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摘要：本文围绕PLC在电厂输煤程控系统中的应用展开阐述，目的是要求在远离输煤廊的主厂房控制室里对两条输煤线的130台设备进行控制，并实时监测设备的运行状态及皮带跑偏、料流检测、速度监控、振打装置、纵向撕裂的情况。探讨使用PLC（可编程控制器）为主的输煤程控系统来控制整个输煤的工艺过程。PLC作为现场控制设备，能够可靠、准确地完成控制操作，并且可以通过与上级工控机通信，组成分布式系统共同完成输煤系统的监测、控制要求，是现代工业控制中比较先进的控制方案，应用前景广泛。
关键词：PLC技术；输煤流程；输煤程控系统
可编程逻辑控制器（PLC）是八十年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。
鉴于鹤电公司输煤系统的重要性，我们采用PLC实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性，工业控制计算机则作为上位机与PLC互相配合，共同完成输煤系统的监控功能。
1 输煤系统控制要求
1.1 输煤控制系统设置一个控制室，室内主要设备有10面控制柜，1面专用电源柜，1面仪表柜，1台控制台，1面摸拟屏，2台上位机，以及PLC控制程序软件，INTOUCH上位管理软件，一套工业电视。
1.2 输煤程控系统控制的对象有：皮带机21条，伸缩头4台，往复式给煤机2台，犁煤器45台，除木器2台，叶轮给煤机6台，滚轴筛4台，除尘器34台，环式碎煤机4台，电动三通挡板5个，共计127台。这些设备在电厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证生产运行的可靠性，输煤系统采用程控、连锁手动和解锁手动，三种方式可以无扰动切换，同一时刻只能选择一种方式。三种方式以程控为主，连锁手动次之，解锁手动只供维修及调校用。配煤控制有两种方式：程序配煤和手动陪煤，其中程序配煤遵守三种原则：低煤位优先配、顺序配和余煤配。配煤时，如需设置检修仓只能通过上位机来完成。手动配煤也只能通过上位机手动操作台操作犁的抬、落进行配煤。由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为PLC提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由PLC实现，设备状态监测和皮带跑偏监测以及事故纪录功能则由上级工业控制计算机完成。
1.3 为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：
供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制；即“程启”按逆煤流方式启动流程。“程停”按操作程序停车。各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。启动延时统一设定为定时。停车延时按设备的不同要求而设定，分别递增以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤；运行过程中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车。其后方的设备按一定顺序及延时联锁停车；各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车；可在线选择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式；
2 PLC控制系统设计
2.1 系统设计
本文利用PLC实现电厂输煤设备的控制功能，利用上级工业控制计算机（即输煤程控中心）来实现皮带的跑偏监测和设备的状态监测等功能。整个输煤程控系统可以按照三层结构进行控制，即输煤程控中心、现场控制（即PLC控制站）和就地控制结构。因为电厂输煤系统的设备具有联锁性强和安装位置分散等特点，系统设计就按照一个主站和多个远程分站的模式来考虑，利用PLC控制系统对输煤现场的数据进行采集，把现场的输煤设备数据信号连接到相应的远程控制分站，再通过工业通讯以太网，把采集到的现场数据传送给输煤控制中心，即通过冗余的PROFIBUS-DP总线连接到输煤系统的中心控制主站，最后，利用这里的监控计算机对数据进行集中的处理，实现了输煤系统中心主站对所有输煤系统内部的设备和数据的监控和管理。
在输煤程控系统中，工业控制计算机即输煤程控中心，实现了对现场设备的皮带跑偏信号和设备状态的实时监测，并能够在输煤程控中心的显示屏上模拟输煤系统的仿真运行画面，从而能够直观地了解输煤设备的运行状态。
2.2 补充功能
由上述的功能介绍可知，实现整个电厂输煤系统的监控功能是基于PLC和程控中心计算机之间的良好配合的。下面介绍PLC的连锁和就地手动补充功能。
①基于PLC的联锁控制功能。输煤中的各个工作设备的启动和停止等必须要按照特定的设计步骤进行，即联锁控制。下面以输煤设备的启动和停止联锁过程为例进行介绍，首先对时间间延时进行合理的设置，比如，启动的延时设置为12s，停车的延时应该按照设备具体情况而定，可以是10s和20s等；然后，加入运行中的设备发生了故障，应发出报警并停车，供料方向的设备也会自动停车，后面设备按顺序联锁停车；另外，输煤皮带设置了双向的跑偏开关，加入跑偏15°，会发出警告，跑偏30°则警告并停车。
②就地手动。就地手动是程控操作方式的一个重要补充，当控制开关设置在比较远的位置时，输煤控制室利用程控操作输煤设备，而当控制开关设置在就地位置时，就只能利用就地手动控制了，此时，没有基于程序的联锁保护。
2.3 PLC选型
根据输煤系统的自控要求，我們选用了美国莫迪康公司的E984-785型可编程控制器作为输煤系统的控制主机，两台可编程控制器均采用双机冷备设计。正常情况下，一台工作，另一台备用，两台控制器之间具有相互切换功能。具有可靠性高、体积小、扩展方便，使用灵活的特点。
2.4 程序特点
程序模块化：程序由不同子模块构成，各子模块独立完成各自功能，互不干扰，因而程序结构清晰，便于修改。
定时器的使用：程序中，利用不同的定时器来设定不同设备的延时时间，可以灵活地根据控制要求进行延时时间的设定。
