式；在犁煤器卡死时，监控画面中显示黄色卡死的犁煤器样式。在以上三个信号都不存在时，监控画面上不显示犁煤器的样式。

　　手动配煤也可以设置免配落料口，其操作是靠犁煤器按钮旁边的矩形操作按钮进行的，当该按钮变为亮绿色时，证明此落料口被选为免配落料口，再次点按此按钮，可

　　以解除免配口的选择。、程序配煤的操作

　　程序配煤时，首先点按“信号复位”按钮对配煤系统清零，然后选择程序配煤监控框内的#6皮带为程序设置状态，此时#6皮带程序设置指示灯变为亮绿色；最后进行配煤时间（顺序配煤的循环时间）的设定，通过点按“#11号带”时间设置中的红色数字调出时间设置对话框，输入想要设定的时间（设定值在1~20分钟之间有效），在键盘上点按回车键，进行确认，此时输入的设定时间值呈红色，自动显示在监控换面中。

　　在#6皮带正常运行后，系统开始进行程序配煤。程序配煤根据甲、乙皮带的运行信号自动分为甲侧和乙侧两部分。程序配煤开始时，尾部落料口的犁煤器自动落下，其它犁煤器全部抬起。当系统没有出现“程配完毕”和“低煤位”报警时，系统进行顺序配煤，从尾部落料口开始配煤计时，尾部落料口配煤时间到了，其前一个配煤口的犁煤器自动落下。当这个落料口配煤时间到了，其前一个配煤口的犁煤器先自动落下，该落料口的犁煤器后自动抬起。以此类推，各犁煤器在顺序配煤时按此种方式，自逆煤流方向循环抬、落。在顺序配煤时，系统自动跳过免配落料口和出现超高煤位报警的落料口，并且在整个配煤过程中，尾部落料口的犁煤器不能够抬起。

　　顺序配煤过程中，如果出现“低煤位”报警，则低煤位仓对应的 煤时，顺煤流 在误信号指示灯的后面，点按相应的信号解除按钮，当按钮变为亮绿色时，该故障信号即被解除。、报警指示功能

　　报警指示功能给出了系统的实时报警和历史报警，有利于设备状态的监视和故障查询。查看报警指示，首先通过“报警指示”切换按钮调出报警指示显示画面，样式如下：

　　当某一实时故障报警出现时，报警框内用红色字体显示报警的内容、时间及值班员的身份；当某一故障报警经过信号复位成为历史报警时，该报警颜色用亮绿色字体表示，并且只在历史报警框内显示。另外，通过历史报警框旁边的报警类型按钮，可以查询不同设备的报警信息。、设备电流的多样化监视

　　为了加强系统主设备的保护监视功能，在不同情况下可以选择不同方式的电流监视画面。本系统中设置了三种电流监视画面，即电流趋势图，电流表状图及电流棒状图。这三种监视画面，可以通过“电流信息”切换按钮和“电流指示”主菜单控制按钮分别调出。

　　三、管理系统的操作

　　根据系统运行的实际需要，程控系统具有多种管理功能，如运行班报、运行时间统计、报警统计等。

　　1、运行班报

　　运行班报是管理系统的一项主要功能，点按“信息管理”切换按钮，进入管理系统的主画面：

　　在运行班报中，可以进行流程的选择填入，其操作方法是，点按流程填写栏内右侧的按钮，调出流程填写对话框，填入流程代号，最后在键盘上经回车键确认，流程的具体内容就自动填写在流程填写栏内。流程填写的同时，可以通过流程填写栏左侧的启、停时间按钮对流程的运行时间进行确认。另外，通过班报右上角的“下页”按钮，可以调用值班人员的工作记事。工作记事和设备检修情况的录入相同，首先点按文本框，调出文字信息录入对话框，录入内容，通过键盘上的回车键确认。运行班报通过监视画面右上角的控制按钮，可以实现存档、查询及打印功能。

　　2、运行时间统计

　　通过管理信息主画面左上角的“运行时间”按钮调用运行时间统计画面。管理系统可以对输煤系统主设备的运行时间进行统计，并可以分月、分年进行查询和打印，但不能够人为更改。

