PLC技术在火电厂输煤程控系统中的应用分析

田 海， 张宏伟

（内蒙古科技大学信息学院，内蒙古 包头 014000）

PLC技术在火电厂输煤程控系统中的应用在近些年越来越火热，但PLC技术本身以及火电厂运用方式存在一定问题，随着科学技术的不断发展，PLC技术在火电厂输煤系统上的运用急切需要改善，因此对PLC技术在火电厂输煤程控系统中的应用有很大的分析与改善价值。

1.PLC程控系统工作原理与特点

PLC技术及工作原理：现阶段火电厂设备整体收容容量不断增大，在装配设备不断提升的同时也为传统集中控制方式带来了挑战，传统控制方式无法满足火电厂程控系统的装配需求，管理能力不足可能会带来效率甚至是安全问题。可编程序控制即PLC程控系统有更强大的智能与控制能力，目前在我国应用范围不断扩大，PLC程控正在逐渐取代传统的强电集中控制方式。PLC程控通过可自定义编辑的程序对火电厂输煤生产与运输进行控制，PLC系统的外部设备与强电集控设备相似，在内部装备中加装了电脑主机以及附属设备。PLC通过编程控制软件，进而对火电厂设备整体的运行先后优先顺序进行控制，相较于传统强电集控可以实现更多的控制需求。PLC的显示设置也有更多提升，例如PLC系统可以设置显示灯的多种闪光速度，使相同数量的信号灯可以代表更多信息，对于火电厂输煤系统的情况展示更为直观，在关键时刻与工作人员配合可以减少许多危险。PLC设计原则：PLA一般采用一主机对设备的方法，实际操作时可通过检查特定的主机查看对应的设备运行情况，进而记录安全情况与运行情况。在效率或自动化需求较高时可考虑加入备用主机来确保输煤系统的安全性。输煤系统一般面临着单机对应多个设备的情况，且这些设备不为集中分布，因此应以地形为基准设立相应的中继站，为确保信息传递的安全性，通常在PLC主机与中继站之间建设双通道通信系统，也可采用单通信系统外加备用通信电路的方法。关于信号问题，火电厂输煤程控系统中的强电信号可能会干扰到PLC技术的信号，因此系统内部复杂区域宜采用AC220V连接，为保护输出与输入系统内部的信号，PLC技术线路适合采用具有继电器隔离的输出与输入模块，以此来确保线路之间不互相干扰。PLC技术的特点：PLC加入火电厂输煤程控系统后会提升设备整体运行效率与安全性，PLC技术拥有的特点可以满足输煤系统较为复杂的需求。PLC程控系统拥有控制生产与收集信息的功能，控制生产层面，PLC程控系统可以根据已编辑的程序控制煤仓的向外分配工作，也可以手动临时更改输煤方式，PLC程序主要通过计算机控制台控制，进行高效自动的输煤工作，在需要定期检查时开启手动控制。收集信息层面，PLC技术程控拥有收集生产分配信息，收集机器运行信息的功能，并通过显示屏或指示灯展示具体的信息，借助计算机功能可以直接将信息输出为表格。输煤系统的设备工作次数多，各配件之间结合方式复杂，如果出现问题，精准正确的设备运行信息与产出信息是十分重要的，PLC技术借助计算机高速运行能力全程对输煤系统进行信息收集与输出。

2.火电厂输煤工艺的组成

输煤设备：火电厂输煤主设备是输煤线路上的核心系统，输煤主设备直接控制整个输煤系统，如果输煤主设备遭遇问题会导致整个系统停止工作，因此输煤主设备的安全需要被重视。火电厂输煤流程同时需要预启动设备，该设备在主设备之前启动，对整个系统的运行方式进行选择。例如警铃，电动三通挡板等。辅助设备主要对整体设备进行检查与处理，可以收集系统运行的信息，通过单独开启辅助设备对主设备进行检测与处理，单独关闭辅助设备不会对主设备造成影响。安全功能主要由保护开关设备决定，保护开关设备可以对整个运行流程进行监督，确保设备总体的速度，频率等运行进行控制，在出现问题时通过警报灯与信息显示屏对工作人员进行警告。输煤设备之间互相制约与控制组成整个系统。

输煤控制：输煤控制承担了对输煤设备的检查与控制，控制输煤流程直至煤运送到煤仓。首先是输煤的原则，在预启动设备后按顺序依次启动，在下达停止命令后主设备按照相反方向依次停止，在系统出现故障时，PLC系统会自动将故障设备的上一设备及以上设备关停。输煤过程为：首先设置一个基本煤仓，通过PLC技术从基本煤仓开始配煤，输煤装置以相同的时间间隔一次配煤，在计算机收到所有煤仓均达到高煤信号时立即控制停止配煤。在火电厂运行时如果某煤仓发出低煤位信号，输煤装置立即对低煤位地区进行输煤，在补足煤位后输煤控制系统重新回到之前设定的输煤顺序，保证输煤整体工作的正常运行。在停止信号对系统发出后，如果输煤运输带上仍有未输完的煤，则将余煤平均分配给每一个储煤仓，在运输带完成任务后正常关闭整个系统。

