高速發(fā)展的中國經(jīng)濟對能源和環(huán)保提出了越來越高的要求,合理高效充分利用能源,是保護生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。熱源廠輔助系統(tǒng)(如煤倉輸煤、棧橋輸煤、鍋爐除渣系統(tǒng))工作環(huán)境通常比較惡劣、設(shè)備所處環(huán)境一般粉塵較大、操作分散,所以對控制系統(tǒng)工作的安全性、可靠性、維護簡便性要求較高。
在熱源廠輔助系統(tǒng)中采用和利時公司HOLLiAS LK系列PLC,實現(xiàn)了對熱源廠鍋爐輔助系統(tǒng)工藝過程及生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測與自動控制。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能齊全、性價比高、擴展靈活,完全能滿足熱源廠輔助系統(tǒng)設(shè)備安全、高效運行的要求,為用戶提供了一種低成本、高可靠性的控制方案。
控制系統(tǒng)設(shè)計
熱源廠輔助系統(tǒng)由煤倉輸煤系統(tǒng)、棧橋輸煤系統(tǒng)、鍋爐除渣系統(tǒng)組成。根據(jù)熱源廠工藝流程要求以及現(xiàn)有總體布局情況,整個輔助系統(tǒng)設(shè)3個現(xiàn)場PLC控制站,分別用于棧橋輸煤系統(tǒng)、煤倉輸煤系統(tǒng)、鍋爐除渣系統(tǒng)的集中控制﹑監(jiān)視和管理,并接入熱源廠鍋爐DCS控制系統(tǒng)中,以實現(xiàn)“集中監(jiān)視,分散控制”的整體布局。
圖1 熱源廠輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖
各現(xiàn)場PLC控制站由程控柜、操作員站和后備操縱臺組成,程控柜選擇和利時公司HOLLiAS LK系列PLC,CPU選擇LK210,PLC程控柜配置14個DI模塊LK610,計224個DI點;配置7個DO模塊LK710,計112個DO點,DO點配置DC24V小繼電器;配置5個AI模塊LK411,計40個AI點;配置2個AO模塊,計8個AO點。各PLC控制站與操作員站之間通過高速工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊。
PLC程控柜配2KVA UPS電源,外接電源引自棧橋輸煤1路MCC,操作員站電源引自UPS。
操作員站配置為P4處理器,512M內(nèi)存,80G硬盤,配19英寸液晶顯示器,配上位機監(jiān)控軟件FacView一套。
工藝控制功能
煤倉輸煤系統(tǒng)
煤倉輸煤系統(tǒng)負責(zé)采集膠帶輸送機及卸料器等設(shè)備的狀態(tài)信號及數(shù)據(jù)信號并對以上設(shè)備發(fā)送控制信號;實時讀取并控制膠帶輸送系機的工作狀態(tài)。煤倉輸煤設(shè)兩條線:煤倉設(shè)置高低位檢測,根據(jù)高低位執(zhí)行輸煤,除塵機組×4→膠帶機卸料器×4→除塵機組×4→來自電廠輸送機。配有操作員站,可作為獨立的系統(tǒng)。
棧橋輸煤系統(tǒng)
棧橋輸煤系統(tǒng)負責(zé)采集膠帶輸送機、電子皮帶秤、碎煤機、概率篩、螺旋給煤機等設(shè)備的變頻器的狀態(tài)信號及數(shù)據(jù)信號并對以上設(shè)備發(fā)送控制信號;實時讀取并控制物料輸送系統(tǒng)中各膠帶輸送機的工作狀態(tài)。棧橋輸煤設(shè)兩條線:除塵機組×2→電液卸料器×8→膠帶輸送機×2→電子皮帶秤→碎煤機×2→概率篩×2→除塵機組×2→電磁除鐵器→螺旋給煤機×4。
采用PLC進行控制,并有顯示器顯示輸煤系統(tǒng)的流程,PLC單獨安裝在程控柜中,放置在操縱臺旁邊,對所有運輸設(shè)備,均可根據(jù)所選擇的控制程序逆煤流方向延時起動。
在程序停機時順煤流方向延時1分半鐘停車,當(dāng)運行過程中任一設(shè)備故障停車時,該設(shè)備給煤方向前的各設(shè)備立即停車,該設(shè)備之后的設(shè)備延時停車。
鍋爐除渣系統(tǒng)
鍋爐除渣系統(tǒng)負責(zé)采集庫頂除塵器、斗式提升機、斗鏈除渣機、冷渣器等設(shè)備的狀態(tài)信號及數(shù)據(jù)信號并對以上設(shè)備發(fā)送控制信號;實時讀取并控制冷渣器的工作狀態(tài)。鍋爐除渣設(shè)四條線,渣倉設(shè)置高低位檢測,根據(jù)高低位執(zhí)行除渣,庫頂除塵器→斗式提升機→斗鏈除渣機2→斗鏈除渣機1→冷渣器A,B。配有操作員站,可作為獨立的系統(tǒng)。
a. 程序啟動,即除渣系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備按逆渣流方向順序延時啟動;
b. 程序停止,即除渣系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備按順渣流方向順序延時停車;
c. 程序停車,即當(dāng)運行過程中任一設(shè)備故障時,該設(shè)備給渣方向前的各設(shè)備立即停車,該設(shè)備之后的設(shè)備延時停車;
d. 自動報警,a情況下,自動啟動現(xiàn)場聲光信號報警,c情況下,啟動事故停車報警,若現(xiàn)場設(shè)備成功停車,停止現(xiàn)場聲光信號報警;
e. 自動檢測,即對除渣系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備是否具備PLC全自動控制條件進行檢測,并顯示不具備運行的原因。
系統(tǒng)特點
采用集散型結(jié)構(gòu),擴展便利,可靠性高;
安全性好,抗干擾能力強;
控制系統(tǒng)采用程控、遠控和就地控制相結(jié)合的方式;
手動操作啟停設(shè)備時,上位機可提供操作指導(dǎo);
所有程控邏輯、聯(lián)鎖保護、控制、調(diào)節(jié)(PID)均可在PLC內(nèi)完成,不需硬接線;
在上位機上直觀地顯示出工藝流程圖測量參數(shù)、控制方式、設(shè)備狀態(tài)、故障狀態(tài)、報表等;
參數(shù)越限、控制對象故障、狀態(tài)變化、控制系統(tǒng)故障時,LCD上以不同顏色顯示,同時進行聲響報警。