　　3、设备启动次数统计

　　通过管理信息主画面左上角的“启动次数”按钮调用主设备启动次数统计画面。系统可以对主设备的启动次数进行统计，并可以通过监视画面右上角的控制按钮进行分月、分年查询和打印，但不能够人为更改。

　　4、报警统计

　　通过管理信息主画面左上角的“报警统计”按钮调用系统报警统计画面。在报警统计表中，能够给出报警的次数、类别及发生故障的设备，并可以进行分月、分年统计、查询和打印，但不能够人为更改。

　　四、操作注意事项

　　1、总则：

、所有操作按钮的点按时间不允许少于1秒；

、在手动状态下打开的操作菜单窗口，在操作完成后应及时关闭； 、程控自动状态下存在正在启动的流程时，不允许向联锁手动状态切 换；当所选流程已经启动完毕后，可以切换至联锁手动状态； 、上煤和贮煤系统是相对独立的，但联锁方式全系统只有一种。

　　2、解锁手动的操作

、首先在设备操作菜单中点按解锁按钮，待解锁状态指示灯点亮后，]

　　才能够进行操作。

、在解锁操作完成后，如果不再希望设备处于解锁状态，应对解锁按

　　钮及时复位。

、正在运行的设备如果切换至解锁状态，则与该设备有关的联锁保护

　　功能自动取消。

　　3、联锁手动的操作

、联锁手动操作时，系统的联锁手动按钮应被选择点亮，同时必须进

　　行联锁方式的选择，使系统处于“时间联锁”或“电流联锁”状态。、启动设备前，首先应把挡板打到相应的位置，并在上位机中有挡板

　　的到位指示。

、在联锁启动过程中，上一级设备运行信号反馈正常，并运行满10 秒钟后，才能够启动本级设备。

　　4、程控自动的操作

、程控自动操作时，系统的程控自动按钮应被选择点亮，同时必须进

　　行联锁方式的选择，使系统处于“时间联锁”或“电流联锁”状态。、操作时，首先在流程选择对话窗口中选择想要运行的流程，选择结

　　束后，应及时关闭流程选择窗口。并且，待所选流程中的设备颜色 均变为稳定的亮绿色时，才能够进行下一步操作。

、成功的选择流程后，点按复位按钮，对程控系统进行初始化。、点按相应的预启按钮，预启时间结束后，如果预启成功的指示灯点

　　亮，则可以对流程进行程启操作。否则点按相应的程序启动按钮无 效。

、在预启按钮变红或预启成功的指示灯点亮时，点按预启按钮无效。、某一流程在启动过程中如果因某个设备的故障没有启动完全，在该

　　设备故障排除后，可以再次点按相应的程序启动按钮，对余下的设 备进行自动启动。

、程序停机时，如果流程在某个设备处没有进行延时停机，可以再次

　　点按相应的程序停机按钮，这时该设备立即停机，其它设备延时停 机。

、有时在流程启动时，可能出现某个设备在连续多次点按程启按钮都

　　无法启动的情况，这时需要把流程清零并进行重新选择。

　　5、配煤系统的操作

、配煤将要结束时，不允许频繁点按“信号复位”按钮对超高煤位信

　　号进行复位。

、对不需要配煤的落料口，要在犁煤器没落下之前进行免配设置；更

　　不可以在犁煤器下落过程中设置免配。

、手动配煤时，应主要参考超高煤位进行最后一次抬犁。、当系统出现“程配完毕”报警时，应尽快切断煤源。

　　以上操作说明运行人员要仔细阅读，在操场作中有不明白的地方，要及时通知电控班，每次上煤前要用喇叭和各岗位联系，确认无误后，方可起动设备。

　　2004-6-12

提高输煤程控系统运行可靠性的探讨[材料]2

　　输煤程控系统 概述：

　　电厂输煤输送式火力发电厂运行的一个重要环节，输煤程控管理系统用于发电厂燃煤输送过程的自动控制，包括卸煤、堆煤、上煤程控、筒仓监控、自动/手动配煤加仓，分炉计量堆煤计量、统计报表管理等。

