近年來隨著輸煤系統(tǒng)自動化水平的日益提高，PLC系統(tǒng)在火電廠輸煤系統(tǒng)中得到了更廣泛的應用。PLC不僅能完成復雜的繼電器邏輯控制，也能完成智能控制與模擬量控制，極大提高了輸煤系統(tǒng)的智能化與自動化。為此，首先介紹了火電廠輸煤控制系統(tǒng)的特點，隨后重點探討了基于 PLC的輸煤系統(tǒng)設計，以期進一步提高火電廠的工作效率，盡量減少對工作人員健康的損害。

引言

伴隨我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，火電廠單機容量與生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，運行參數(shù)越來越高，所用設備與系統(tǒng)也更為復雜。輸煤系統(tǒng)作為電廠重要組成部分，是確保燃料供應的重要系統(tǒng)保證。從燃料進入電廠到送至鍋爐中燃燒的整個過程中，煤炭的破碎、稱重均是在皮帶傳輸過程中完成的。可以說，輸煤系統(tǒng)工作效率的高低是火電廠整個生產(chǎn)工藝中的關鍵影響因素。

近年來將 PLC 技術引入輸煤程控系統(tǒng)，實現(xiàn)了輸煤系統(tǒng)的自動化管理。與傳統(tǒng)強電集中控制相比，PLC 系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點，如強大的控制能力、編程簡單、維護方便、在線修改等。通過 PLC 系統(tǒng)程控人員可實現(xiàn)遠程控制，聯(lián)網(wǎng)控制，從而為全廠實現(xiàn)計算機控制與自動化管理創(chuàng)造了條件。

1、火電廠輸煤控制系統(tǒng)的主要特點

輸煤系統(tǒng)的主要作用是通過對相關輸煤系統(tǒng)中的設備進行控制，完成卸煤、上煤、配煤、儲煤等工作。就大型火電廠而言，在一定時期內(nèi)煤量相差過大，因此，煤質(zhì)相差也很大。為達到配煤與粗處理煤的相關要求，輸煤系統(tǒng)的運行方式必須靈活多樣，才符合機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的要求?；痣姀S輸煤系統(tǒng)的主要特點大致有四個：設備多、系統(tǒng)分布廣、系統(tǒng)故障點多、運行環(huán)境惡劣。其中，涉及的設備有帶式輸送機、給煤機、翻車機、斗輪堆取料機、犁煤器、除鐵器、除塵器、碎煤機、滾軸篩等，通常包括 100 多臺，工藝流程復雜。輸煤系統(tǒng)設備布設分散、作業(yè)線長，分布范圍通常在幾公里內(nèi)，甚至更遠。皮帶跑偏、超載、拉繩、撕裂，碎煤機超振、超溫，篩煤機堵煤、犁煤器卡死等是常見的系統(tǒng)故障，可以說系統(tǒng)故障數(shù)量多、類型復雜。

2、PLC 在輸煤系統(tǒng)中的應用

2.1 軟件配置

PLC 主要包括中央處理器（CPU）、存儲器、編程器、輸入輸出組件（I/O 模塊）、外部設備、電源等構件。本次研究所用的是 S77-200 系列 PLC，具有應用廣、性價比高、功能強大等優(yōu)點。該軟件的組態(tài)工具功能強大，能對火電廠輸煤系統(tǒng)中全部工作環(huán)節(jié)進行有效的管理，并能對相關數(shù)據(jù)進行有序的歸類與存儲。同時，工作人員可在操作室內(nèi)利用組態(tài)軟件嚴密監(jiān)測輸煤系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時排查故障或?qū)收项A警。

2.2 控制方式

火電廠需結合自身實際利用 PLC 技術設計出最合適的控制程序。輸煤控制系統(tǒng)的控制方式大致有三種，這些控制方式級別有高有低，不必都在上機位上使用。下面就這三種控制方式進行詳細介紹。

（1）就地手動控制。這屬于最基礎的控制方式，一般用于對輸煤系統(tǒng)設備的檢修與調(diào)適，或者遇到突發(fā)緊急狀況時，工作人員在控制箱上進行就地手動控制。

