PLC在電廠除灰除渣系統(tǒng)中的解決方案分析
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CPU模塊
LK210,冗余CPU模塊，533MHZ，位指令0.013ms/K，程序
2
3
通信接口模塊
LK231,PROFIBUS-DP通信接口模塊
3
4
16點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊
LK610,16通道數(shù)字量輸入模塊，12/24V DC，漏型
9
5
16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊
LK710,16通道常開晶體管輸出模塊，24V DC
4
6
8點(diǎn)模擬量輸入模塊
LK411,8通道模擬量輸入模塊，16位，電流信號
5
7
4點(diǎn)模擬量輸出模塊
LK511,4通道模擬量輸出模塊，12位，電流信號，隔離
2
8
6點(diǎn)熱電阻輸入模塊
LK430，6點(diǎn)熱電阻，
7
9
本地背板
LK121,本地背板，冗余CPU插槽，10 IO槽
1
10
擴(kuò)展背板
LK111,本地背板，10 IO槽
2
11
擴(kuò)展電纜
LKX002
4
12
占空模塊
LKC131
1
13
LK I/O端子矮蓋板
LKC110
28
14
I/O端子矮蓋板透明標(biāo)簽
LKL022
28
運(yùn)行人員通過上位機(jī)（LCD操作員站），根據(jù)工藝流程設(shè)計監(jiān)控畫面，對除灰除渣控制系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控；LCD畫面能夠顯示工藝流程、測量參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行工況；具有數(shù)據(jù)采集顯示、數(shù)據(jù)存儲管理、報警輸出、歷史數(shù)據(jù)存儲及報表生成等功能，并連接網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，方便生產(chǎn)過程中需要生成各種報表文件。能以不同顏色顯示參數(shù)越限報警及控制對象故障(信號報警功能)；能打印測量參數(shù)、報警信號等(記錄儀功能)。
系統(tǒng)使用雙回路電源供電，能在電源柜中互為備用，自動切換。當(dāng)工作電源出現(xiàn)故障時，自動快速切換到備用電源，而不影響控制系統(tǒng)正常工作，確保在任一路電源故障情況下，均不會導(dǎo)致系統(tǒng)的任一部分失電。為確保電源不間斷，系統(tǒng)接入了UPS不間斷電源裝置更加確保了系統(tǒng)電源的穩(wěn)定性。
在工藝系統(tǒng)設(shè)備附近，設(shè)有就地操作箱。操作箱設(shè)有自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)及手操開關(guān)，便于設(shè)備自動投運(yùn)前的調(diào)試和運(yùn)行過程中發(fā)生故障后的檢修。
3 控制模式
系統(tǒng)設(shè)置有自動、軟手操、就地等三種方式。自動、半自動、軟手操在模擬控制臺上或者LCD操作員站上，經(jīng)PLC對設(shè)備進(jìn)行控制。“就地”是通過就地的操作箱自動/手動切換開關(guān)及手動開關(guān)，對設(shè)備進(jìn)行一對一控制操作。
系統(tǒng)設(shè)置有自動、軟手操、就地等三種方式。自動、半自動、軟手操在模擬控制臺上或者LCD操作員站上，經(jīng)PLC對設(shè)備進(jìn)行控制。“就地”是通過就地的操作箱自動/手動切換開關(guān)及手動開關(guān)，對設(shè)備進(jìn)行一對一控制操作。
手動操作
手動操作分為就地現(xiàn)場箱手動操作和上位機(jī)手動操作（即上位機(jī)軟手操）。
在系統(tǒng)工藝設(shè)備附近，設(shè)有就地操作箱。操作箱設(shè)有自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)及手操開關(guān)，便于設(shè)備自動投運(yùn)前的調(diào)試和運(yùn)行過程中發(fā)生故障后的檢修。
進(jìn)行上位機(jī)軟手操。
手動操作分為就地現(xiàn)場箱手動操作和上位機(jī)手動操作（即上位機(jī)軟手操）。
在系統(tǒng)工藝設(shè)備附近，設(shè)有就地操作箱。操作箱設(shè)有自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)及手操開關(guān)，便于設(shè)備自動投運(yùn)前的調(diào)試和運(yùn)行過程中發(fā)生故障后的檢修。
進(jìn)行上位機(jī)軟手操。
自動控制
當(dāng)需要通過PLC程序進(jìn)行自動運(yùn)行時，操作前也必須滿足以下條件：
就地操作箱上“手動/自動”旋鈕位于“自動”位；
切換上位機(jī)“手動/自動”旋鈕至“自動”位。