　　我公司研制的输煤程控系统成功的解决了自动上煤、自动配煤、多分站网络配置、燃煤分炉计量、输煤皮带跑偏、拉绳、速度、打滑、撕裂等报警保护、上位机监控和闭路电视监控相匹配等难题。在输煤综合楼设置全厂输煤集中监控室，考虑到电厂的输煤程控控制对象比较分散，在码头、煤厂、原煤仓及运煤配电间等处设置远程I/O站。由于活力发电厂输煤系统运行条件恶劣，各类干扰信号较多，集中控制系统那个与远程I/O站间的通讯建议采用光缆。工艺系统：

　　输煤控制系统由储煤系统、上煤系统及备用上煤系统组成。储煤系统

　　码头来煤至煤场的储煤系统为单路布置，码头来煤进入煤场或上主厂房。上煤系统：

　　上煤系统主要设备为皮带机煤场至主厂房的皮带机位双路布置。一路运行，一路备用，也可双路同时运行。煤场的储煤由斗轮堆取料机取至皮带机，经皮带机上主厂房，由煤仓层皮带机，梨式卸料器至原煤仓。备用上煤系统

　　当煤场皮带机故障时，用推煤机装载车将煤场的燃煤装入皮带机尾部料斗，将煤输送至皮带机上主厂房。技术特点：

　　1、采用标准的以太网，MB+ ,PROFIBUS等，因而保证集成对其他厂商的标准化部件的开放。

　　2、控制网络适合于电气数据传输，光缆数据传输，无线数据传输以及各种不同德传输介质，各种应用场合的传输控制协议，故其兼容性相当好，通讯相当的简易方便。

　　3、集中控制系统与远程I/O站间的通讯采用双缆冗余配置。

　　4、监控主机一般选用工控机2台，配置网络打印机、双网卡、21

　　5、两台上位机互为热备用。通过工业控制网与PLC主站通讯。并可作为PLC的编程器。

　　6、操作系统用WINDOWS 2000或XP；上位机软件采用国际知名上位机监控组态软件、PLC编程软件根据所选口PLC选择，软件可在线或离线进行编程和修改，而不影响系统的正常运行。

　　7、监控软件具有图形监控、动态显示、历史数据采集、趋势图、历史数据存储和恢复等功能。同时通过上位机的多媒体功能具有语音报警的功能。

　　8、根据用户要求灵活设计，流程、操作机需求用数据库进行管理。并打印每 Et报表。

　　9、PLC系统采用主站加从站的配置方式，达到网络管理。操作集中，控制分段进行。充分满足工艺，设备运行要求进一不提高系统的高可靠性。

　　10、采用Modicon、SIEMENS、AB等PLC。控制器采用双机热备、电源冗余和双网冗余结构，上位机与控制器通过冗余的工业控制网络组成控制级网络。冗余的控制器与I/O站之间通过通讯电缆行程远程I/O系统。

　　11、通过对系统容量的统计，把系统分成若干远程I/O模块选型相同，有利于资源的合理分配及今后的维护、备件管理等。】 控制功能：

　　1、自动方式：是系统运行的主要手段，设计时尽量考虑减少运行人员的操作步骤，做到简洁明了。

　　2、手动方式：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键盘和鼠标操作。

　　3、就地方式：不作为系统正常运行手段，不经过程控控制，在就地控制箱（或MCC柜）上进行操作。产品优点：

　　1、报表管理、报警功能、系统的保护信号。

　　采用集散型结构，开放性好，易于扩展、性能稳定可靠，网络采用标准的工业以太网、远程I/O，采用双缆冗余通信。网络安全性高，上位机采用进口监控软件。功能强大，维护方便，PLC采用冗余配置，安全可靠；

