摘要：本文闡述了熱電站燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)中皮帶運(yùn)輸機(jī)的電氣控制系統(tǒng)及其主要特點(diǎn)坤学，PLC控制的硬件組成和軟件控制的設(shè)計(jì)方法皱坛，從硬件和軟件兩方面，介紹了PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用僧凤。

0 引言

        河南省某熱電站燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)是供熱及自備電廠發(fā)電的一套大型燃料運(yùn)輸系統(tǒng)畜侦，由四級皮帶運(yùn)輸機(jī)組成。老系統(tǒng)采用繼電器-接觸器控制躯保，電氣設(shè)備體積大旋膳、故障率高、維修量大途事、工作效率低验懊。由于系統(tǒng)對四級皮帶運(yùn)輸機(jī)的自動控制要求比較高，近期采用可編程控制器（PLC）對此系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造尸变，與接觸器相結(jié)合進(jìn)行控制义图，解決了傳統(tǒng)繼電器接觸器控制的諸多問題。新系統(tǒng)具有體積小召烂，故障少碱工，接線簡單，安裝維護(hù)方便奏夫，抗干擾能力強(qiáng)怕篷，運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。

1 系統(tǒng)功能

1.1系統(tǒng)組成

        熱電站裝機(jī)容量13000KVA,全部采用煤發(fā)電艳杯，安裝了四臺大型鍋爐憎唯，最小的75噸茬蓝，最大的165噸，燃煤量大筛粘，運(yùn)輸皮帶長桐夭，級數(shù)多，運(yùn)輸控制保護(hù)閉鎖多付杰。

        熱電站燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)主要有橋式抓斗起重機(jī)、給煤機(jī)叨连、皮帶輸送機(jī)蚓橡、皮帶鼓風(fēng)機(jī)、除鐵器矛唤、刮板輸送機(jī)抠佩、棒條篩、環(huán)錘式破碎機(jī)怜腊、煤位傳感器肺然、鍋爐位置開關(guān)等組成。圖1為四級皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)框圖腿准。

1.2控制要求

        熱電站燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)际起，是一個大型的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)，工作任務(wù)重吐葱，帶鍋爐多街望，用煤量大，上燃料的保障性弟跑、可靠性灾前、準(zhǔn)確性、及時(shí)性孟辑，直接關(guān)系和影響著全廠的供電質(zhì)量和生產(chǎn)效益哎甲，所以必須保障這套系統(tǒng)在運(yùn)作過程中的可靠性。

        要求皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)從最后一條皮帶按四饲嗽、三炭玫、二、一逆序啟動貌虾，加可靠的互鎖環(huán)節(jié)憔剂。前三條皮帶都是氣墊式皮帶運(yùn)輸機(jī)，在皮帶啟動前要求首先啟動它們各自的鼓風(fēng)機(jī)期第，把皮帶吹起艳拿，以減小皮帶運(yùn)行時(shí)的摩擦，如果鼓風(fēng)機(jī)沒有開動舌必，不允許皮帶開動陷字，皮帶和鼓風(fēng)機(jī)之間要加互鎖车崔。四號配倉皮帶給鍋爐下料，用電動推桿犁式卸料器進(jìn)行手動和自動下料控制福吩。

        用煤流傳感器述尊、行程開關(guān)控制皮帶運(yùn)行時(shí)間。為了提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性扰褒，正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行集中自動控制漠哲，在故障或特殊情況時(shí)可以現(xiàn)場手動控制。

        在每級皮帶上都裝有除鐵器贮芹，由于煤中混有雜物罪谢，如鐵器、易燃易爆的金屬物質(zhì)椭符，特別是雷管荔燎，雷管若隨煤混進(jìn)鍋爐，將會引起爆炸等危險(xiǎn)事故的發(fā)生销钝。雷管外面是鐵皮裹著有咨，除鐵器可以對其起作用，阻止雷管等進(jìn)入鍋爐蒸健，引起事故座享，造成不必要的損失。所以除鐵器不開動似忧，皮帶不允許開動征讲。

