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基于PLC控制的火电厂输煤系统设计.doc
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基于PLC控制的火电厂输煤系统设计.doc
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基于 PLC 控制的火电厂输煤系统设计
I
摘 要
从 1996 年开始我国的发电量就稳居世界第二,而在我国煤炭资源丰富,热力发电厂大部分
都是火力发电厂,火电厂中的输煤系统是其重要的组成部分。由于火电厂中运行的环境差和劳
动强度大,我们想迫切地想用一种非人力工作来代替我们的人体手工劳动。改变这种状况的时
间是人类发明了可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简称 PLC),根据电厂的
实际情况,在输煤系统自动化改造工程中一般采用可编程逻辑控制器实现对生产设备的自动检
测与控制。电厂输煤程控系统一般包括卸煤系统、储煤系统、上煤系统和配煤系统几个部分,
具有组成设备多且位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等
方面特点,一般采用以可编程控制器(PLC)为主要控制设备的监控系统来实现对整个工艺过程
的控制。
本文在了解输煤流程和设备的基础上,通过输煤流程图和输煤皮带保护图统计出设备数目,
进而统计所需 I/O 点的数目,进行 PLC 选型.介绍 PLC 在输煤控制系统中的应用,主要是通过输
煤皮带控制、控制犁煤器抬起落下和叶轮给煤机控制来实现的,最后提出输煤系统的控制策略。
从而改善了火电厂的工作坏境,提高了火电厂的工作效率。
关键词 输煤系统,PLC,火电厂
基于 PLC 控制的火电厂输煤系统设计
II
Abstract
Since 1996 our country's power is ranks second in the world , and in my
country is rich in coal resources , thermal power plants are mostly coal—fired
power plants, coal conveying system in thermal power plants is an important part
of it. Due to thermal power plants running in the environment and the intensity of
labor is big, we want to desperately want to work with a kind of human to replace
our human manual labor。 Change this time is human invented the programmable logic
controller ( programmable logic controller, PLC ) , according to the actual
situation of power plant, commonly used in automated reconstruction project of a
coal conveying system programmable logic controller to realize the automatic
detection and control of the production equipment 。 Power plant coal SPC system
generally includes coal unloading system, storage system, coal and coal blending
system parts, composition of equipment and more dispersed, strong interlocking
relationship between equipment , equipment operation safety conditions ,
reliability requirements of higher characteristic , generally USES the
programmable controller ( PLC ) as the main control equipment monitoring and
control system to implement the control of the entire process。
Based on the understanding of coal, on the basis of process and equipment,
through the flow chart of coal and coal conveying belt protection figure
statistics the number of devices , and statistics needed , the number of I/O
points of PLC selection。 Introduces the application of PLC in the coal conveying
control system, mainly through the coal conveying belt control, control of coal
plough up down and impeller coal feeder control , finally bring forward the
control strategy of a coal conveying system. Coal-fired power plants were improved
working environment, improve the efficiency of coal-fired power plants。
Key Words Coal Blending System,PLC,heat-engine plant
基于 PLC 控制的火电厂输煤系统设计
III
目 录
摘 要 ....................................................I
Abstract .................................................II
1 引 言 .................................................. 1
1。1 选题意义........................................ 1
1。1。1 课题来源及研究目的和意义 .................1
1.1。2 国内外在输煤系统方向的研究和现状分析..... 2
1.2 传统火电厂输煤系统与当前火电厂输煤系统比较 .......3
1.2。1 传统火电厂输煤系统简介 ................... 3
1.2。2 当前火电厂输煤系统简介 ................... 3
