1． 输煤控制系统的内容和形式
火力发电厂的输煤系统是辅机系统中的一个重要部分。输煤系统承担从煤码头或卸煤沟至贮煤场或主厂房原煤仓的运煤任务。输煤系统的安全、可靠运行是保证全厂安全、高效运行的不可缺少的环节。
1. 1输煤系统的运行特点
u 任务重。为了保证锅炉用煤，输煤系统必须始终处于完好的状态。日累计运行时间达8－10h以上。
u 运行环境差、劳动强度达。由于各种因素造成输煤系统的运行环境恶劣、脏污，需要占用大量的辅助劳动力。
u 一次启动设备多，安全联锁要求高。同时起动的设备高达20－30台以上，在启动或停机过程中有严格的联锁要求。
1. 2输煤控制系统的内容
1) 卸煤控制。按火车运输或驳船运输，卸煤控制系统可分成底开车或翻车机或卸船机制。其中也包括叶轮给煤机或胶带给煤机控制。
2) 运煤控制。主要解决运煤胶带机启、停及保护联锁，出力指示，紧急跳闸等。
3) 斗轮堆取料机控制。用于堆煤和取煤。
4) 配煤控制。由重量传感器、超声波料位计或其它物位探测装置测定主厂房原煤仓的煤位，
从而决定各煤仓的煤量分配。常用的配煤设备由犁式卸煤器、卸煤车等。
5) 转运站控制。用于运行方式及路径的切换，主要控制分流设备如挡板、分煤门、闸板门等，也包括辅助设备如磁铁分离器、金属探测器、木块分离器及给煤机等控制。
6) 碎煤机控制。用于碎煤机启、停控制及过负荷保护，振动、超温保护联锁。
7) 计量设备。带有瞬时值、累计值指示、打印、记录的电子皮带秤，可显示并记录进煤量、耗煤量等。
8) 辅助系统控制。包括取样装置、除尘和集尘装置、暖通空调、冲洗排污、消防火警等装置的控制。
9) 信号报警系统。设备和人员的安全保护动作，设备异常，煤仓间煤位高、低、超高、超低，动力电源故障，输煤设备及辅助、火警、除尘、集尘、取样、暖通系统的故障等均有事故报警。
10) 控制屏。一个实现上述各控制要求及信号指示的控制屏，屏上有全系统的模拟流程指示。
2．输煤控制系统功能
2.1上煤控制功能
上煤控制功能分为集中自动、手动、解锁手动及就地控制。
2.1.1集中自动上煤方式
集中上煤方式的所有操作均可在上位机中实现。其步骤为：
【1】运行人员根据工艺要求，调出预选流程画面，输入相应指令，如果选择流程错误，自动显示“程选错误”而不允许选择，并提示出错原因。
【2】系统启动前在上位机工作站操作台上，按相应的“检查”功能键，检查“卸煤准备好”、“堆取料机准备好”等现场各设备信号是否正常。
【3】当检查一切正常后，在上位机上，按相应操作功能键输入系统的启动方式，并完成配煤前尾仓及检修仓的设定。
【4】如选择正确，确认流程选择有效，按动相应操作功能键调出组态流程的全部图形（分流程及主流程图形）。
【5】系统的预备启动，按“预启”功能键，上煤线路中所选中的落煤管挡扳自动启动到位。工业电视监控系统中，皮带运行监视器显示程序起始端皮带机机头的监控摄像画面，犁煤器监视器自动显示配煤加仓起始端犁煤器的监控摄像画面。
【6】在预启过程中，如挡扳及分路犁煤器全部按要求到位，经一定延时后，发出“允许启动”信号，否则发出“故障信息”同时程序恢复到起始位置。
【7】“允许启动”信号发出后，经确认无误，按“程序启动”功能键，选择需启动的上煤线路。选中的设备，按预先决定的启动方式逐台启动。皮带机正式启动前，相关皮带沿线的报警器提前20秒发出启动预告音响信号，音响时间也可由现场确定。皮带机监视器随皮带机逐台启动，同步显示监控点的摄像画面，直至启动结束。
【8】系统上煤结束正常停机。从上位机输入程序停机指令，系统自动从煤源开始按预定的延时时间逐台停机（延时时间根据皮带长度和速度计算确定）。工业电视监控系统中，皮带机监视器立即显示停机设备的摄像画面，并随皮带机逐台停机而自动跟踪切换监视画面。在上煤过程结束后，根据工艺要求执行停机操作，相关皮带按程序停机指令执行。在正常停机时，要求皮带机上的煤全部走空，不留余煤，从而确保下一次能满足皮带面空载启动的要求。
【9】在运行中，如设备出现事故（拉绳开关动作、持续2秒钟以上的重跑偏重打滑和堵煤等），系统立即联跳逆煤流方向的设备。工业电视立即显示故障设备的画面，在运行中，如人为输入“紧急停机”指令，运行设备立即全线停运。执行急停指令时，系统不会报警但系统能自动记录紧急停机指令的输入时间。当事故联跳或紧急停机后，工业电视监控系统自动变换原监控画面，仍从系统启动始端设备起同步跟踪显示。
