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基于PLC的火电厂自动排故输煤系统设计与仿真

时间:2015-03-23 11:43 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者: 赵勇 点击次数:

  摘 要:火电厂自动排故输煤系统是火电厂中重要的系统,可以说没有该系统,火电厂将无法正常运转,也就无法正常的产电,将会影响电能的正常调度,因此保证该系统的正常运行非常关键,而如果将可编程控制器应用其中,也就是PLC,对减少系统故障具有重大的意义。本文首先介绍了基于PLC的火电厂自动排故输煤系统设计与仿真的必要性,其次分别从设计与仿真两方面来对此进行探讨,希望能够为设计与仿真人员提供帮助。
  关键词:PLC;火电厂;自动排故输煤系统;设计;仿真
  中图分类号:TM621 文献标识码:A
  火电厂自动排故输煤系统设计与仿真工作是一项非常复杂的工作,需要相关人员给予充分的掌握计算机可编程控制器语言,了解相关的设计理念,否则难以达到预期的设计与仿真效果,在可编程控制器的基础上,来对输煤系统进行设计与仿真,主要的目的是减少事故以及在最短的时间内解决事故。
  一、基于PLC的火电厂自动排故输煤系统设计与仿真的必要性
  锅炉是火力发电厂的三大主机中最基本的能量转换设备。输煤系统是其重要的辅助机构,与其它相应的机电设备共同担负着火电厂电力生产燃料的供应任务,完成从煤源至储煤场,再由储煤场到主机煤仓,或者直接到主机煤仓的卸煤、贮煤、上煤和配煤任务。输煤系统具有控制设备多、分布广、工作环境恶劣,操作频繁及维护工作量大等特点。传统的控制方法依靠人工手动启、停及检修输煤系统,大大落后于电厂向自动化、一体化发展的步伐。随着工矿企业的发展及其生产规模不断扩大,发电量日渐增加,对输煤系统的稳定性、自动化、多功能、安全可靠等要求越来越高,这就迫切需要一种具备自动启动、停止、排除故障、便于检修及运行稳定等特点的的锅炉输煤系统。
  二、输煤系统的硬件设计
  可编程控制器即PLC,是火电厂必不可少的一种设备,该设备被应用在火电厂不同的系统中,排故输煤系统就是其中之一,因为将可编程控制器应用该系统中,提高了该系统的自动化程度,利于输煤系统自动排故,减少故障的出现,提高了该系统的输没效率,为火电厂正常的运转提供了条件。在利用可编程控制器的基础上,对火电厂自动排故输煤系统进行设计,在对其设计进行研究之前,首先对其该系统的硬件进行设计,其硬件系统设计主要包括如下内容:
  1 锅炉输煤系统的组成。如果火电厂的规模并不大,其中的输煤系统会将煤粉利用相关的设备输送到1号运输机中,之后再利用筛煤机进行有效的筛选,筛选下细煤之后利用相关设备输送到2号运输机中。再次,煤粉通过三通挡板以及煤仓间等,最终输送到3号运输机中。1号、2号以及3号运输机的型号相同,都为TD75,其带宽为10m,机长1号机为60m,2号机为40m,3号机为30m,无论是1号、2号,还是3号运输机都需要准备两台,一台应用,另一台作为备用。
  2 输入/输出模块地址分配。选择使用的可编程控制的型号为CPU226CN,输煤系统中的输入模块由很多部分共同组成,其中比较重要的有启动按钮、继电保护以及切换按钮等,而其输出模块也由众多部分构成,其中比较重要的就是1号、2号以及3号皮带,另外,还有故障指示灯。
  3 设计可编程控制器外围硬件线路。可编程控制器主要是融合了集成技术,进而使得其机械触点大为减少,此外,硬件连线数量也大幅度减少,进而使得输煤系统的硬件设备稳定性更高,另外,使用可编程控制器之后,硬件系统可以自行检测故障,但是在接口的位置上,应该安装设置光电隔离,进而能够有效的避免电气以及辐射等带来的不良影响。
  三、PLC软件设计
  可编程控制器的软件设计是火电厂自动排故输煤系统设计的要点,可以说,其设计质量的高低直接影响着输煤系统输煤排故的水平的高低。其设计步骤如下:
  1 软件总体设计。按照被控制的对象,也就是输煤设备以及具体的输送过程,所要达到的目标以及具体的设计要求,来编写相应的流程程序图,其使用的计算机语言为可编程控制器语言,并且按照指令模块化的设计方法进行设计,其流程图主要是由四大部分构成,一是工步;二是有向连线;三是转换条件;四是动作等,这四部分各自承担着不同的任务,彼此之间有相互照应,进而完成可编程控制器的控制任务。
  2 梯形语句设计。按照软件程序总的流程图来对梯形语句进行设计,其设计的重点内容就是各个模块,其中比较重要的有初始化模块以及故障排除模块等。
  四、编译与仿真
  编译以及仿真是将可编程控制器应用在火电厂自动排故输煤系统中的基础,编译与仿真效果与现实应用的效果十分接近,因此设计人员十分注意。
  1 软件编译与调试。编译与调试应该选择使用正规的可编程控制器的编程软件,购买正规厂家生产的软件,以便网络病毒,该编程软件应该适是以Windows系统了基础,因为我国几乎所有的计算机系统都是该系统,因此在编程软件时,也应该以该系统为准,这对提高其功能性具有重要的作用,同时对软件还具备简单易学的特点,这样在培训相关员工时,不必耗费大量的人力物力,编译程序时,还应该注重语法检查,避免出现错误,影响后期操作,除此之外,还应该将LAD转化为STI。
  2 S7-200PLC程序仿真。这种仿真软件可以对相关程序进行脱机仿真处理,并且能够将可编程控制器的工作状态完全的模拟出来,以此确定检查程序的准确性。当自动排故输煤系统发生异常情况时,故障点就会自动将信号输入其中,接收到故障信号之后,故障设备会马上停止运转,不仅如此,其前级设备也会出现马上停止运转的现象,进而煤粉输送中断,防止煤粉堆积情况的出现,根据运行顺序当发生异常情况的设备经过3号皮带时,将会继续工作,根据联锁停车顺序原理逐一停止作业,这时指示灯会做出相应的指示,以明确哪一个设备出现了故障,这时检修人员将会立即检修,为缩短检修时间做出了重大贡献。
  结语
  综上所述,可知对基于PLC的火电厂自动排故输煤系统设计与仿真进行研究十分必要,因为自动排故输煤系统在火电厂中占有重要的地位,其设计与仿真事关整个火电厂的生产任务,为了保证设计与仿真效果,应该选择聘用专业人员来进行设计与仿真研究,以此确保设计完成之后,能够马上应用。
  参考文献
  [1]杨乃妮.输煤系统粉尘综合治理[J]. 中国电力教育,2009(S1) .
  [2]史军煌,赵少雄.浅谈输煤系统设备的安全性问题[J].山西能源与节能,2009(06).
  [3]柏小刚.自备热电站输煤系统设计要点[J].装备制造, 2010(04).

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