1。3 输煤系统控制方式及其功能特点 .................... 4
1.4 输煤系统概况及工艺要求 .......................... 5
2 输煤系统工艺流程 ....................................... 6
2.1 输煤系统控制及主要设备 .......................... 7
2.1.1 卸煤控制及主要设备........................ 7
2。1。2 储煤控制及主要设备......................8
2。1.3 上煤控制及主要设备.......................10
2。1。4 配煤控制及主要设备......................10
2。2 输煤系统皮带保护设备 .......................... 10
2。2。1 两级跑偏开关........................... 10
2.2.2 双向拉绳开关..............................11
2。2.3 纵向撕裂检测装置..........................12
2。2.4 溜槽堵塞检测装置........................ 13
2.2。5 打滑检测装置............................ 13
2.2。6 料流检测装置............................ 14
2。3 输煤系统其他保护辅助设备 ...................... 15
2。3。1 高低煤位检测装置........................ 15
2.3.2 电动挡板三通分料器....................... 16
2。3。3 电磁除铁器..............................16
2。3.4 除尘设备................................ 16
基于 PLC 控制的火电厂输煤系统设计
IV
2.3.5 料仓振动器................................ 16
2。3。6 碎煤机..................................17
2。3.7 电子皮带秤.............................. 17
2.4 输煤系统配煤、给煤设备 ...........................17
2。4。1 犁煤器................................. 17
2.4.2 叶轮给煤机............................... 19
3 可编程控制器介绍 ...................................... 20
3.1 可编程控制器概述 ............................... 20
3.2 可编程控制器内部工作方式........................ 22
3。3 可编程控制器的应用 ............................ 24
3。4 西门子 S7—200 性能介绍 ....................... 25
4 火电厂输煤系统的程序设计 ..............................27
4.1 系统结构........................................ 27
4.2 输煤工艺控制方案 ............................... 28
4.3 输煤系统的控制流程及要求 ....................... 29
4.4 输煤系统的控制方案设计.......................... 30
4。4.1 控制系统的 I/O 点及地址分配............. 30
4.4。2 PLC 选型 ................................. 31
4.4。3 输煤系统程序及说明....................... 32
4.4.4 紫金桥组态仿真........................... 32
5 结论 ................................................. 35
致 谢 .................................................. 36
参考资料 ................................................37
附 录 .................................................. 38
基于 PLC 控制的火电厂输煤系统设计
- 1 -
1 引 言
1.1 选题意义
世界各国的工业大多数用的是皮带传输,原因是皮带传输系统因其结构简易,使用方便,
制造成本低廉,因此被广泛应用于工业、商业、农业、医药、军事等方面,在采矿运输、冶金送
料、车站及码头的货物运输更是广泛使用,同样,发电厂的输煤系统也采用皮带传输。
发电厂输煤系统是热工厂中较为非常庞大的一个控制系统,其任务是卸煤、配煤、上煤以
达到按时、保质、保量的为机组提供燃煤的目的。
1。1。1 课题来源及研究目的和意义
近 20 年以来,特别是近 10 多年的时间里。我国电力工业得到了迅速性、全面性的发展。我
国连续超越了许多发达国家,从 1996 年开始就稳居世界第二。基本上扭转了长期困扰我国经济
发展和人民生活需要的电力严重短缺的局面.对于热力发电厂来说燃料是一个至关电厂发展的
重要能源,而在我国煤炭资源丰富,热力发电厂大部分都是火力发电厂,显而易见地输煤系统
在火电厂中具有举足轻重的地位,火电厂中的输煤系统是其重要的组成部分。随着我国电力事
业的飞速发展,火电厂锅炉、汽轮机等单机容量及生产过程的控制模块不断增大,冗余参数越
来越高,主辅机及其相应的热力设备和系统更加错综复杂。输煤系统是电力生产燃料供应的有
利保障,是电厂辅助系统的重要组成部分之一。因此在输煤系统中选择比较有优势的 PLC 控制
系统,整个控制过程具有正常运行及事故处理、各种参数的监测,报警信号的发出、装置的调节、
控制及设备危险时的保护功能。实践证明 PLC 系统可以有效的防止事故的扩大,保证设备和人
身的安全。
传统的热电厂输煤控制系统是一种基于继电接触器,现场环境十分恶劣,工人们通过开动承
前起后的皮带运输机及取煤机向锅炉前的储煤仓输煤,经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵
塞等等故障.但对热电厂而言,加热水产生蒸汽的炉膛是不允许断煤的。输煤系统工作时尽量将
煤装满储煤仓的,不仅可以保证输煤系统故障时,工人们有足够的时间排除故障,也可以保证
输煤设备有充足的时间用来检修。随着发电厂机组的迅速增加,输煤系统的作用日益突出,而传
统的输煤系统已无法满足热电厂的需要,因此需要对传统的发电厂输煤系统进行改造.
传统输煤系统具有以下特点:
(1)任务重 。 为了保证工业所需用煤,输煤系统必须始终处于完好的状态。日累计运行时
间达 8-10h 以上.
(2)运行环境差、劳动强度大 。 由于各种因素造成输煤系统的运行环境恶劣、脏污,需
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