        皮帶運(yùn)輸機(jī)沒有開動，不允許開振動給煤機(jī)橡娄，若給煤機(jī)先開诗箍，會壓死皮帶，使其無法正常啟動挽唉。同樣滤祖，振動給煤機(jī)沒有開動，不能啟動抓斗起重機(jī)往給煤機(jī)中送煤片家，否則會壓死給煤機(jī)走木，使其無法啟動。

        兩臺振動給煤機(jī)肿兴，一臺正常使用一臺備用荡减，相互獨(dú)立不可同時(shí)開，要求加互鎖湖诅。

        所有的皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備都運(yùn)作起來后搂素，系統(tǒng)正常工作，使用自動下料，電動推桿犁式卸料器動作抬起放下塑汽，要靠鍋爐的位置開關(guān)控制舰缠，自動抬起放下。

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    出現(xiàn)故障态练，使用手動下料蚣凰，加一個手動電葫蘆使電動推桿犁式卸料器動作抬起放下。
        系統(tǒng)要求皮帶按一聪僚、二坦辟、三、四順序停車章办，在皮帶上裝有煤流傳感器锉走，要求煤流傳感器精度要高，當(dāng)煤流走完后纲菌，通過煤流傳感器把皮帶停下來挠日。先停給煤機(jī)疮绷，再停一號皮帶翰舌，按煤流走完的順序停皮帶，上一級皮帶煤流未走完冬骚，下一級皮帶不允許停下椅贱，不能誤動作，加必要的互鎖保護(hù)只冻。

        在考慮集中控制的同時(shí)庇麦，也要考慮現(xiàn)場控制，以免現(xiàn)場發(fā)生故障喜德，不能停車山橄，要設(shè)現(xiàn)場故障停車開關(guān)。設(shè)有故障檢測及報(bào)警系統(tǒng)沪择，對皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控傅煎，若系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障，要有報(bào)警信號羞烘，傳入控制室伴乐，運(yùn)行設(shè)備在集控室設(shè)指示燈，正常運(yùn)行工作蝉陕，指示燈亮;故障時(shí)指示燈閃爍擒抠，電鈴響;停止?fàn)顟B(tài)指示燈滅。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1氣墊帶式輸送機(jī)

        采用氣墊帶式輸送機(jī)拂极，既將通用帶式輸送機(jī)的支承托輥去掉瑰跳，改用設(shè)有氣室的盤槽。

        由于氣墊帶式輸送機(jī)沒有滾筒和承載托輥及其阻力，由盤槽上的氣孔噴出的氣流在盤槽和輸送帶之間形成非接觸支承氣膜瓦统，在通過盤槽時(shí)不出現(xiàn)撓曲和摩擦贿妹，從而顯著地減小了摩擦損耗，氣墊輸送帶的磨損和撕裂現(xiàn)象比槽形托輥輸送帶少得多金矛，有效地克服了通用帶式輸送機(jī)的接觸支承缺點(diǎn)芯急，因此摩擦力小。功率消耗比普通帶式輸送機(jī)低驶俊，也不需要更換和修理托輥費(fèi)用娶耍。不發(fā)生盤槽與輸送機(jī)接觸而損壞膠帶的現(xiàn)象，鼓風(fēng)機(jī)的維修費(fèi)僅為槽形托輥修費(fèi)的一小部分饼酿，控制設(shè)備也較為簡單榕酒。

2.2PLC選型

        用PLC進(jìn)行控制，外圍設(shè)備少故俐，占地空間小想鹰，是實(shí)現(xiàn)集控的良好設(shè)備，三菱可編程控制器（PLC）功能強(qiáng)药版，控制精度高辑舷，運(yùn)行速率快，控制功能性好槽片，可以較好地實(shí)現(xiàn)集中控制和就地分散控制何缓。