自動運(yùn)行條件下，現(xiàn)場被人為切換時，則會出現(xiàn)故障報警，即程序停止，現(xiàn)場所有閥門關(guān)閉?；夜苁柰ê螅瑢}泵內(nèi)殘留的灰手動吹掃干凈后，返回到相應(yīng)畫面進(jìn)行報警和故障復(fù)位，完畢后在自動操作條件滿足的情況下方可進(jìn)行新一輪的自動運(yùn)行操作。
當(dāng)需要通過PLC程序進(jìn)行自動運(yùn)行時，操作前也必須滿足以下條件：
就地操作箱上“手動/自動”旋鈕位于“自動”位；
切換上位機(jī)“手動/自動”旋鈕至“自動”位。
自動運(yùn)行條件下，現(xiàn)場被人為切換時，則會出現(xiàn)故障報警，即程序停止，現(xiàn)場所有閥門關(guān)閉?；夜苁柰ê螅瑢}泵內(nèi)殘留的灰手動吹掃干凈后，返回到相應(yīng)畫面進(jìn)行報警和故障復(fù)位，完畢后在自動操作條件滿足的情況下方可進(jìn)行新一輪的自動運(yùn)行操作。
4 系統(tǒng)功能
根據(jù)系統(tǒng)工藝需求，系統(tǒng)設(shè)計了豐富的畫面顯示，形象動態(tài)的顯示除灰倉泵、輸灰管閥布置圖，并采用不同顏色的顯示來反映各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)具有模擬、遠(yuǎn)操、自動、手動等控制功能，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的多種控制方式。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過棒圖、趨勢圖等顯示時間、電流、壓力等數(shù)據(jù)形成有效的數(shù)據(jù)分析圖。該系統(tǒng)具有完善的報警處理，系統(tǒng)出現(xiàn)報警時，自動彈出報警畫面、顯示報警內(nèi)容，并對報警進(jìn)行記錄，以便查詢、打印。為了提高系統(tǒng)安全，故障出現(xiàn)時，可根據(jù)故障類型，自動采取相應(yīng)保護(hù)措施，對過流、過載、介質(zhì)異常等具有保護(hù)功能。該系統(tǒng)軟硬件配置均具有可擴(kuò)展性，可以方便的擴(kuò)展到全廠輔控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)全廠集中控制。
根據(jù)系統(tǒng)工藝需求，系統(tǒng)設(shè)計了豐富的畫面顯示，形象動態(tài)的顯示除灰倉泵、輸灰管閥布置圖，并采用不同顏色的顯示來反映各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)具有模擬、遠(yuǎn)操、自動、手動等控制功能，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的多種控制方式。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過棒圖、趨勢圖等顯示時間、電流、壓力等數(shù)據(jù)形成有效的數(shù)據(jù)分析圖。該系統(tǒng)具有完善的報警處理，系統(tǒng)出現(xiàn)報警時，自動彈出報警畫面、顯示報警內(nèi)容，并對報警進(jìn)行記錄，以便查詢、打印。為了提高系統(tǒng)安全，故障出現(xiàn)時，可根據(jù)故障類型，自動采取相應(yīng)保護(hù)措施，對過流、過載、介質(zhì)異常等具有保護(hù)功能。該系統(tǒng)軟硬件配置均具有可擴(kuò)展性，可以方便的擴(kuò)展到全廠輔控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)全廠集中控制。
工藝流程圖顯示
工藝流程圖包括1#爐負(fù)壓系統(tǒng)操作監(jiān)控圖，用于對1#爐進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、操作；2#爐負(fù)壓系統(tǒng)操作監(jiān)控圖，用于對2#爐進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、操作；負(fù)壓系統(tǒng)監(jiān)控圖，用于對負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視；倉泵系統(tǒng)監(jiān)控圖，用于對正壓倉泵系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、操作。
倉泵系統(tǒng)中對其壓力、時間、料位等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并可以手動設(shè)置工藝參數(shù)，對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，系統(tǒng)共對4個機(jī)組的倉泵進(jìn)行監(jiān)控，畫面中還包括限值報警狀態(tài)等信息。
