SP-10给煤机控制系统在超临界机组的应用及校验

马召召

摘要：针对国家能源集团蚌埠电厂给煤机日趋老化，运行可靠性降低等问题，利用机组检修的机会，通过对给煤机控制系统改造，将原有的问题解决，使给煤机运行稳定可靠，满足机组的控制要求。

关键词：给煤机 SP-10控制系统 应用 校验

一、概述

国家能源集团蚌埠电厂一期采用沈阳 STOCK 公司引进美国技术生产的 EG-2490 电子称重式给煤机，其控制系统为196NT，给煤机长周期运行，设备日趋老化，运行可靠性降低等频发性故障问题，影响机组的安全稳定运行，因此利用机组检修的机会，将给煤机控制系统改造为SP-10控制系统，将原有的问题解决，使给煤机运行稳定可靠，满足机组的控制要求。

二、给煤机控制系统原理

给煤机系统的原理图如图1所示，整个系统由原煤斗、传送皮带、落煤斗、磨煤机、皮带驱动电机、称重托辊以及控制器组成。称重托辊用于测量煤块的重量，将煤块产生的压力信号转换为电信号送入到控制器中。同时根据测速电机输入的脉冲信号测量传送皮带的速度从而得到给煤率的大小，控制器不断将实际的给煤率与DCS 遥控输入的4～20mA给煤率的设定值相比较后经PID 运算，自动调节输送皮带速度，达到精确控制给煤率的目的。

三、SP-10控制系统特点

SP-10控制系统是应用于火力发电厂给煤机的最新一代产品，充分考虑了给煤机现场恶劣的工作环境和较严重的电磁干扰，采取专用的电子元器件和专用电路，硬件和软件进行了严格的测试，并且经过现场的长时间考验，具有良好的可靠性和使用寿命。具有以下特点：

1）控制器采用双处理器控制：

主控CPU采用先进的数字信号处理器DSC，具有高速运算能力，给煤机的控制及煤量累积更加准确，CPU进行AD数据的转换、采集等功能，双处理器的设计提高了控制和运算的精度，使系统的运行更加稳定可靠。

2）数据转换精度提高

24位A/D转换器，转换速率也比较快，重量信号的测量更加精确，保证了给煤机的计量精度。

3）采用开关电源，电源抗波动能力大大提高

主板上采用了开关电源，对电源板过来的电源进行了进一步的隔离，具有比较强的抗干扰能力，电源的容限也有较大的提高。

4）采用高性能嵌入式一体化触摸屏，界面友好，操作简单

SP-10控制系统人机界面采用高性能嵌入式一体化触摸屏，1外壳工业塑料材质，抗干扰性为工业三级，能够抵抗电厂给煤机现场复杂恶劣的工作环境和比较严重的电磁干扰。SP-10控制系统具有故障自诊断和故障记忆功能，使得故障处理更加便捷。

5）具有丰富的接口，系统扩展非常方便

SP-10控制系统还具有丰富的I/O接口和模拟量接口。系统自带的标准串行接口，支持Profibus、Modbus等多种通讯协议，并且还可配置蓝牙或以太网卡，丰富数据传输的手段，满足机组集中控制的要求。

四、SP-10系统校验

1.定度

1）关闭给煤机上方料仓的出口阀，清除皮带上的物料。

2）关闭给煤机卸料口下方的排出阀。

3）打开给煤机称重跨门，顶端门以及微机控制柜门。

4）调节皮带的张力和对中。

5）靠近控制柜一侧的皮带边上贴上 4片粘性反光纸，每片反光纸应与边缘垂直并位于皮带边上两个裙边切口之间而不可超越切口，在驱动辊和张紧輥处的皮带边上各贴一片，在称重棍处及其下方皮带返回部分各贴一片。