　　2、系统对被测设别设置各种检测和保护功能；计算机监控管理功能强大，实时采集、及时显示运行工况及有关数据画面形象逼真，动感强；

　　3、系统具有联锁保护功能，故障响应准确及时。可自动显示或打印故障时间、故障点名称和状态等，并进行声光报警。

　　4、卸煤、上煤、配煤系统均能自动进行；设备启停或故障时，可自动切换工业电视系统。使控制室内的监视器显示相关区域的图像。同步跟踪显示和报警；具有可靠性，最适用于输煤恶劣环境。

　　可实现输煤程控系统与辅助网络控制系统或厂级监控

提高输煤程控系统运行可靠性的探讨[材料]3

　　输煤程控系统

　　1.概述

　　输煤程控简述

　　在我国大型热电厂中所采用的绝大部分燃料是燃煤。由于煤产地与电厂间地理位置或地域不同，就需通过汽车、火车、或轮船把煤运往火电厂煤厂，通过由卸煤系统、堆煤系统、上煤系统和配煤系统等组成的输煤程控系统输送到指定的煤仓或煤筒。火电厂输煤控制系统的主要任务就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以达到按时保质保量为机组（原煤仓）提供燃煤的目的。整个输煤控制系统是火电厂十分重要的支持系统，它是保证机组稳发满发的重要条件。基于输煤控制系统在整个火电厂中的重要性，且煤场面积大、工作环境恶劣、人工作业通讯难以畅通，利用现代成熟技术PLC和现代总线网络通讯实现其控制功能。

　　系统组成

　　系统组成如图(1)所示。

　　本系统程序控制系统采用Modicon的quantum系列可编程控制器(PLC）作控制主机，并采用双主机模块热备方式运行。上位采用两台客户机形式构成监控网络，选用美国Intellution公司软件包作为人机界面（MMI）应用软件，实现工艺参数的实时采集显示（DAS）、系统操作（Control）、报警信息自动记录（Alarm&Datalog）、历史趋势显示（History）、系统联网（Network）等功能。

　　系统包括一个输煤程控主站及从站、远程I/O站。

　　本系统人机界面选用的工控软件包是美国著名的工控软件

　　Intellution的主要产品，其应用遍布世界各地，高居全球工控软件包销售榜前列。监控站的配置为著名美国品牌DELL机、INTEL PⅥ CPU、19“Philips显示器，使系统可靠性、稳定性及处理速度得以保证。其它主要外围设备也选用了优良的品牌设备：网络适配器采用美国3Com公司3c509系列产品。总之，本系统采用上层的软硬件系统来实现整个监控过程的自动化。

　　操作员站具有管理功能，可以显示系统总貌，分组显示，回路显示，报警显示，系统状态显示，定义生产动态显示，相关参数显示等。同时可进行操作信息、系统状态信息、生产记录和统计信息打印。

　　控制系统功能的实现

监视功能

　　操作人员可以通过CRT能对系统运行状态进行监视，监视画面有： 系统概貌总图 卸煤流程图 上煤流程图 配煤流程图 设备检修一览表 报警画面

控制功能 运行方式选择

　　上煤控制：程序控制，联锁手动，解锁手动 配煤控制：程序配煤，手动配煤 设备级控制：手动式运行 输煤控制

　　本系统有程序控制、联锁手动、解锁手动三种控制方式。在现场设备状态正常的情况下，程序控制为系统的最佳控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少。联锁手动方式是对要启动的流程中设备按逆煤流方向一对一的启动，按顺煤流方向一对一停车，要求设备启动前须先将三通挡板启动到位，设备的保护动作处理均同自动控制方式。解锁手动是在设备间解除了联锁关系的情况下，一对一启动设备，此方式绝不可带负载运行，因设备已经不存在联跳功能。

　　考虑到设备带负载停机等因素，流程启动时，只按逆煤流方向逐台启动，联锁手动方式下启动流程也须遵循此原则。

　　流程按顺煤流方向逐台停机，在故障停机情况下，故障点以上设备除碎煤机延时跳外，均立即联跳，联锁手动方式下，随意停流程中一台设备，也将联跳逆煤流方向以上设备。故障解除后，可将停掉的设备以自动控制或联锁手动方式再次启动。