2.1.2集中手动上煤
集中手动上煤运行人员按照逆煤流方向一对一的启动设备，按顺煤流方向一对一的停机，流程内设备存在联锁关系，手动停任一台正在运行的设备，逆煤流方向的所有设备联锁停机。
2.1.3解锁手动上煤
解锁手动上煤运行人员手动启停任一台设备。此时无任何联锁关系，绝不可带负荷运行。该运行方式设有操作权限。
2.1.4就地控制
就地控制是在就地控制箱上进行操作，只有拉绳和电气保护回路投入，此时主控室对设备不起控制作用，CRT上仅有设备状态指示。
2.2配煤控制功能
配煤控制功能分为自动加仓配煤、联锁手配、解锁手配及就地配煤。
2.2.1程序配煤功能
配煤程序开始时，尾仓犁自动落下，其余犁煤器全部自动抬起。程序配煤 可分：低煤位优先配，顺序配及余煤配三种。
【1】首先顺序向出现超低煤位的煤仓配一定数量的煤，直至超低煤位报警全部消除。
【2】再依次给出现低煤位煤仓顺序配煤，消除煤仓的所有低煤位信号。
【3】所有低煤位信号消失后，再进行顺序配煤，从第一仓开始顺序将所有煤仓配至高煤位。
【4】在进何顺序配煤时，如果又出现了超低煤位、低煤位报警仓，则立即转到该煤仓进低、低煤位优先配媒。在配至超低、低煤位信号消失，再延迟一段时间后，自动返回到刚才顺序配煤的煤仓进行顺序配煤。
【5】如在配煤过程中遇到人为设定的检修仓或高煤位仓，自动跳过。当配煤至尾仓时，自 发出”程序完毕”。 上煤系统从煤源开始自动延时停机。
【6】在配煤完毕，皮带机延迟停机过程中，煤仓加煤进入余煤配煤程序。即把皮带上的余煤，从前面仓开始，顺序给每一个出现高煤位的会再配一定量的煤。高煤位消失的仓可一直配下去，直到出现高煤位为止，再逐仓转移。直至加仓线路皮带机上的煤能全部走空或煤仓间皮带停机。
【7】自动配煤有单独配煤和双路配煤两种方式，在双路配煤时，有双路同时配煤和分路配煤功能。分路配煤时先配甲路，配完后先停煤源l—2分钟，待皮带上的余煤走空，自动切换挡板，再给乙路配煤。
2.2.2联锁手配功能
上位机输入相关的操作指令，通过计算机系统实施软手操功能，控制煤仓 层犁煤器的抬落。联锁手配时，尾仓犁无法抬，检修犁和检修仓犁无法落。
2.2.3解锁手配功能
解锁手配时，可任意抬落煤仓层犁煤器。该运行方式设有操作权限。
2.2.4就地配煤功能
即在现场犁煤器旁人工控制犁煤器抬落，实现手动配煤。
2.3就地/集中控制
所有就地控制／集中控制的切换在就地控制箱实现。
2.4干煤棚、露天煤场的喷淋控制
【1】顺序自动喷淋。
【2】手动选择喷淋
2.5画面显示功能
为了方便了解系统运行情况，系统提供以下显示画面：
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序号 |
画 面 名 称 |
说 明 |
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1 |
运煤流程图 |
动态显示整个运煤流程 |
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2 |
配仓监控画面 |
监视配仓情况及手动配煤 |
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3 |
皮带机监控画面 |
皮带机运行参数和保护传感器的状态 |
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4 |
转运塔监控画面 |
显示煤仓间转运塔内设备状态 |
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5 |
卸船机画面 |
显示卸船机的运行参数和工作状态 |
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6 |
斗轮机煤场及干煤棚画面 |
显示斗轮机煤场及干煤棚内设备工作状态和现场当前堆煤量 |
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7 |
控制系统实时状态画面 |
显示控制系统站模块端口实时参数或状态 |
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8 |
故障报警记录画面 |
显示系统记录下的故障 |