灰?guī)毂O(jiān)控系統(tǒng)中對2個灰?guī)爝M(jìn)行監(jiān)控，灰?guī)煜到y(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備有管道切換閥、灰?guī)炝衔挥?、加熱器、攪拌機(jī)、散裝機(jī)以及氣化風(fēng)機(jī)。畫面中每個管道中有切換閥，其狀態(tài)清晰的反映了現(xiàn)場閥位信號，并可以由工作人員進(jìn)行操作。灰?guī)熘邪惭b了先進(jìn)技術(shù)的射頻導(dǎo)納料位傳感器，可以準(zhǔn)確地將灰位信號傳給PLC進(jìn)而顯示在組態(tài)畫面中，可以使工作人員清楚地分析灰位情況。
數(shù)據(jù)管理
該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集反映在模擬畫面中，通過報表工具生成實(shí)時報表，并通過歷史記錄功能進(jìn)行存儲，用于生成歷史趨勢、歷史報表，為工藝數(shù)據(jù)分析提供了可靠的依據(jù)。系統(tǒng)可以方便的對這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行文件生成，用于輸出或進(jìn)行存儲。
該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集反映在模擬畫面中，通過報表工具生成實(shí)時報表，并通過歷史記錄功能進(jìn)行存儲，用于生成歷史趨勢、歷史報表，為工藝數(shù)據(jù)分析提供了可靠的依據(jù)。系統(tǒng)可以方便的對這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行文件生成，用于輸出或進(jìn)行存儲。
系統(tǒng)報警功能
系統(tǒng)具有完善的報警功能，在設(shè)備監(jiān)控畫面中用不同的顏色代表狀態(tài)，模擬量設(shè)有限值報警，開關(guān)量設(shè)置狀態(tài)轉(zhuǎn)換報警，并專門設(shè)置總報警一覽畫面，顯示所有的報警狀態(tài)以及相關(guān)信息。系統(tǒng)配有語音報警，可以進(jìn)行語音提示，方便的為工作人員提供了報警信息，即使對事故進(jìn)行相應(yīng)的處理。報警可以進(jìn)行存儲以備事故追憶提供依據(jù)。
系統(tǒng)具有完善的報警功能，在設(shè)備監(jiān)控畫面中用不同的顏色代表狀態(tài)，模擬量設(shè)有限值報警，開關(guān)量設(shè)置狀態(tài)轉(zhuǎn)換報警，并專門設(shè)置總報警一覽畫面，顯示所有的報警狀態(tài)以及相關(guān)信息。系統(tǒng)配有語音報警，可以進(jìn)行語音提示，方便的為工作人員提供了報警信息，即使對事故進(jìn)行相應(yīng)的處理。報警可以進(jìn)行存儲以備事故追憶提供依據(jù)。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能
系統(tǒng)利用監(jiān)控組態(tài)軟件的雙機(jī)熱備功能，將監(jiān)控中心兩臺上位機(jī)配置為冗余模式，保證了系統(tǒng)的安全，歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行一致性處理，保證了數(shù)據(jù)的可靠和完整。網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性為全廠輔控系統(tǒng)提供了通訊接口，可方便的進(jìn)行通訊。
系統(tǒng)利用監(jiān)控組態(tài)軟件的雙機(jī)熱備功能，將監(jiān)控中心兩臺上位機(jī)配置為冗余模式，保證了系統(tǒng)的安全，歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行一致性處理，保證了數(shù)據(jù)的可靠和完整。網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性為全廠輔控系統(tǒng)提供了通訊接口，可方便的進(jìn)行通訊。
故障查詢與處理
查詢
在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，有故障發(fā)生時工控機(jī)發(fā)生鳴叫提示報警，操作人員可以通過畫面切換至主畫面處，點(diǎn) 擊“報警一覽”按鈕，打開報警一覽畫面進(jìn)行查詢。
處理
根據(jù)故障“報警一覽”中描述項內(nèi)的提示，操作人員到現(xiàn)場相應(yīng)位置進(jìn)行故障排除處理。
事件記錄查詢
此系統(tǒng)還提供事件記錄查詢功能（主要是針對倉泵系統(tǒng)）即可以查詢各個閥門的動作情況，以便為故障查 詢提供輔助作用。
查詢
在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，有故障發(fā)生時工控機(jī)發(fā)生鳴叫提示報警，操作人員可以通過畫面切換至主畫面處，點(diǎn) 擊“報警一覽”按鈕，打開報警一覽畫面進(jìn)行查詢。
處理
根據(jù)故障“報警一覽”中描述項內(nèi)的提示，操作人員到現(xiàn)場相應(yīng)位置進(jìn)行故障排除處理。
事件記錄查詢
此系統(tǒng)還提供事件記錄查詢功能（主要是針對倉泵系統(tǒng)）即可以查詢各個閥門的動作情況，以便為故障查 詢提供輔助作用。
