基于PLC的輸煤系統控制應用

李廣為

摘 要：傳統火電廠輸煤系統是在繼電人為半自動控制系統的基礎上設計的。一般情況下，輸煤系統的工作條件并不優越，現場的手動控制方式對工人的身體健康造成損害。然而，隨著電廠裝機容量和單機容量的不斷擴大，輸煤系統的設備將出現許多故障，如皮帶偏差、輸煤管道堵塞等。它給維修人員帶來了極大的不便。

關鍵詞：火電廠；PLC；輸煤；控制

火電廠傳統的輸煤系統是一種基于繼電器和人工操作的半自動輸煤系統。由于輸煤系統現場環境惡劣，作業人員的身體健康受到很大的損害，由于系統原因導致生產效率極低。隨著科學技術的不斷發展，在電力工業大規模擴張的影響下，煤炭運輸的需求大大增加。

一、可編程序控制器PLC運用的意義

火電廠輸煤系統是熱工廠中較為龐大的一個公用系統，其任務是卸煤、配煤、上煤以達到按時、保質、保量的為機組提供燃煤的目的。隨著電廠規模的擴大，輸煤系統的作用也越來越重要，傳統的輸煤系統已經不能滿足電廠的需求。傳統輸煤使用繼電器系統操作，具有任務繁重、運行環境惡劣輔助勞動力占比量大、聯鎖要求高、同時啟動設備多等特點，嚴重的影響到電廠工業生產。現階段熱電廠輸煤系統要求具有極高的靈活性、可靠性、自動性。可編程序控制器PLC以微處理器為基礎，是一種新型的工業控制裝置，已成為當代電廠工業自動化的支柱。具有重要的現實意義。

二、火電廠基于PLC的輸煤系統控制方式

1.選用的控制方式的類別。當今火電廠一般應用三種輸煤流水線控制方式，即一是遠程手動控制方式，二是就地手動控制方式，三是自動程序控制方式。這幾種控制方式都具備缺點與優點，在發電廠輸煤線路中應當根據實際現狀全面地選擇和應用，控制方式不同，所實現的輸煤效率與輸煤控制量都存在差異性。

2.輸煤系統上煤控制。（1）遠程手動控制方式。存在兩種遠程手動控制的方式，即一是解鎖手動控制，二是聯鎖手動控制。作為應用于煤流方向控制上的一種一對一的控制方式的聯鎖手動控制來講，其是先將聯鎖關系設計在設備當中，當全部輸煤線路當中存在停運的某臺設備之后，聯鎖設備能夠對全部輸煤線的設備關停，避免堵煤現象的發生。而對于解鎖控制的方式而言，工作者能夠結合該系統任意地開啟與關閉輸煤線上的設備。（2）就地手動控制方式。較少應用就地手動控制的方式，然而其也是一種比較重要的控制方式。在火電廠輸煤的時候，出現故障而堵煤的情況不可避免會發生，這種情況下通過就地手動控制方式能夠啟停全部的系統，從而實現理想的啟停控制效果。（3）自動程序控制方式。自動程序的控制方式是系統結合上位機來控制系統。先是系統對控制指令是不是正確、是不是跟發電現狀相適應進行檢查，然后對一系列設備零件的工作現狀是不是正常進行檢查，在完成檢查之后，通過報告的形式向控制工作者告知，在最后的時候，控制工作者制定相應的控制指令，系統結合控制工作者制定的指令來控制工作目標與設備的工作現狀，而系統自動地完成與啟動剩下的指令。

3.輸煤系統配煤控制。輸煤線上的配煤控制在火電廠的輸煤線上的配煤控制是指運送設備根據系統的指令將煤運送到各個煤倉來補充煤的需要，這個控制對于整個輸煤線的運行具有重要意義，保持原煤量充足使得發電流程可以正常運行和工作，保證工作的流暢性。而目前配煤控制有兩種方式，一種是自動配煤控制，另一種是手動配煤控制。（1）自動配煤控制。自動配煤控制主要是由系統來控制的一項工作方式，事先在系統中設置好各個原煤倉的儲量信息和高煤位標準線，當系統自動加煤完成到標準高煤位的時候，將控制加煤器自動轉移到另一個空的煤倉進行加煤和配煤。同時它還有智能加煤的工作能力，在移送加煤口的時候如遇到檢修中倉口或高煤位的原煤倉將會自動跳過這個加煤倉防止錯誤加煤，而當所有的煤倉都滿煤之后則會自動停止加煤工作，是一項智能化的自動控制技術。（2）手動配煤控制。手動配煤控制是在控制人員仔細觀察各個煤倉中的儲煤情況后做出是否進行加煤的判斷。這需要工作控制人員進行仔細觀察，利用計算機控制加煤設備對需要加煤的煤倉進行加煤作業。

三、PLC在火電廠輸煤系統中的運用

1.目前較為通用的PLC系統組成和優勢。目前較為通用的PLC系統主要由中央處理器，存儲器，程序控制器和鍵盤鼠標等輸入輸出設備，外部設備等構成。這種PLC自動控制系統具有很多優點，例如它的體型極小，可變程序控制力強，應用范圍廣泛，自動檢測功能強大等諸優點，所以它被廣泛利用于工業和民用的多個方面，在輸煤設備中的運用也具有非常出色的表現。該類型的PLC自動控制系統被利用于車床，電機設備和重機械等諸多機器設備的自動控制系統中，它可以獨立運行或者與其他控制系統相連形成控制網絡，具備強大的功能和極高的性價比。

2.PLC在信號統計方面的功能。PLC自動控制系統在輸煤設備中工作必須采集傳送帶速度，煤炭量，犁煤器位置等諸多信號和數據，獲得這些數據后將傳送機，犁煤器，三通擋板等多個設備進行控制傳送，這就要求PLC控制系統要有數據收集和分析的能力，而PLC自動控制系統在輸入信號時可以祈禱傳感器的作用來檢測信號，并將信號進行分析和輸出，為設備的控制提供下一輪的信號和指令。

3.PLC編制流程。PLC自動控制系統的編制流程由許多步驟構成。首先，觀察設計好各個設備之間的邏輯連接順序，繪制出一個控制系統流程圖。其次，設計人員要事先設計好配煤的控制邏輯，并進行周密的考量和檢查，尋找可能在配煤系統流程中出現的故障和不足，進行更改和替換，才能保證輸煤系統的正常運轉。最后，完成前面兩個步驟后，統計所需要的繼電器和計算器個數并進行一一連接，做好編號工作，在對PLC的I/O數據區進行最后確認，繪制成梯形網絡，便是一個完整的PLC控制流程圖。

總之，通過設計可編程序控制器PLC對熱電廠的整體皮帶機輸煤控制系統進行控制，運用先進的軟件技術實現了整個電廠輸煤控制系統的邏輯控制功能，根據熱電廠輸煤系統的逆煤啟動、順煤停止、故障停止、緊急停止的要求，所設計的基于PLC的可編程序控制系統在理論上完全能滿足熱電企業的實際需求，通過在輸煤自動控制系統添加的總控制通信系統，輸煤自控系統的監控集中控制將變得更為先進、自動化程度也將變得更高。

參考文獻

[1]趙曉剛.淺談基于PLC的輸煤系統控制應用.2018.

[2]張敏健.PLC在火電廠輸煤系統中的應用探析.2018.