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9 |
历史数据趋势显示画面 |
显示历史趋势曲线画面 |
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10 |
历史数据统计画面 |
包括煤量，设备运行时间，故障时间的统计 |
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11 |
运煤系统电气接线图 |
每个配电房—电气接线图 |
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12 |
软控制台画面 |
用于控制方式设置和流程选择等 |
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13 |
工业电视控制器画面 |
用于取代工业电视主控制器 |
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14 |
电子皮带秤计量画面 |
显示皮带秤当班、日、月统计值 |
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15 |
电机电流显示画面 |
显示所有电机电流 |
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16 |
交接班设备运行状态 |
输入接班人员密码或名字后显示当前在运行设备名称 |
另外，以上画面可根据买方需要，加以修改和补充。
2.6 报警功能
2.6.1 报警源
所有设备的故障信号、现场装置的报警信号、各单机的故障信号，
包括：
【1】皮带机保护动作报警：过载、拉绳、跑偏、打滑、堵煤、纵撕等；
【2】运行过程中越限信号报警：电机电流超限、料仓超限等；
【3】系统设备异常情况的报警：交流电源故障，直流电源故障；
【4】控制系统自诊断故障。
以上各条均由控制系统通过网络传送至工业控制机。工业控制机可将收到的各类故障信息在显示器上按照故障设备代码、故障设备名称、故障发生的时间、故障性质和故障地点等进行统计、记录并保存3 0 日。并提仅关键字查阅及故障发生率排序查阅
2.6.2 系统报警方式
【1】自动显示、记录和召唤打印故障性质、故障地点及发生故障时间。
【2】计算机屏幕上流程图形中相关部分变换色彩和闪光，以显示故障区域，待运行人员确 认后闪光消失。
【3】工业电视系统自动调用故障区域的监视画面。
【4】报警处理包括“切除”逻辑，以闭锁正常工况下可能产生的报警。
【5】系统具有报警前重读报警点进行校验功能。
2.7分炉计量功能
系统具有分炉计量功能。计量的方法为：
系统记录下皮带秤发出的0.1吨的脉冲信号的时间Ti，再结合加仓时犁煤器下落到位的时间T1及抬起的时间T2，根据皮带秤到该犁煤器的距离S和皮带的运行速度V，计算本次加仓量方法为：统计TI－S／V ≤ t ≤ T2－S／V时间段Ti个数，如为 N，则本次加仓量为：0.1×N吨。
2.8各储煤场存煤量统计
系统具有各储煤场存煤量统计功能，计量的方法为：
干煤棚存煤量＝至干煤棚入场煤+ 原干煤棚存煤量-入炉煤
露天煤场存煤量＝至露天煤场入场煤十原露天煤场存煤量- 入炉煤
2.9系统安全保护功能
【1】提高系统的安全性，大于40KW电机运行时，相关的电流信号经变送器转换后以DC4～20mA信号接入程控系统，通过上位机CRT动态显示电机的运行电流值，趋势图，并实现电流越限时报警，与此同时在上位机内设定相关的电气保护值，实现越限报警或自动跳闸，并记录下相应的故障电流。
【2】 为了保证人身及设备安全，运煤系统中的皮带及设备所安装的安全保护及信号装置如皮带重跑偏、皮带重度打滑、皮带撕裂保护经就地控制箱转接进入程控系统转换后直接控制电动机跳闸回路；拉绳开关紧急停机信号直接接入电动机跳闸回路。
【3】运煤程控台上设有整个运煤系统“紧急停”按钮，通过硬接线立即停止运煤系统所有设备的运转（如发生火警时），但大块分离器及除铁器仍需经过30秒延时停，以防设备损坏。
【4】运煤程控上位机设安全系统手动复位按钮。当安全保护装置动作，同时发出指示和报警，与该部分相关联的运煤系统设备将被闭锁不能再启动，只有当所有安全保护己复位和接了安全系统的复位按钮后，才能重新启动系统。