6）证实4片反光纸中每2片间的距离大于定度探头之间的距离。

注意：皮带上可能存在上次定度时的反光纸，因此在每次定度之前，检查并清除上次使用的反光纸。

7）调整称重棍，清除连结部件上的积聚物料和杂质。

8）将两个探头分别插入称重板上两个螺孔内。

9）将探头电缆插头连接到微机控制柜的插座上，探头 A 连接到 CALA 插座， 探头 B 连接到CALB 插座。

10）进入维护调试界面，按定度功能键进入定度界面。检查称重信号是否正常。称重传感器数据在皮带空载时约为 500～800，加载称重砝码后约为 2200～2800。

11）开始毛重和皮带运行定度。按定度一（贴反光纸）按键，开始定度。这时给煤机将在微机控制下开始运行，可发现定度是以下述的方式进行的。

（1）运行指示灯亮起。

（2）25秒延时开始，在此期间，电机转速将增速到 1000rpm，并且稳定在此值上。

（3）延时结束后，第一个反光纸经过探头 A，Cal A 指示灯亮继而熄灭， 当反光纸经过探头 B 时，Cal B 指示灯亮继而熄灭。另外，当每一片反光纸经过探头时，探头识别次数值加 1。

（4）当第九个反光纸经过探头 A 时，探头识别次数值为 16，皮带已经运行了整整两周，这时给煤机停机，定度结果显示出八次皮带速度测量的重复误差的百分比。

（5）如果误差大于极限值，探头识别次数值返回 0，定度将自动重新开始， 直到测量误差小于极限值为止。

12）如果毛重和皮带运转定度成功，将两个定度砝码（各 17.35kg）加到两侧称重传感器上。

13）开始称重跨系数定度，按定度二按键，与 12）节所述情况一样。当第九片反光纸通过后，给煤机自动停机。

14）定度完成后可以看到定度结果：皮重误差、速比误差、净重误差，定度的误差通过将当前定度数据与上次定度数据相比较，反映了定度的重复性能。

以上三种定度检查的结果必须小于±0.20%，如果大于这个极限，请检查悬挂在称重传感器上的称重块是否有与其他部件有接触，或其他不正常的情况， 随后重新进行定度（从头开始）。

2.标定

给煤机控制器能接收给煤率的给定信号，并且输出模拟量反馈信号，但必须在给煤机接收遥控控制之前进行调准，以保证给煤机控制系统与DCS系统精确的配合。

1）标定给煤率指令：（控制柜内接点 SIG+、SIG-）

（1）进入维护调试界面，按标定功能键进入标定界面。

（2）DCS 给定最小指令 4mA，然后按“标定 4mA 键”，按键右侧将显示与 4mA 给定信号相应的频率值。按保存键，则 4mA 标定完成。

（3）同样方法标定 20mA 并保存该数据。

2）标定给煤率反馈输出：（控制柜内接点 139、140）

（1）进入维护调试界面，按标定功能键进入标定界面。

（2）调正给煤率补偿信号，按标定 4mA 键，这时按键右侧显示出送到模拟转换板的频率，下方会弹出信号调整的增加“↑”和减少“↓”键。在 DCS 观察给煤率反馈信号大小，按增加“↑”或减少“↓”键，使得反馈信号达到4mA。

（3）当给煤率反馈信号达到了正确值，按标定 4mA 按键下的保存键，调正后的数据就会存入微机控制器的存储器中。

（4）同样方法标定 20mA 并保存该数据。

3）标定电机专色反馈输出：（控制柜内接点 131、132）

（1）进入维护调试界面，按标定功能键进入标定界面。

（2）调正电机转速补偿信号，按标定 4mA 键，这时按键右侧显示出送到模拟转换板的频率，下方会弹出信号调整的增加“↑”和减少“↓”键。在 DCS 观察电机转速反馈信号大小，按增加“↑”或减少“↓”键，使得反馈信号达到4mA。

（3）当电机转速反馈信号达到了正确值，按标定 4mA 按键下的保存键，于是调正后的数据就会存入微机控制器的存储器中。

（4）同样方法标定20mA并保存该数据。

五、结束语

本次给煤机控制改造完成后，结构简单、功能完善，系统性能稳定，可靠性好，能够适合现场使用。给煤机的安全稳定性得到提高，提高了给煤机的计量精度，为管理人员、操作人员带来了极大的方便。