目前，本系统已经在鹤电公司投入运行，能够可靠、准确地完成控制操作，实时监测和记录输煤过程运行状况，并且能对现场出现的各种突发事件及时做出响应，取得了良好的效果。
参考文献
1、《300MW机组燃料培训教材》主编：谷建华
2、《300MW机组燃料运行规程》主编：刘福权
3、燃料设备运行高级工 主编：山西电力工业局
关键词：PLC技术；输煤流程；输煤程控系统
可编程逻辑控制器（PLC）是八十年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。
鉴于鹤电公司输煤系统的重要性，我们采用PLC实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性，工业控制计算机则作为上位机与PLC互相配合，共同完成输煤系统的监控功能。
1 输煤系统控制要求
1.1 输煤控制系统设置一个控制室，室内主要设备有10面控制柜，1面专用电源柜，1面仪表柜，1台控制台，1面摸拟屏，2台上位机，以及PLC控制程序软件，INTOUCH上位管理软件，一套工业电视。
1.2 输煤程控系统控制的对象有：皮带机21条，伸缩头4台，往复式给煤机2台，犁煤器45台，除木器2台，叶轮给煤机6台，滚轴筛4台，除尘器34台，环式碎煤机4台，电动三通挡板5个，共计127台。这些设备在电厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证生产运行的可靠性，输煤系统采用程控、连锁手动和解锁手动，三种方式可以无扰动切换，同一时刻只能选择一种方式。三种方式以程控为主，连锁手动次之，解锁手动只供维修及调校用。配煤控制有两种方式：程序配煤和手动陪煤，其中程序配煤遵守三种原则：低煤位优先配、顺序配和余煤配。配煤时，如需设置检修仓只能通过上位机来完成。手动配煤也只能通过上位机手动操作台操作犁的抬、落进行配煤。由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为PLC提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由PLC实现，设备状态监测和皮带跑偏监测以及事故纪录功能则由上级工业控制计算机完成。
1.3 为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：
供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制；即“程启”按逆煤流方式启动流程。“程停”按操作程序停车。各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。启动延时统一设定为定时。停车延时按设备的不同要求而设定，分别递增以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤；运行过程中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车。其后方的设备按一定顺序及延时联锁停车；各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车；可在线选择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式；
2 PLC控制系统设计
2.1 系统设计
本文利用PLC实现电厂输煤设备的控制功能，利用上级工业控制计算机（即输煤程控中心）来实现皮带的跑偏监测和设备的状态监测等功能。整个输煤程控系统可以按照三层结构进行控制，即输煤程控中心、现场控制（即PLC控制站）和就地控制结构。因为电厂输煤系统的设备具有联锁性强和安装位置分散等特点，系统设计就按照一个主站和多个远程分站的模式来考虑，利用PLC控制系统对输煤现场的数据进行采集，把现场的输煤设备数据信号连接到相应的远程控制分站，再通过工业通讯以太网，把采集到的现场数据传送给输煤控制中心，即通过冗余的PROFIBUS-DP总线连接到输煤系统的中心控制主站，最后，利用这里的监控计算机对数据进行集中的处理，实现了输煤系统中心主站对所有输煤系统内部的设备和数据的监控和管理。
在输煤程控系统中，工业控制计算机即输煤程控中心，实现了对现场设备的皮带跑偏信号和设备状态的实时监测，并能够在输煤程控中心的显示屏上模拟输煤系统的仿真运行画面，从而能够直观地了解输煤设备的运行状态。
2.2 补充功能
由上述的功能介绍可知，实现整个电厂输煤系统的监控功能是基于PLC和程控中心计算机之间的良好配合的。下面介绍PLC的连锁和就地手动补充功能。
①基于PLC的联锁控制功能。输煤中的各个工作设备的启动和停止等必须要按照特定的设计步骤进行，即联锁控制。下面以输煤设备的启动和停止联锁过程为例进行介绍，首先对时间间延时进行合理的设置，比如，启动的延时设置为12s，停车的延时应该按照设备具体情况而定，可以是10s和20s等；然后，加入运行中的设备发生了故障，应发出报警并停车，供料方向的设备也会自动停车，后面设备按顺序联锁停车；另外，输煤皮带设置了双向的跑偏开关，加入跑偏15°，会发出警告，跑偏30°则警告并停车。
②就地手动。就地手动是程控操作方式的一个重要补充，当控制开关设置在比较远的位置时，输煤控制室利用程控操作输煤设备，而当控制开关设置在就地位置时，就只能利用就地手动控制了，此时，没有基于程序的联锁保护。
2.3 PLC选型
根据输煤系统的自控要求，我們选用了美国莫迪康公司的E984-785型可编程控制器作为输煤系统的控制主机，两台可编程控制器均采用双机冷备设计。正常情况下，一台工作，另一台备用，两台控制器之间具有相互切换功能。具有可靠性高、体积小、扩展方便，使用灵活的特点。
2.4 程序特点
程序模块化：程序由不同子模块构成，各子模块独立完成各自功能，互不干扰，因而程序结构清晰，便于修改。
定时器的使用：程序中，利用不同的定时器来设定不同设备的延时时间，可以灵活地根据控制要求进行延时时间的设定。
目前，本系统已经在鹤电公司投入运行，能够可靠、准确地完成控制操作，实时监测和记录输煤过程运行状况，并且能对现场出现的各种突发事件及时做出响应，取得了良好的效果。
参考文献
1、《300MW机组燃料培训教材》主编：谷建华
2、《300MW机组燃料运行规程》主编：刘福权
3、燃料设备运行高级工 主编：山西电力工业局