【5】 微机安全检测功能：落煤管挡板是否处于正确位置；各犁煤器的抬、落是否到位；转换开关是否在程控位置；各皮带是否跑偏。
【6】当系统二路供电电源消失时，所有设备应在跳闸位置，与系统紧急跳闸时相同，以防止设备自启动。
2.10系统管理功能
系统能实现实时采集数据的记录与统计，人工输入数据的记录与统计以及 信息查询显示与打印功能。可显示与打印的信息包括：
【1】工艺设备的运行状态，如设备开停等。
【2】生产工况参数，如：煤仓煤位、电机电流、三通挡板位置等。
【3】设备故障状态，如：设备动作故障、故障停机、皮带保护信号等， 此状态信息应能保存30天
【4】工艺故障状态，如：仓空、设备动作不到位等：
【5】工艺设备运行计时数据，可按班、日、月进行显示打印，并可进行 主设备运行累计。
【6】分炉计量数据，可按班、日、月进行显示打印。
【7】运行参数故障的历史记录。
【8】人工输入数据，如煤仓高低煤位的设定值等自动发往控制系统。
【9】系统应具有操作员行为记录功能
【10】系统应设有操作员和工程师权限功能（根据密码）。
2.11 煤仓煤位检测功能
【1】采用超声波料位计实现煤仓煤位的连续检测，可在上位机直观显示 各仓的加仓量，同时通过编程进行低煤位、高煤位标定。超声波料位仪的控制器应安装在现场机柜内。
【2】采用倾斜开关测量各配煤点的超高煤位信号。
【3】为热控系统提供8路煤仓料位信号（4～20mA）。
3. PLC介绍
3.1 HOLLiAS-PLC G5系列产品
HOLLiAS-PLC G5是由与我公司同属于六所系统的和利时公司采用OEM方式引进国外先进技术开发的新一代、具有国际先进水平的可编程控制器产品。HOLLiAS-PLC G5系统的主要产品如下图：
各系列的CPU如下图：
3.2 HOLLiAS-PLC G5特点
3.2.1 先进的离散过程控制系统
HOLLiAS-PLC G5的单CPU控制能力达到DI/DO：1024/1024点，AI/AO：128/128点，编程语言采用符合IEC61131-3标准的STEP7，内部集成了丰富的功能算法和指令集。CPU运行速度达到或超过国外同等规模的PLC系统，独特的设计使得I/O模块的功能得到扩展，减少用户的备件储存量（详见以下说明）。除逻辑控制功能外，还可以完成回路控制、运动控制等高级算法。如过现场情况需采用双CPU冗于系统，也可采用西门子公司的S400系列PLC的CPU带HOLLiAS-PLC G5系列的I/O采集模块。
由于是采用最新技术，从设计上保证了系统的开放性以及部件的标准化，如系统支持通用的通讯协议、CPU备份电池可自动充电、扩展存储卡为市场上容易买到的MMC卡，尽量减少模块附件，方便用户选型并降低后期维护费用。
3.2.2 完善的模块种类
系统采用模块化设计，根据系统的功能要求采用不同的模块进行组合，并可进行扩充。
☆ CPU模块：3个系列、30种性能规格的CPU可供任意选择
☆ 网络接口模块：Ethernet、Profibus-DP、MPI、RS232/TTY、RS485/422等任意选择。
☆ AI模块：多信号输入，同一通道可输入电流、电压、热电阻、热电偶等20 余种信号；
分辨率为16位；状态指示LED，自诊断并向CPU输出报警信号。
☆ AO模块：多信号输出，同一通道可输出电流、电压等10余种信号形式；
分辨率为12位；状态指示LED，自诊断并向CPU输出报警信号。
☆ DI模块：DC24V、AC230V可选；状态指示LED。
☆ DO模块：DC24V、AC230V、干接点可选；输出短路保护；状态指示LED。
☆ DI/O模块：DC24V，同一通道既可作为输入，也可作为输出；状态指示LED
3.3.3 优秀的网络通讯功能
HOLLiAS-PLC G5具备优秀的网络通讯能力，可方便地建立起从工厂底层直到信息管理层之间顺畅的信息流通道，满足各类人员对控制信息的需求。
☆ 现场总线（Profibus-DP）
HOLLiAS-PLC G5提供DP主站模块以及与CPU集成于一体的DP从站模块、独立的DP从站模块，标准的GSD文件可以方便地将HOLLiAS-PLC G5接入第三方Profibus-DP网络。同时，HOLLiAS-PLC G5和具有Profibus-DP通信功能的DCS系统可以无缝连接成一个整体，中间不需要增加任何设备，两者之间自由通信。
☆ 串行通信