　　紧急情况下，可操作上位机的急停按钮或同时按控制台右侧红色的急停按钮，它将使现场所有运行中的受控设备（除碎煤机延时停机外）立即停机。配煤控制

　　工程中可根据煤仓煤料位高低信号进行优化配煤。本系统有程序配煤、手动配煤两种运行方式。程序配煤完全根据现场的煤位信号和下料车车位信号，以及系统根据现场要求所设的尾仓和检修车，自动控制下料车运行和停止，完成原煤仓加仓配煤。手动配煤则由操作员根据现场的煤位和车位信号通过上位机操作下料车运行和停止来完成原煤仓的加仓配煤。（1）程序配煤

①程控配煤是根据现场煤位信号进行自动配煤，有三种原则，即优先配、顺序配、余煤配。

②若某仓一旦出现低煤位信号，不管原来配仓在哪里进行都将立即中止而转入对低煤位信号的仓配煤，即出现低煤位信号的仓要优先配煤。如果是有两个以上的仓同时出现低煤位信号，则按顺煤流方向依次配仓至低煤位信号消失延时一段时间。当全部低煤位信号消失时，各仓的配煤将按顺煤流方向依次进行，每个仓都配至高煤位信号出现为止。③如都没有低煤位信号，则顺序加仓，直至仓加满。④如遇到检修车或检修仓则自动跳过。

⑤如果下料车控制信号发出10秒后，该车仍未运行，则发出该下料车卡死信号，并转入下一下料车继续配煤。

⑥将配煤方式开关打开到”手配“再按”配清“按钮，然后再将配煤方式开关转到”程配“位置，程序将重新配煤。

⑦当顺序配煤到尾仓，尾仓出现高煤位时，配煤系统即发出”程配完毕"信号。程配完毕信号发出后，整个流程即要顺煤流方向依次停运各个设备，将皮带上的煤走空。在流程停运之前这一段时间，配煤将在尾仓继续配煤，直到皮带上的余煤配完可流程停下来。

⑧检修的设置都在上位机上进行，下料车（最后一个可用参加程序配煤的下料车）在程配时处于运行状态，后面的仓不参与配煤。设置检修下料车前，需在就地将此车打在停止位置，在程配不对此车进行控制。（2）．手动配煤

　　手动配煤通过上位机手动操作每台下料车的运行状态进行配煤，手动配煤时下料车的卡死判断仍然有效。在检修下料车时不能手动操作。输煤系统设备的统计管理

　　设备运行时间的累积有利于设备的管理，为安排大修提供可靠依据，并可反映设备使用率。在必要的时候可把设备的累积运行时间清零，此后将重新开始运行时间的累积，于此同时进行每运行班的贮煤量、和加仓量的统计。管理功能 历史数据保存 实时数据记录与打印

　　2火电厂输煤程控系统的抗干扰措施 2．1 概述

　　作为一种应用于工业控制的自动装置，PLC本身具有一定抗干扰能力，比较适应工业现场环境。尽管如此，由于火电厂输煤系统运行条件恶劣，各类干扰信号较多，使得抗干扰问题成为输煤程控设计、调试及运行中的一大难题。许多电厂输煤程控系统不能长期稳定运行，抗干扰能力差是其最主要的原因。

　　一般来说，PLC系统故障可分为内部故障和外部故障两大类，内部故障指PLC本身的故障，外部故障指系统与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构等部分的故障。

　　系统中只有5%的故障发生在PLC内部，说明PLC的可靠性远远高于外部设备，提高系统可靠性的重点应放在外部设备方面。因此笔者从硬件和软件两方面考虑，对外部设备综合运用以下几种抗干扰措施，在实际运行中收到了良好效果。 抗干扰措施 硬件措施 1)信号隔离 2)接地屏蔽 3)电缆选择与敷设 2..软件措施

　　在PLC控制系统中，除采用硬件措施提高系统的抗干扰能力外，笔者还利用其计算速度快的特点，充分发挥软件优势，以确保系统既不会因干扰而停止工作，又能满足工程所要求的精度和速度。数字滤波和软件容错是达到这一目的的两种经济、有效的方法 1）数字滤波 2）软件容错