5 應(yīng)用特點(diǎn)
除灰除渣控制系統(tǒng)采用PLC控制、LCD監(jiān)視操作這種控制模式，技術(shù)先進(jìn)，功能完善，邏輯性強(qiáng)，保證了電廠除灰除渣控制系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行。它有以下特點(diǎn)：
除灰除渣控制系統(tǒng)采用PLC控制、LCD監(jiān)視操作這種控制模式，技術(shù)先進(jìn)，功能完善，邏輯性強(qiáng)，保證了電廠除灰除渣控制系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行。它有以下特點(diǎn)：
本自動化控制裝置采用全自動程序控制，自動化程度高。系統(tǒng)定時循環(huán)運(yùn)行，人工參與少；
監(jiān)控手段齊全、可靠。除灰除渣控制系統(tǒng)可以在LCD上觀察和控制系統(tǒng)的運(yùn)行工況，控制系統(tǒng)的LK系列PLC具有雙機(jī)熱備系統(tǒng)，當(dāng)LCD出現(xiàn)故障時即可相互切換，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；
LCD這種控制方式，不僅避免了由于常規(guī)控制開關(guān)在電廠這種惡劣環(huán)境中接點(diǎn)接觸不好及質(zhì)量不過關(guān)等造成的誤動和拒動外，還降低了成本，提高了性能價格比。
LCD這種控制方式，不僅避免了由于常規(guī)控制開關(guān)在電廠這種惡劣環(huán)境中接點(diǎn)接觸不好及質(zhì)量不過關(guān)等造成的誤動和拒動外，還降低了成本，提高了性能價格比。
6 結(jié)束語
整個系統(tǒng)采用和利時公司高性價比的 LK 對設(shè)備進(jìn)行集中控制，而雙機(jī)熱備的上位機(jī)系統(tǒng)為軟件提供了安全保證，該系統(tǒng)具有完善的組態(tài)功能，提高了該電廠除灰生產(chǎn)自動化水平，保證了機(jī)組的正常運(yùn)行，維護(hù)、檢修工作量減少，大大降低了維護(hù)檢修費(fèi)用。通過監(jiān)控系統(tǒng)工作人員能準(zhǔn)確了解倉泵的料位及運(yùn)行狀態(tài)，對倉泵的操作便有了有效信號依據(jù)，提高倉泵等設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備的損耗及能源的浪費(fèi)，保證了整個系統(tǒng)按工藝要求正常運(yùn)行，為電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有利的保障。
整個系統(tǒng)采用和利時公司高性價比的 LK 對設(shè)備進(jìn)行集中控制，而雙機(jī)熱備的上位機(jī)系統(tǒng)為軟件提供了安全保證，該系統(tǒng)具有完善的組態(tài)功能，提高了該電廠除灰生產(chǎn)自動化水平，保證了機(jī)組的正常運(yùn)行，維護(hù)、檢修工作量減少，大大降低了維護(hù)檢修費(fèi)用。通過監(jiān)控系統(tǒng)工作人員能準(zhǔn)確了解倉泵的料位及運(yùn)行狀態(tài)，對倉泵的操作便有了有效信號依據(jù)，提高倉泵等設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備的損耗及能源的浪費(fèi)，保證了整個系統(tǒng)按工藝要求正常運(yùn)行，為電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有利的保障。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 王平洋，電力系統(tǒng)自動化與智能技術(shù)[J]，電力系統(tǒng)自動化
[ 2 ] 調(diào)試標(biāo)準(zhǔn) DL/T894-2004除灰除渣系統(tǒng)調(diào)試導(dǎo)則
[ 3 ] 林濟(jì)群、錢學(xué)裘，發(fā)電廠智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]，中國電力,
[ 4 ] 方承遠(yuǎn)，《工廠電器控制技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社
[ 5 ] 顧戰(zhàn)松，《可編程控制器原理與應(yīng)用》，國防工業(yè)出版社
[ 6 ] 和利時公司，HOLLiAS LK大型可編程控制器硬件手冊，2008
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[ 5 ] 顧戰(zhàn)松，《可編程控制器原理與應(yīng)用》，國防工業(yè)出版社
[ 6 ] 和利時公司，HOLLiAS LK大型可編程控制器硬件手冊，2008
本文標(biāo)簽：PLC在電廠除灰除渣系統(tǒng)中的解決方案分析
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：南京塞姆泵業(yè)有限公司