（2）遠程手動控制。這需要在上位機上完成，包括連鎖手動與解鎖手動兩種。連鎖手動是指工作人員參照逆煤流的方向啟動相關設備，或者順煤流的方向停止相關設備。這能有效解決煤炭輸送過程中的擁堵問題。解鎖手動與連鎖手動存在的本質(zhì)上的區(qū)別就是設備間并無連鎖關系，因此，工作人員可獨立停止任意設備。但這種控制方式要求有不帶負載的支撐，大多時候用于設備調(diào)試。

（3）程序自動控制。工作人員在上位機上完成整個系統(tǒng)的控制，結合輸煤系統(tǒng)的情況挑選最合理的運行路徑。自帶檢測系統(tǒng)會判定這條路徑是否最優(yōu)，若確定是最優(yōu)路徑后，判斷相關設備能否正常運行。待上述準備工作都準確無誤地完成后，工作人員發(fā)出指令，系統(tǒng)會根據(jù)指令將相關設備逐一啟動。一旦有輸煤設備發(fā)生突發(fā)事故，自動控制系統(tǒng)會自行關閉設備［5］。若需停止所有設備需要工作人員完成緊急關閉操作。

2.3 編制流程與配煤控制

上文中提到的輸煤系統(tǒng)的三種控制方式各有優(yōu)劣，但不管采用哪種控制方式都需完成控制流程的編制，具體來講就是利用計算機中的邏輯運算進行程序設計，即系統(tǒng)的操作指令。第一，要做好前期準備工作。工作人員要熟悉運煤系統(tǒng)中的所有工藝流程的邏輯敘述、系統(tǒng)間的連鎖邏輯敘述，在此基礎上制作出輸煤系統(tǒng)整體的邏輯運算虛擬圖。第二，考慮不同工藝環(huán)節(jié)特點選出合適的連鎖邏輯，并分析與之相配的智能配煤邏輯數(shù)據(jù)［6］。分析輸煤系統(tǒng)中潛在的各種故障可能，并設計相應的處理方法。第三，根據(jù)上兩個步驟所形成的邏輯敘述對相關電子設備進行分析，算出全部線圈的長度與觸點，并將計時器做好相應的編號。反復確認 PLC 系統(tǒng)內(nèi)每個數(shù)據(jù)區(qū)與各個寄存器的準確性，并設計出各種梯形圖結構網(wǎng)，最后編制出相應的程序［7］。

就配煤控制而言，應根據(jù)火電廠煤倉實際，把煤炭合理分配到每個煤倉中。配煤控制分為自動與手動兩種。自動配煤是工作人員在上位機中輸入相應的指令，由系統(tǒng)自行將煤炭添加入倉，其順序是先給低煤位的煤倉配煤。當全部煤倉的煤位信號不再顯示時，根據(jù)提前設定好的加倉時間與配煤標準，對各煤倉進行循環(huán)往復的加煤。此外，也可提前設置好煤倉內(nèi)加煤到一定高度后繼續(xù)為下一個煤倉加煤［8］。若在加煤作業(yè)中出現(xiàn)過線煤位問題，應立即設置為自動跳過加煤，并盡快檢修。手動配煤是指工作人員在上位機利用鍵盤、鼠標等外設完成對缺煤煤倉的加煤操作。在整個過程中要求工作人員留意所有煤倉的用煤量，避免煤炭過少或過多，及時加煤。圖 1 為 PLC 輸煤控制系統(tǒng)設計方案。

結語

總之，火電廠采用以 PLC 為主機的輸煤控制系統(tǒng)，極大提高了輸煤控制工作效率，實現(xiàn)了輸煤控制的自動化，并有效保證了設備與工作人員的安全，杜絕了安全事件的發(fā)生。因此，有必要加強對 PLC 技術的研究，熟練掌握運用該技術與相關軟件，不斷優(yōu)化輸煤控制系統(tǒng)設計，從而促使煤炭運輸效率的提高。