　　3.输煤程控系统的故障诊断及处理

　　输煤系统设备多，工作环境恶劣。为保证系统运行的安全性和可靠性，系统在设计上合理优化，采用了先进的控制系统及网络结构，现场各设备控制箱采用双层密封箱体； 选用高可靠性的继电器、接触器等组件，通过优化设计，大大减少了接点数，从而减少了故障点，使设备的可靠性、安全性和可扩展性都大大提高。系统可对现场故障信号及时捕捉、准确诊断，并对现场设备采取保护措施，实现了系统安全可靠的运行。 故障捕捉

　　输煤系统的故障判断是建立在实时监测基础上的。从性质划分有两类故障，一类是可由现场检测开关状态判断的，如落煤管堵煤、皮带跑偏等，另一类则需通过软件系统作相应的处理、分析才能够确定的，如犁煤器、三通挡板不到位故障等。对这两类故障，软件系统都能及时捕捉并进行报警。

　　1)直接开关状态故障的判断

　　直接由现场检测开关得到的故障信号有多种，包括电动三通管堵煤、皮带轻度及重度跑偏、皮带打滑、辊轴筛堵煤、煤仓及筒仓高或低煤位、现场拉绳开关闭合等。这些信号状态产生后必须作相应的延时处理才可断定是否真的故障信号，以免误报。如皮带打滑故障的判断，因皮带在启动时速度是逐渐增大的，所以须在皮带运行状态存在30s后再判断处理。2)非开关状态信号故障的判断

　　此类故障是由PLC控制逻辑判断或上位机监控软件分析获得的。包括： 主要电机电流越限或异常、煤仓或筒仓的高或低煤位(依据连续料位计信号产生的)、电动三通管的切换不到位、电动犁煤器的抬落不到位、除铁器不到位、皮带重度打滑等。这种故障的捕捉在PLC梯形逻辑中实现，这样即使在上位监控机不工作时PLC也可捕捉到所有故障。一旦有严重故障发生，PLC立即采取停止流程、停止相关设备等相应措施，防止故障进一步扩大，保护设备的安全运行。

.电机电流异常

　　输煤沿线设备很多，对主要设备要装设电流传感器和电流变送器监视马达电流是否工作在正常状态，避免电机长时间工作在电流过大或过小状态，以致烧毁电机。电流变送器输出的信号为4～20mA的模拟量，传输至PLC模入模块。

　　电机电流越限

　　若皮带由金属钝器划破即皮带有撕裂故障发生时，则电机电流会出现突然超大状况，此时必须立即停机。所以常以电机电流越限来判断是否皮带有撕裂发生。

　　皮带打滑

　　皮带打滑故障是依据皮带测速仪的模拟信号而产生的。皮带的速度有设计的正常运行值，若实测的速度信号值低于正常运行值的80%，皮带则出现打滑现象，严重打滑应立即停机，以免皮带严重磨损造成损失。

　　不到位

　　电动三通管、犁煤器和除铁器的不到位故障的诊断过程是相似的，是根据控制系统(上位机或PLC)发生切换命令的时间、上/下(左/右)限位开关断开时间和相对应的限位开关闭合情况来分析、判断。一旦有不到位故障发生，则向相反方向切换设备，以免该设备卡住而影响流程的启停或烧毁电机。

故障报警

　　输煤系统运行过程中产生的故障类型很多，但处理方法不同，有的故障只需报警，以提醒值班人员注意，如皮带轻跑偏、皮带电机电流越限、煤仓或筒仓高煤位等； 对严重故障，如皮带重跑偏、重打滑、撕裂、电动三通管堵煤等，则必须立即停止故障设备，并通过联锁停止其前级所有设备。故障报警采用声(喇叭、警铃、蜂鸣器)、光(模拟屏发光、光栓、CRT光标)等手段实现。即利用多媒体技术合成语音通过扬声器播放发生的故障类型，并在CRT上的报警窗口显示故障发生时间、故障类型及判断的故障原因，故障信息上光带闪烁，同时模拟屏上相应设备的灯光也闪烁，工业电视监视系统的画面自动切换至故障设备。 故障显示和储存