HOLLiAS-PLC G5提供RS232/TTY、RS422/RS485接口模块，支持ASCII、3964(R)、3964（R）＋RK512、STX/ETX等通信协议；
☆ MPI网
MPI（Multi-Point Interface）网络是一种令牌总线式对等网络，其物理层采用RS485。利用MPI网可以建立PLC到PLC，或PLC到PC之间的通讯，通讯速率最高可达187.5K bps，编程器通过MPI网给所有PLC编程。
☆ 工业以太网（Ethernet）
HOLLiAS-PLC G5提供CPU-Net模块，即集成Ethernet接口的CPU模块，支持TCP/IP及H1协议，通讯速率10Mbps，开放性最好，性能卓越。配合光纤转换器可实现光纤冗余环网。
☆ 此外，和利时公司提供TCP/IP、MPI、串行通信接口的OPC Server，轻松接入第三方系统；
3.2.4 简便、可靠的安装工艺
模块卡接式安装于标准35mmDIN导轨上。
各种模块采用WAGO专利技术的接线端子，拆卸、接线方便，可节约70%以上的接线时间，同时接线牢靠，绝对不会出现松动、脱线等情况。
以上保证了系统具备良好的抗震动性能。
3.3.5 丰富的人机界面（HMI）
HMI软件可使用我公司的Focsoft3.1，又可选用Citect、WinCC、iFix、Wizcon、MCGS、组态王等。
HMI也可选用触摸屏，如西门子的TP系列触摸屏、Digital公司的Pro-face系列触摸屏、泰达公司的触摸屏等；
3.3 HOLLiAS-PLC G5通信网络体系
HOLLiAS-PLC G5系统提高了种类丰富的通信接口模块，对于各种通信接口，均有相应的标准通信程序进行支持。利用这些通信硬件、软件，可以方便地根据需要组建通信网络。
4、部分用户名单：
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序号 |
用 户 |
项目名称 |
|
1 |
济宁金威煤电公司 |
输煤程控系统 |
|
2 |
内蒙古元宝山电厂 |
厂外输煤系统 |
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3 |
镇海发电厂 |
输煤控改造系统 |
|
4 |
沈阳热电公司黄姑热电厂 |
二期输煤程控系统 |
|
5 |
山东临清热电厂 |
输煤程控系统 |
|
6 |
合肥电厂 |
1#机输煤程控系统 |
|
7 |
山西神头第一发电厂 |
输煤程控系统 |
|
8 |
锦界热电厂 |
2*15MW输煤程控系统 |
|
9 |
河南豫能阳光热电有限公司 |
2*135MW运煤自动化系统 |
|
10 |
榆炼电厂 |
6MW和3MW汽机保护系统 |
|
11 |
茂名电厂 |
ETS系统 |
|
13 |
荆门热电 |
3#机组ETS系统 |
|
15 |
宁夏银川创通公司 |
电锅炉蓄热控制系统 |
|
16 |
大庆采油四厂 |
分水控制系统 |
|
17 |
天津大港油田集团 |
氢压机联锁保护系统 |
|
18 |
承德钢铁公司炼钢厂 |
钢包烧烤机 |
|
19 |
宣化钢铁集团公司 |
第一炼铁厂高炉改造 |
|
20 |
哈尔滨制氧厂 |
浮法玻璃项目 |
|
21 |
山东华星公司 |
催化精致系统 |
|
22 |
胜利发电厂 |
50万吨水煤浆控制系统 |
|
23 |
河南万基铝业 |
自动控制系统 |
|
24 |
河南黄河集团 |
2*30MW汽机保护系统 |
|
25 |
兰州连城铝厂 |
智能模拟盘控制系统 |
|
26 |
四川维尼纶厂热电厂 |
ETS项目 |
|
27 |
淄博胜业科工贸有限公司 |
PLC数据采集项目 |
|
28 |
北京紫微电力设备厂 |
风机设备系统 |
|
29 |
高井电厂 |
100MW汽机保护系统 |
|
30 |
山西孝义城财焦化厂 |
高铝矾土FOPLC控制系统 |
|
31 |
新疆吐哈油田 |
汽机保护系统 |
|
32 |
广西开投来宾发电有限公司 |
1#机组汽机保护系统 |
|
33 |
北京首都钢铁公司 |
7#、9#泵站 泵站综合控制系统 |
|
34 |
江苏三木集团 |
化工生产线控制系统 |
|
35 |
内蒙古海勃湾电厂 |
2#机组改造项目 |
|
36 |
肥城化肥厂 |
汽机保护系统 |
|
37 |
北京高碑电厂 |
汽机保护系统 |
（转载）
