对热电厂输煤系统应用PLC控制技术的分析与认识

摘要：本文论述了热电厂输煤系统应用PLC控制技术的状况，为合理地在热电厂输煤系统中应用PLC控制技术提供了一定的见解。

关键词：热电厂输煤系统;PLC控制技术;应用;分析与认识

1、前言

电力是我国经济发展的主要基础。目前我国发电方式逐渐增加，其中有核能发电、水力发电、风力发电等。但是由于这些发电方式的实施都要受到原料和环境的干扰，因此我国75%以上的发电企业还在使用火力发电。电厂输煤系统是火力发电的重要部分。其是电力生产输煤顺利进行的保障。怎样保证输煤系统的平稳运行，是目前电厂运行管理中的一大難题。电厂输煤系统的环境恶劣、劳动强度大、设备数量多，传统的控制系统难以保证输谋的可靠性。PLC控制系统的出现很好的解决了这一难题。由于PLC控制系统具有操作简单、抗干扰力强、反应速度快、可靠性高等特点，能有效解决在输煤领域中遇到的问题，因此其得到了普遍的运用。

2、对热电厂输煤系统应用PLC控制技术的分析与认识

PLC输煤系统对于火力发电整体而言具有重要的作用，也是火力发电工程中工作环境最差、最容易出现差错的一个环节。将PLC系统应用到火力发电的输煤控制系统中，可以使该系统具有更加优良的性能，降低该环节的出错几率，而且对基本流程的控制以及相应的维护工作提供一定的帮助。由此可见，PLC依然是我国电厂输煤控制系统中经常用到的一项技术。可以说，PLC控煤系统对我国电力事业的发展起到了重要的作用。

2.1、PLC的基本组成和工作原理

可编辑逻辑控制器的基本组成主要是由电源、CPU、输入输出电路和存储器组成的。其中不同的构成原件在工作中具有不同的作用。电源是整个PLC系统正常工作的保障，也是厂输煤控制系统中的核心部分。由于电源出现问题的时候往往也意味着整个电力系统的瘫痪，因此PLC的制造商对于电源的生产比较重视。CPU也就是俗称的中央处理元件，其是整个PLC系统最重要的组成部分，即相当于人类的大脑。PLC系统中的一切信息反馈和处理都离不开CPU。为了保障电厂输煤控制系统的安全运行，有时候会采取双CPU的工作原理来为整个系统提供更高的安全稳定性。电路传输接口和存储器是PLC的硬件组成部分，而且对于系统的正常运行提供硬件保障。PLC的基本工作原理可以分为3个阶段：第一阶段，输入采样。此阶段主要是PLC对相关的数据信息和零部件状态进行扫描分析。第二阶段，用户程序执行。此阶段会由上而下地扫描用户程序状态。第三阶段，输出刷新。输出刷新是指在扫描用户程序之后，PLC进入输出刷新阶段。

2.2、输煤工艺环节

电厂输煤主要有堆煤环节、卸煤环节、上煤环节以及配煤环节等几个步骤。堆煤环节是使用堆煤机对卸载到输煤站的煤进行处理，使输煤系统的上煤更加简便;卸煤环节是把由电厂外通过火车、汽车以及轮船等交通工具输送进来的煤，在使用电厂的卸载机械运送到厂内储存煤的地方备用;上煤环节是电厂输煤过程中最为重要的环节。其需要使用输煤带式的输运机完成将煤场的原煤转运到原煤仓的任务，而且使用辅助的筛煤机、碎煤机、除铁器、电子皮带秤、采样工具等器械设备达成对煤的计量、筛分等整理，使其达到使用标准;配煤环节是把上煤环节运送过来的煤按照一定的规律、要求、标准的步骤合理配送到输媒系统中的受煤仓中。

2.3、PLC的主要配置

PLC控制系统中硬件配置包括控制设备和信号装置两个部分。其中控制设备有圆环给煤机、电子皮带秤、双路带式运输机系统、盘式除铁机与环锤式碎煤机等。信号装置主要有双向拉线开关、行程开关、跑偏开关与高料位计等。由于上煤环节和配煤环节的主要控制方式都是程控方式，因此其可以将PLC的设计分为两个部分，按照电厂设备要求和情况，将输煤路线分为多个环节，以实现上位机对各个环节的不同故障做出相应的操作。实际工作中，其还应该确定设备间的连锁。连锁的设置要充分考虑到顺煤流停止、逆煤流启动以及其他意外一起的停机事故。

2.4、上煤时的控制措施

上煤控制万法可以分为手控万式、集控万式与程控方式三种。根据输煤领域的特点，其将程控方式作为实际工作中的主要手段，手控方式和集控方式可作为备用手段，以预防在设备出现故障时能及时保证工作的顺利运行。程控方式指的是工作人员使用上位机，按照步骤标准达成工作任务。诸如在上煤环节时，犁煤设备和挡板准备到位时PLC同时向上位机传输准备就绪信号，20秒后无不良情况产生上位机将发出启动信号，皮带设备依据输煤的顺流方向启动。如果机器产生故障时，皮带设备就会根据输煤的逆流方向启动，从而避免事情严重化。同时碎煤机会延长时间联跳。当主要环节设备产生故障，需要马上联锁跳停机械时，点上游逆煤流方向的关键没备。发生重大故障时可采取拉绳、急停、撕裂、重堵塞、重跑偏、打滑等命令直接引发系统的联锁跳停。

2.5、配煤时的控制措施

配煤环节与上煤环节的控制措施基本原理相差不大，只是配煤需通过PLC控制系统将运送来的煤合理分配到各个煤仓中。配煤环节能够保障电厂发电过程中的持续和稳定。配煤环节主要应用的是程控方式。

3、结束语

实践中基于PLC的输煤控制系统的设计以及改造、扩容或系统升级换代等方案各异，设计时要从着眼于企业“管控一体化”信息系统的建设，以构建一个具有较高的先进性、高效性、可靠性、安全性、开放性且便于进一步扩充的集过程控制、监视和计算机调度管理于一体的PLC-LCD监控系统，从而为更好地实现对输煤系统整个工艺过程及全部生产设备的监测与自动控制。PLC控制系统应用在电厂输煤领域已得到广泛使用。其与传统的机械化工作、检查抄写表等工作方式相比，明显降低了工作中的劳动强度，增强了工作效率。PLC控制系统的使用能改善电厂输煤的工作环境，同时能够完整记录煤料从入厂、燃烧、加工的各阶段情况，从而有效提升电厂输煤的信息化程度，进而带动社会效益与经济效益的共同发展。

参考文献

[1]刘计亮.探析PLC控制系统应用在电厂输煤领域的相关对策[J].科技风.2015.02：137-137.

[2]郭玮等.张永良等.基于嵌入式PLC软核的通用保护平台设计与实现[J].电力系统控制与保护.2014.16：122-126.

作者简介：王磊（1988，08，26），男，助理工程师，主要从事铝及铝合金加工装备的管理及技术研发的工作。

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