　　虽然上位机监控软件包提供了参数越限等故障报警功能，但其报警记录的储存和查询很不方便，要实现灵活的语音报警也很困难，为此开发了一外部应用程序并嵌入监控软件包。监控软件与外围应用程序间数据的传送是通过发送消息来实现的。应用程序接收到数字串后按约定的协议把那串数字翻译过来，然后进行语音报警、故障记录储存和显示等。4控制方案

．硬件部分方案...1）系统构成

　　控制系统采用PLC和上位机两级控制结构方式，并结合部分车间的远程I/O及PLC子站的功能，通过PLC进行程序控制、远方控制及就地操作，由上位机对整个工艺系统进行集中监视、管理和自动顺序控制。

　　控制系统(包括主机、通讯、电源等)采用冗余配置。（可详见网络图）

　　工作站1工作站2TCP/IP通讯RJ45接口ABCDEFGH网络交换机主机1主机2 RIO1 RIO2 RIO3 RIO4程控网络图

．软件控制方案系统软件

? 梯形图编程软件 Concept 软件，XL ? 上位机组态软件 IFIX 开发+运行无限点

　　程控系统的运行方式 自动方式（CRT操作）

　　正常情况下，所有设备的运行、停运等由PLC按预定的程序自动完成，PLC自动识别各设备所处状态，即通过上位机发出指令，由PLC按预定的程序完成自动程序的运行操作。在投入自动运行前须人工干预，通过点操或步操方式使各设备满足自动运行条件。步操方式（CRT操作）

　　操作人员通过上位机的键盘或鼠标对各设备进行单步操作。即选择哪个程序的哪一步,就执行该步。但各步之间的条件须由人工判断。点操方式（CRT软手操）

　　操作人员通过上位机的键盘或鼠标对电磁阀，泵，风机进一对一的控制操作，使其处于开或关的状态。

皮带机、碎煤机等就地手动操作

　　在设备就地柜上设有启停操作旋钮。当就地柜上的远方/就地旋钮处于就地位置时，操作人员可在就地控制设备启停进行硬手操。控制系统的性能

　　控制系统具有完善友好的人机界面，采用国际流行的上位机监控作为主要的人机接口，取代传统的操作盘和模拟盘控制方式，整个系统的运行操作和监视全部在上位机实现，通过CRT画面、键盘和鼠标对过程进行监控。

　　上位机上不仅能显示风机、泵、阀门等系统设备的运行状态、过程参数、报警等，还可以进行各运行方式的选择和切换，进行自动程控操作，同时还具有模拟量参数显示、棒状图显示、声光报警、打印制表等功能。上位机功能如下：

? 程序开发 ? 系统状态诊断 ? 控制系统组态 ? 数据库的管理和维护 ? 上位机画面的编辑和修改

? 监视系统内每一个模拟量的数值和数字量的状态 ? 显示并确认报警信息 ? 显示操作指导和帮助

? 建立趋势画面并获取趋势信息

? 自动定时生成报表，并自动或手动打印报表 ? 远程控制现场设备的开、关、启、停等 ? 远程手动和远程自动方式的切换

? 对模拟量的设定值和偏置在上位机可开放式设定

　　显示功能：

? 多窗口的图：能够覆盖工艺系统的实际情况，画面简洁大方 ? 报警画面：显示当前或历史报警信息 ? 趋势图：对重要的数据进行图形化显示 ? 指导画面：指导操作 ? 控制画面：对设备进行控制 ? 故障诊断画面 ? 动态画面

? 参数修改画面：对工艺参数（步序时间/条件）进行修改

　　其他功能

? 实现故障报警，输出设备故障信号为干接点，用于切换工业电视监视画面。? 历史数据管理：对所有采集数据任意设定存取间隙和存取方式。? 打印报表：按用户定义的报表格式进行定时、报警和随机打印。

