淺談三期輸煤控制系統改造

王金龍

摘要：三期輸煤控制系統于2006年改造升級為美國羅克韋爾自動化公司的ControlLogix1756系列PLC系統，系統運行十多年，陸續出現設備老化，故障率較高，備品不能提供的問題;近幾年來，操作員站經常出現硬件故障，工作站主機廠家停止生產，無法購得備品，CP故障率高，經常掉線，備品已經全部用完。現對三期輸煤控制系統進行改造，考慮經濟因素電纜和現場設備利舊，只更換新控制柜、DPU及卡件，重新進行工程組態，邏輯優化，使控制系統更穩定，更可靠。2018年10月，三期輸煤控制系統已經改造升級為國電智深DCS控制系統，通過這次改造實現國電智深DCS與LN2000之間的通訊，增加了優先配煤的邏輯，提高了輸煤系統自動化程度，控制系統更加穩定可靠。

關鍵詞：工程組態;邏輯優化;優先配煤

1輸煤三期控制原系統構成

控制系統采用美國羅克韋爾自動化公司的ControlLogix1756系列PLC和上位機的兩級控制結構方式，利用PLC對整個輸煤系統中的設備進行數據采集和控制，而通過上位計算的人機接口對系統設備發出控制命令，同時系統中各設備的運行狀態信息在上位機CRT上直觀，動態地顯示出來。上位機和PLC之間通過數據通訊接口進行通訊。PLC通過各I/O站對現場設備進行控制。系統的參數、報警和自診斷功能高度集中在CRT上顯示和在打印機上打印，控制系統在功能和物理上適當分散。

2輸煤三期控制原系統介紹

2.1控制方式

輸煤程控采用雙機熱備配置的AB可編程序控制器，完成上煤及配煤控制等功能，PLC置于輸煤程控室。

在碎煤機室、#31轉運站、煤倉層、輸煤綜合樓設4組I/O站，各信號就近引接至附近的I/O站，各I/O站及PLC之間采用AB的冗余CONTROLNEI網絡通訊。該網絡應能滿足輸煤程控的實時要求。

2.2上煤控制功能

1、自動方式

自動方式指由操作人員根據工藝要求通過工業控制工作站調出預選流程菜單，由程控系統根據按所選流程逆煤流依次自動啟動各設備。流程停機時，程控系統按流程順煤流依次自動延遲停止各設備，設備停止時應保證無剩余煤。自動方式應有各設備的聯鎖及流程選擇錯誤的閉鎖。

2、手動方式

手動方式有兩種，一種是聯鎖手動，另一種是解鎖手動。兩種方式都在上位機上操作。聯鎖手動是運行人員按照逆煤流方向一對一的啟動設備，按順煤流方向一對一地停機，流程內設備存在聯鎖關系。

3、就地方式

輸煤系統設備均可在就地解鎖手動操作，就地/遠方轉換開關設在就地，向程控室送 就地/遠方操作信號。

2.3配煤控制功能

配煤系統具有完善的分爐計量及分場計量以便為電廠的平衡計算創造條件。分爐計量是通過電子皮帶秤等裝置輸出0.1噸計量脈沖送入PLC進行統計管理。

3輸煤三期控制新系統改造

3.1確定施工方案

3.1.1前期準備工作

1.2018年9月1日，控制室操作臺接地線、 輸煤#32轉運站至配電室、輸煤#32至#碎煤機室接地線及控制電纜完成敷設并接線;2018年9月2日，電纜號頭，編碼及中文號碼管打印完成，開創性的運用了新舊號頭結合的號頭命名法，將舊控制柜的卡件通道作為號頭前半部分，將新控制柜的卡件通道作為號頭后半部分，電纜正確率幾乎達到百分之百。將#32轉運站完成接線，舊控制柜利用上煤間隙進行穿號頭及標識。#32轉接柜端子排完善。

2.2018年9月3日，完成控制柜的光纖熔接，主機送電。9月4日，#32裝運站、碎煤機室就地接地樁鍍鋅管線敷設，接地線控制箱及銅排、接地線工作完成。接地樁做地面標識。

3.1.2程控柜更換

1、2018年9月5日，#35皮帶控制柜完成吊裝，加防護圍欄及鋪皮子。玻璃小屋拆除。電視監控控制系統具備改造時正常監控功能。

2、2018年9月11日，熱控PLC控制系統停電，對控制柜內的所有端子進行驗電，接線工拆線并做好包扎，所有舊控制柜同時拆除并安裝新控制柜。

3.1.3機柜送電并進行調試

1.2018年9月14日，辦理調試工作票，對完成接線的控制柜進行送電，依據調試措施進行設備動作實驗。

3.2三期輸煤DCS系統調試

3.2.1DCS系統調試方案

輸煤三控控制系統調試措施分為三部分，第一部分為測點核對，對于所有模擬量數字量測點，核對測點及量程是否準確。第二部分為所有設備單操及其啟動允許，停止運行、保護停止，試驗各項功能是否正常。第三部分為所有上煤路徑及聯鎖試驗，檢查調試上煤功能是否完善。為了便于查線，測點核對以卡件為單位進行，重點先進行A側皮帶上煤測點核對及功能調試，對于存在的問題做好記錄并查找原因。A側系統調試完畢，再進行B側系統調試。送電后，利用A、B兩側上煤的間隙，交替穿插對測點進行核對，進行輸煤皮帶及現場設備的單體調試，并在10天內完成了煤場斗輪機單側設備上煤的上位機遠程監控功能，提高了調試效率。

3.2.2建立聯鎖實驗卡

對于所有上煤路徑上的皮帶及參與連鎖的設備建立聯鎖實驗卡，將啟動允許條件，停止允許條件及保護停止條件。

3.3自動配煤邏輯優化

可以單獨選擇給#5爐優先配煤或單獨選擇給#6爐優先配煤，也可以給#5爐及#6爐同時優先配煤，將所有煤倉的料位進行比較，選出最低的煤倉，然后將相對應的犁煤器聯鎖落下，當該煤倉達到要求的料位時，再比較出剩下煤倉中每位最低的，順序加煤，實現優先配煤的功能，提高了系統的自動化水平。

4輸煤三期控制系統安裝調試結論及問題

在輸煤三控改造中，提前制作了#32轉運站至配電室的跨路電纜橋架，配合電氣敷設了硬聯鎖控制電纜，搭建了#32轉運站控制小屋，提前考慮對部分新控制柜進行了底座的制作、安裝及電纜敷設工作，并加裝了30路單極開關，制作了詳細的施工方案，開工后加班加點進行監理和指導接線，只用了5天時間便完成了控制柜的拆除，安裝及接線工作。送電后利用上煤間隙，進行輸煤皮帶及現場設備的單體調試工作，并在10天內完成了煤場斗輪機單側設備上煤的上位機遠程監控功能，保障設備的安全運行。機務#34皮帶更換完成后，能夠在最短的時間內加班加點消除入爐煤采樣裝置、滾軸篩不聯鎖啟動，#33皮帶停止后重啟，#3斗輪機不聯跳等影響皮帶聯鎖啟動的許多關鍵點問題，順利完成輸煤三控控制系統的調試工作，從而有力的保障了輸煤系統的上煤安全運行。

參考文獻

【1】參考文獻內容：北京華電奧博有限公司系統使用手冊

【2】孫竹梅，王琦，胡世廣，等.現場總線控制系統的輸煤系統DCS接入改造[J].現代電子技術，2019，042（008）：6-10，15.