浅谈三期输煤控制系统改造

王金龙

摘要：三期输煤控制系统于2006年改造升级为美国罗克韦尔自动化公司的ControlLogix1756系列PLC系统，系统运行十多年，陆续出现设备老化，故障率较高，备品不能提供的问题;近几年来，操作员站经常出现硬件故障，工作站主机厂家停止生产，无法购得备品，CP故障率高，经常掉线，备品已经全部用完。现对三期输煤控制系统进行改造，考虑经济因素电缆和现场设备利旧，只更换新控制柜、DPU及卡件，重新进行工程组态，逻辑优化，使控制系统更稳定，更可靠。2018年10月，三期输煤控制系统已经改造升级为国电智深DCS控制系统，通过这次改造实现国电智深DCS与LN2000之间的通讯，增加了优先配煤的逻辑，提高了输煤系统自动化程度，控制系统更加稳定可靠。

关键词：工程组态;逻辑优化;优先配煤

1输煤三期控制原系统构成

控制系统采用美国罗克韦尔自动化公司的ControlLogix1756系列PLC和上位机的两级控制结构方式，利用PLC对整个输煤系统中的设备进行数据采集和控制，而通过上位计算的人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机CRT上直观，动态地显示出来。上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。PLC通过各I/O站对现场设备进行控制。系统的参数、报警和自诊断功能高度集中在CRT上显示和在打印機上打印，控制系统在功能和物理上适当分散。

2输煤三期控制原系统介绍

2.1控制方式

输煤程控采用双机热备配置的AB可编程序控制器，完成上煤及配煤控制等功能，PLC置于输煤程控室。

在碎煤机室、#31转运站、煤仓层、输煤综合楼设4组I/O站，各信号就近引接至附近的I/O站，各I/O站及PLC之间采用AB的冗余CONTROLNEI网络通讯。该网络应能满足输煤程控的实时要求。

2.2上煤控制功能

1、自动方式

自动方式指由操作人员根据工艺要求通过工业控制工作站调出预选流程菜单，由程控系统根据按所选流程逆煤流依次自动启动各设备。流程停机时，程控系统按流程顺煤流依次自动延迟停止各设备，设备停止时应保证无剩余煤。自动方式应有各设备的联锁及流程选择错误的闭锁。

2、手动方式

手动方式有两种，一种是联锁手动，另一种是解锁手动。两种方式都在上位机上操作。联锁手动是运行人员按照逆煤流方向一对一的启动设备，按顺煤流方向一对一地停机，流程内设备存在联锁关系。

3、就地方式

输煤系统设备均可在就地解锁手动操作，就地/远方转换开关设在就地，向程控室送 就地/远方操作信号。

2.3配煤控制功能

配煤系统具有完善的分炉计量及分场计量以便为电厂的平衡计算创造条件。分炉计量是通过电子皮带秤等装置输出0.1吨计量脉冲送入PLC进行统计管理。

3输煤三期控制新系统改造

3.1确定施工方案

3.1.1前期准备工作

1.2018年9月1日，控制室操作台接地线、 输煤#32转运站至配电室、输煤#32至#碎煤机室接地线及控制电缆完成敷设并接线;2018年9月2日，电缆号头，编码及中文号码管打印完成，开创性的运用了新旧号头结合的号头命名法，将旧控制柜的卡件通道作为号头前半部分，将新控制柜的卡件通道作为号头后半部分，电缆正确率几乎达到百分之百。将#32转运站完成接线，旧控制柜利用上煤间隙进行穿号头及标识。#32转接柜端子排完善。

2.2018年9月3日，完成控制柜的光纤熔接，主机送电。9月4日，#32装运站、碎煤机室就地接地桩镀锌管线敷设，接地线控制箱及铜排、接地线工作完成。接地桩做地面标识。

3.1.2程控柜更换

1、2018年9月5日，#35皮带控制柜完成吊装，加防护围栏及铺皮子。玻璃小屋拆除。电视监控控制系统具备改造时正常监控功能。

2、2018年9月11日，热控PLC控制系统停电，对控制柜内的所有端子进行验电，接线工拆线并做好包扎，所有旧控制柜同时拆除并安装新控制柜。

3.1.3机柜送电并进行调试

1.2018年9月14日，办理调试工作票，对完成接线的控制柜进行送电，依据调试措施进行设备动作实验。

3.2三期输煤DCS系统调试

3.2.1DCS系统调试方案

输煤三控控制系统调试措施分为三部分，第一部分为测点核对，对于所有模拟量数字量测点，核对测点及量程是否准确。第二部分为所有设备单操及其启动允许，停止运行、保护停止，试验各项功能是否正常。第三部分为所有上煤路径及联锁试验，检查调试上煤功能是否完善。为了便于查线，测点核对以卡件为单位进行，重点先进行A侧皮带上煤测点核对及功能调试，对于存在的问题做好记录并查找原因。A侧系统调试完毕，再进行B侧系统调试。送电后，利用A、B两侧上煤的间隙，交替穿插对测点进行核对，进行输煤皮带及现场设备的单体调试，并在10天内完成了煤场斗轮机单侧设备上煤的上位机远程监控功能，提高了调试效率。

3.2.2建立联锁实验卡

对于所有上煤路径上的皮带及参与连锁的设备建立联锁实验卡，将启动允许条件，停止允许条件及保护停止条件。

3.3自动配煤逻辑优化

可以单独选择给#5炉优先配煤或单独选择给#6炉优先配煤，也可以给#5炉及#6炉同时优先配煤，将所有煤仓的料位进行比较，选出最低的煤仓，然后将相对应的犁煤器联锁落下，当该煤仓达到要求的料位时，再比较出剩下煤仓中每位最低的，顺序加煤，实现优先配煤的功能，提高了系统的自动化水平。

4输煤三期控制系统安装调试结论及问题

在输煤三控改造中，提前制作了#32转运站至配电室的跨路电缆桥架，配合电气敷设了硬联锁控制电缆，搭建了#32转运站控制小屋，提前考虑对部分新控制柜进行了底座的制作、安装及电缆敷设工作，并加装了30路单极开关，制作了详细的施工方案，开工后加班加点进行监理和指导接线，只用了5天时间便完成了控制柜的拆除，安装及接线工作。送电后利用上煤间隙，进行输煤皮带及现场设备的单体调试工作，并在10天内完成了煤场斗轮机单侧设备上煤的上位机远程监控功能，保障设备的安全运行。机务#34皮带更换完成后，能够在最短的时间内加班加点消除入炉煤采样装置、滚轴筛不联锁启动，#33皮带停止后重启，#3斗轮机不联跳等影响皮带联锁启动的许多关键点问题，顺利完成输煤三控控制系统的调试工作，从而有力的保障了输煤系统的上煤安全运行。

参考文献

【1】参考文献内容：北京华电奥博有限公司系统使用手册

【2】孙竹梅，王琦，胡世广，等.现场总线控制系统的输煤系统DCS接入改造[J].现代电子技术，2019，042（008）：6-10，15.