? 事件记录：事件和内部时钟按时间顺序区分和管理，并及时显示和打印。? 监控TAG及调试：采用结构化TAG定义。既能通过TAG定义随时修改每个测点的有效状态、报警管理、历史数据、死区与PLC通讯参数等，同时能修改实时数据库的TAG值来执行调试操作。

? 数据库接口与数据通讯：具备开放性的实时数据库能接受任何任务的访问并与其交换数据。系统具备复制和分发功能，将信息分送给其它的通用数据库应用程序，支持SQL、ODBC或OLE DB的应用程序。所有数据能用符号代表，如：VAVLE、MOTOR等，需要时能对变量的每次改变进行监视和处理。

　　在工程师站上生成的任何显示画面和趋势图等，均能通过网络加载到操作员站。各程控系统PLC控制程序的组态和修改可在网络控制系统的工程师站上进行，并通过网络下载到程序控制系统的PLC中。通过网络，工程师站能调出系统内任一PLC站的系统组态信息和有关数据，还可以使工程师将组态的数据从工程师站下载到各PLC站和操作员站。此外，当重新组态的数据被确认后，系统能自动地刷新其内存。5 功能特点

? 采用集散型结构，可提高系统的可靠性，分散系统风险； ? ? ? 上位机由两台工控机组成，可同时工作，互为冗余；

　　上位机对整个工艺系统进行集中监视、管理和自动控制；当参数越限或控制对象故障状态变化时，RT画面上以不同颜色显示，并实现语音报警； 通过PLC对整个系统实现远程自动控制，并具有联锁保护功能；

　　第二部分 工业电视系统

　　1.近十年来在输煤自动化工程中大部分采用了美国AD公司的闭路电视系统，使用效果很好。电厂输煤系统一般监控范围广、线路长、环境条件恶劣、电磁干扰严重、监控对象繁多，既有室外设备也有室内设备，包括：卸船机、翻车机、叶轮给煤机、斗轮机、碎煤机、各段皮带犁煤器、除铁器以及煤码头和露天煤场等。从煤源处到煤仓间，整个输煤战线长达15公里以上。室内外温差很大，在煤仓间温度最高能达到50° C左右。输煤系统在整个发电厂内是环境条件最恶劣、粉尘污染最严重的地方，因此，对监控设备要求较高。监控系统投运的好坏，关系到程控设备的正常运行、操作人员的正确操作、对各个现场运作情况的了解，对减轻整个输煤系统人员的劳动强度以及减员增效起着很重要的作用，对整个输煤系统的正常运行至关重要。

　　我公司在输煤监控系统中大部份采用AD2150小型矩阵切换器，它可以控制32路摄像输入和5路输出，在一些较大的输煤系统中采用AD1650中型矩阵切换控制器，它可以控制最多达128路输入和24路输出。NTK（洛泰克）公司新近推出的AD168矩阵切换系统（168路输入和24路输出），在各种控制功能和性能方面都有了更大的提高，且配置灵活，对各种输煤系统有很强的适应力。经过长期实践考核，AD监控产品的以下特点保证其在恶劣输煤环境中运营良好，并可针对不同规模的输煤系统进行多种配置。2.设备种类繁多，功能齐全

　　AD产品各种配套设备比较齐全。如：AD的各种室内室外云台，可以用于不同场合，它采用独特的侧承载方式，可以全方位角监控而不出现死角；AD168系列中的视频丢失检测功能可以配合输煤系统中对各个监测点设备进行保护，这在输煤流程又长又分散、监控设备容易被盗的现场很适用。其它的如多画面分割器、图像处理器、报警处理器、控制码调制解调器、红外照明设备以及多用途的监控软件，在输煤系统中都可广泛采用。3.适应恶劣工业环境

　　输煤现场环境恶劣，我公司曾用过其它CCTV产品，设备在现场受到严重的电磁以 及粉尘干扰而无法使用，采用AD监控设备后，在20多家电厂使用效果都很好。视频电缆长度按理论超过300米以上应加一视频放大器，但AD闭路电视监控系统的传输线路在几个电厂有几路在1公里左右，未加任何放大器，图像质量非常好。

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