3.PLC技术在火电厂输煤程控中的应用问题

PLC技术在火电厂输煤程控系统中的应用存在着许多问题，发现、分析并解决这些问题能对PLC技术应用未来发展发挥重要作用。这些可能影响PLC技术在火电厂输煤程控包括工作人员能力问题、PLC系统购买问题以及PLC本身系统的技术能力问题等。

工作人员的能力问题：PLC是基于计算机软件的一种系统，通过计算机控制的PLC将根据原设定程序依次处理任务，在系统出现问题时一般是设备或者程序发生故障。操作或监督PLC运行的工作人员需要对PLC技术相关资料有一定了解，有过硬的专业知识。工作人员的素质能力低会在以下方面产生影响：一是设备整体出现故障，需要及时对硬件或软件进行检查与处理，工作人员知识了解能力不足会使设备运行安全风险大大提高。二是设备安装前期设计，高素质工作人员对计算机了解程度较高，通过少量操作即可控制PLC技术对火电厂输煤系统，因此在设备安装时可以减少多余的辅助设备，减少安装整体成本。引入 PLC系统过程问题：火电厂对PLC技术系统的购入有较多选择，例如国外有许多成熟的PLC系统，可以直接购入一整套设备，方便设备的整体安装，但国外进口设备价格一般较高。国内PLC技术系统发展成熟程度可能低于国外，但购入价格相对实惠。如果预计资金保持不变，在设备购入方面上花费大量资金会导致设备维护与人才招收方面的花费受到限制，因此火电厂在市场选择设备购入方法也会影响到最终输煤设备的水平。部分大型火电厂选择在国外进口成套主要设备，在国内购买附属设备，并在购入国内设备时严加筛选，选择有一定信誉与发展水平的公司。PLC系统的技术能力问题：输煤设备与PLC技术系统本身的技术都存在一定问题，随着科学技术的发展将被不断改善。输煤设备常常安置在较为恶劣的环境之中，机械设备之间相互作用，调控设备难度较高，操作人员也需要进行复杂的操作控制，输煤设备在未来有待改善。

4.PLC技术在火电厂输煤程控问题解决方案

重视对控制区域人员的引入：PLC技术大幅提升火电厂输煤程控效率的同时也拔高了火电厂整体人才水平，在这之前的强电集中控制方式对人才的要求较低，PLC技术需要操作者有一定基础知识，在出现一些问题时能够冷静分析并快速解决问题。火电厂至少要备用以下人才：基础知识工作人员，进阶程度的检查人员。其中工作人员需要具备PLC技术的基本操作知识，不需要深入了解PLC技术的工作原理，只需学会各输煤阶段需要如何操作设备。检察人员需要比基础知识工作人员了解更多关于PLC技术的工作原理，理解PLC的运行方式，学会查看并分析PLC技术通过计算机返回的表格，在PLC技术出现问题时可以及时对问题进行分析并解决。因此在未来火电厂需要招入大量具有一定具有专业能力的人才，在入职前可以进行适当的培训与考核，通过招入高素质人才来确保PLC技术的正常运用。重视对PLC附属设备的安装：PLC技术系统一般有许多的附属设备，附属设备确保了输煤系统的整体性。附属设备中较为重要的是传感器，传感器是PLC技术中的重要设备，传感器主要通过传递信息间接控制PLC技术系统的整体运行，因此在PLC技术的安装阶段与运行阶段需要提高对传感器设备的重视。例如，撕裂保护相关传感器可以检测输煤管中的杂质含量，防止输煤管中杂质过多而导致输煤带断裂，同时有撕裂保护传感器通过检测输煤带的受力情况来判断输煤带的撕裂情况，在出现问题时及时反馈计算机并关停相关设备。撕裂保护传感器等附属设备的安装位置也有较大作用，工作人员需要正确选择传感器的安装位置。例如皮带偏离传感器的安装位置，皮带偏离传感器可能同时与多个开关共同连接，这种情况下工作人员出现失误操作就会对整体设备造成不可逆的影响，因此在安装前需要合理分配传感器位置，确保成本不提升的同时减少设备之间的影响。

注重PLC技术系统的控制：输煤设备一般安装在条件恶劣的地形，可能面临着高寒等天气因素的影响，因此要重视对PLC电气系统的控制。提升对PLC技术系统的控制包括合理布置控制设备与合理安装监控设备。PLC技术的控制设备应当安装到环境适宜的位置，并加装保护设备来防止环境对控制设备的破坏，密封较差的控制箱在雨水天气可能会受到水汽的侵蚀，在高寒天气可能因低温发生故障，因此在保护箱的选择上，要具有防潮性与抗寒性，某些情况同时要确保密封性。关于监控设备的安装，合理的安装可以时刻检查设备的运行情况，输煤系统一般不可避免地具有复杂性，不同煤仓之间的间隔较大，依据不同情况选择不同的安装方式。例如安装定期运动的监控摄像设备，在减少成本的同时提升监控的范围。

5.结语

全文前部分探讨了PLC技术以及输煤系统的背景， 后部分分析了PLC技术在输煤系统中的应用问题以及解决方法。最终得出如下结论：PLC技术极大地改善与简化了火电厂输煤程控系统的运行难度，但一定程度上增大了安装成本与检查难度。PLC技术在火电厂输煤程控系统中的应用需要重视对人才的引入，附属设备的处理以及监控设备的布置。同时注重PLC技术在未来的发展能力，与科学技术相结合，确保PLC技术的进一步发展。