        現(xiàn)場的輸入信號有起動、停止还栓、煤流傳感黑声、南北線選擇、鍋爐位置氓暖、自動卸料失能、卸料器抬起和放下位置、給煤機(jī)選擇等20個;輸出信號有振動給煤機(jī)账姜、皮帶鼓風(fēng)機(jī)饵臀、皮帶除鐵器、皮帶運(yùn)輸機(jī)徊疆、棒條篩愕啰、破碎機(jī)、刮板輸送機(jī)棉莹、卸煤器抬起和放下温盅、故障報(bào)警、起動/停車預(yù)告等42個梢拜，為了減少成本并留有充分的余量改耽，選基本單元FX2N-48MR和擴(kuò)展單元FX2N-48ER牡鸥。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

         PLC常用的編程語言有梯形圖語言（LD）、順序功能圖語言（SFC）和功能塊語言（FBD）斑匪，四級皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)屬于典型的順序控制呐籽，所以主要采用順序功能圖（SFC）編程。圖2為系統(tǒng)程序流程圖蚀瘸。

        順序功能圖主要采用步進(jìn)梯形指令編程方式狡蝶，為了編程方便，程序中采用了許多中間繼電器進(jìn)行程序的記憶贮勃、轉(zhuǎn)換贪惹，同時(shí)程序中還使用許多內(nèi)部定時(shí)器完成延時(shí)功能。

3.1起動程序

        首先寂嘉，在準(zhǔn)備工作時(shí)奏瞬，把就地集中轉(zhuǎn)開關(guān)閉合，北線開關(guān)閉合泉孩，給煤機(jī)選擇開關(guān)閉合硼端，要自動卸料，把自動卸料開關(guān)閉合寓搬，做好啟動前準(zhǔn)備工作珍昨。準(zhǔn)備工作完備后，按下開車按鈕唠俄，皮帶運(yùn)輸機(jī)按編寫好的程序在PLC的控制下一步步的啟動惨浩。

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3.2工作程序

        當(dāng)所有的設(shè)備啟動后早斯，皮帶運(yùn)輸機(jī)就開始正常的運(yùn)煤工作杜戈，自動卸料的電動推桿式卸料器在鍋爐位置開關(guān)的控制下自動工作。

3.3停止程序

        工作完畢之后阶桦，鍋爐注滿了拉拨，按下停止按鈕，然后皮帶運(yùn)輸機(jī)按程序逐步停止铜朗。最后所有設(shè)備全部停下旦坷，等待下一次的工作開始。

3.4故障程序

         在該四級皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障回路中用了下降沿微分輸出指令嗅桑，在設(shè)備正常工作時(shí)它遇到上升沿不起作用庶鸡，當(dāng)故障時(shí)設(shè)備停止運(yùn)行，它就接通故障繼電器線圈放余，使故障輸出沈宛，故障報(bào)警，設(shè)備停止運(yùn)行征炼。在正常的停車情況下析既，它被停車預(yù)告輸出斷開無效躬贡，使其不誤報(bào)故障。

         若運(yùn)行中出現(xiàn)故障眼坏，使某一設(shè)備不能正常運(yùn)行拂玻，只要該設(shè)備因故障而停車，一個下降沿到了宰译，就會接通PLC中的故障中間繼電器檐蚜，故障線圈閉合，把運(yùn)行電路斷開全部停車沿侈，發(fā)出故障報(bào)警聲熬甚。等到故障解除然后恢復(fù)正常。

4結(jié)語

        綜上所述肋坚，本系統(tǒng)方案不僅選擇了成熟乡括、可靠的軟/硬件，并充分考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)展性智厌，符合控制管理一體化潮流诲泌，對今后控制功能和管理功能的擴(kuò)充提供了很好的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來尔兆，運(yùn)行狀態(tài)良好予裳，自動化水平達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)的領(lǐng)先水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益蜈坛。此項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益約20萬元芙继。

        本系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)主要有：改用氣墊帶式輸送機(jī)，沒有滾筒和承載托輥啦铣，減小了摩擦損耗和功率消耗;電氣控制采用PLC與接觸器結(jié)合锻碎，解決了傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制的諸多問題，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力圈烘，降低了故障率竖拢，使運(yùn)行安全可靠。

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