电力线载波通信系统在电厂输煤系统中的应用

程曼波

（山西漳山发电有限责任公司，山西 长治 046021）

电力线载波通信系统是火电厂输煤程控系统的一个组成部分，它利用叶轮给煤机的动力电源实现数据通信，解决了燃煤电厂煤沟内的远程数据通信难题，是输煤程控给煤机通信较好的解决方案之一。

电力线载波通信系统能够提供一个透明的远程数据传输通道，它由三部分组成：电力线调制解调器、信号转换器和电力线耦合器。

一、电力线载波通信系统的应用

漳山电厂输煤系统安装有三台叶轮给煤机，分别安装在翻车机煤斗下方和汽车卸煤沟下方。其功能是通过可变频调速的传动系统带动叶轮转动，伸进煤沟底部缝隙中的叶轮爪将煤均匀拨到运行皮带上运输到指定地点。叶轮给煤机载波供电线路布置见图1。

1.电力线载波通信系统（见图2、3）

载波通信系统由电力线调制解调器、信号转换器、耦合器三部分组成。对于所需控制的设备，载波机都需要与耦合器一起（主—从）配对使用，信号转换器是完成A/D、D/A和开关量的转换，根据用户设备接口而定，使用时也需要（主—从）配对。

（1）电力线调制解调器又称数字载波机，它可以将数字信号转换成一定波形和幅值的模拟信号，经耦合器加载到电力线上，通过电力线传输到相对应的另一台载波机，再由它将信号解析出来。

（2）信号转换器具有模拟量、开关量的输入与输出的转换功能，可接收设备的直流24V开关量输入信号及4～20mA模拟量输入信号，并将这些信号转换成数字信号送至主载波机。同时转换器还可以将从载波机接收到的数字信号转换成干触点的开关量输出信号及4～20mA模拟量输出信号。配合PLC、变频器、电机等监控设备完成数据的采集和控制作用。

（3）电力线耦合器可将载波信号放大并耦合到380V以下的电力线上，也可接收电力线上载波信号，经滤波后送入载波机，具有阻抗匹配、信号转换等功能。

2.系统的功能

通过以上连接方式能够实现对叶轮给煤机的远方控制，极大提高了生产效率，并且保证了生产的安全可靠性。在程控画面上可以观察到叶轮给煤机的各项数据，包括启停状态、行走状态、转速情况以及各项报警信息，而且可以根据实时数据的刷新采取下一步的动作，控制叶轮给煤机的启动或停止、前行或后退、转速的调整以及确认各项报警。工作现场可以做到无人看守，值班人员可以定时巡检现场皮带机、叶轮给煤机等，充分体现了设备的自动化程度。

二、存在的问题及应对措施

电力线载波通信系统经过近1年的使用，总体效果良好，但也存在一些问题，对此进行了改进。

（1）载波通信速度较慢，因存在发送与接收的通信，一般响应时间约为8s，最长达14s，所以不能控制需要精准动作的设备，如遇到叶轮给煤机的叶轮爪被大型物件卡死等，不能及时反应。因此在实际运行中，应在叶轮给煤机沿线安装全方位的工业电视监视系统以及充足的照明，以便运行人员监视工况；在叶轮给煤机变频器中设置多项保护参数，以实现自身保护，使设备在突发情况下不受损坏。

（2）载波通信系统在突然失电的情况下接收不到回波，不能自动刷新当前值，而是继续以失电瞬间的数据向上位机反馈，同时上位机发出的指令也不能执行，只有断掉远方载波电源并重新送电或者就地使载波装置重新带电时，才能使当前数据刷新。针对这一情况，在控制系统下位程序中对叶轮给煤机反馈超时不刷新做了一个条件判断，并且在上位进行报警，提示运行人员注意。

（3）由于载波技术属于无线通信方式，技术含量较高，再加上生产厂家技术保密，在设备出现问题时检修效率受到相当大的影响。因此在与生产厂家交流之后，安排了技术培训，并且指导订购备品配件，保证了在最短的时间内使设备恢复运行。

（4）输煤程序调试阶段，出现叶轮给煤机无法受控或指令与反馈不同的现象。针对这类情形，将原有指令改为长指令，解决了问题。

三、结语

电力线载波通信系统作为传输通道的传播方式，极大地提高了自动化控制程度；节省了需要敷设大量电缆的费用。这项技术在漳山电厂的应用，充分考虑了场地、设备、生产运行等多方面条件，经过调试阶段以及近1年的运行，已经逐步趋于稳定，证明了载波通信的优越性能。