基于PLC的电厂干式排渣系统设计

王丽君，周月娥，孙敦艳

（南京理工大学紫金学院，江苏 南京 210046）

0 引 言

随着节能环保、淡水资源短缺的现实问题在各个国家不断获得重视和保护，改变传统的水力排渣方式成为必然。于是，干式排渣系统的相关技术应运而生。由于干式排渣系统在排渣时不需要水，因此传统火电厂的水力排渣方式被完全改变，实现了无污染和无废水的排放[1]。

本文运用PLC S7-200设计电厂干式排渣系统的工作流程，包括液压站电机运行、液压关断门打开、排渣机运行、碎渣机运行和灰渣系统运行，并利用“组态王”软件进行实时监控。

1 系统硬件设计

1.1 系统的I/O分配情况

系统包括3个输入和13个输出，如表1所示[2]。

1.2 系统硬件接线情况

系统硬件接线图，如图1所示。

2 系统软件设计

2.1 系统软件设计流程图

图2为干式排渣系统正常运行及故障发生时的流程图[3]。按下系统启动按钮，系统运行指示灯打开，6 s后液压站电机运行。当达到一定的液压条件时，液压关断门打开；如果液压条件不够，液压站电机会重新启动。液压关断门打开6 s后，排渣机、张紧系统、一号传送带运行，再经过6 s后，碎渣机、二号传送带运行，此时大块的炉渣变成小块，之后灰渣系统和三号传送带运行，将较小块的灰渣和渣尘送入渣仓。同时，整个系统还加入了故障处理，加入一个外部按钮模拟故障发生。排渣系统在运行的各个阶段若遇到故障，整个系统会立刻停止，之后报警指示灯亮，具体流程如图2所示。

表1 I/O分配表

2.2 系统部分梯形图程序

本次控制系统的梯形图程序较多，下面以排渣系统启动程序为例介绍部分程序，如图3、图4和图5所示。

3 监控系统设计

3.1 组态王简介

组态王6.53是一种常用的组态软件，可以实现实时监控，用于工业自动化、电力、化工厂等多种工程领域。

图1 系统硬件接线图

图2 系统流程图

图3 排渣系统启动

图4 排渣系统运行指示

图5 定时器开启

3.2 绘制监控画面

首先，建立一个新的画面，命名为“干式排渣系统”；其次，把需要监控的对象添加到画面中，如果想让界面更加美观，可以先下载好背景图片后，以点位图的方式插入。本课题制作的图形画面，如图6所示。

3.3 数据词典

本系统的变量如图7所示。

图6 干式排渣系统画面

图7 干式排渣系统定义的变量

在数据词典中定义好所需要的变量后回到画面界面，将对应的变量名一一填写到对应的图片属性中。

3.4 建立动画连接

动画连接指在画面的图形中与变量进行链接。本文中，当干式排渣系统中的变量改变时，随之改变图形的现有状态，即可实现动画连接[4]。

3.5 组态王与PLC的联调

将编好的梯形图程序下载到PLC中，启动PLC使梯形图处于运作状态，然后将电脑上的梯形图程序界面关闭，打开组态王的画面页面，选择“切换到View”操作[5]。此时，便可以在实验台上进行操作观察组态王页面的监控画面，如图8所示。

图8 干式排渣系统监控画面

4 结 论

本文以可编程逻辑控制器为主，实现电厂干式排渣系统系统的PLC控制和画面监控，针对整个工艺流程进行设计分析，在技术上具有控制功能强、编程简单、可在线修改等特点，使其工作效率更高，运行更可靠。