ABPLC輸煤程控系統(tǒng)怎么設(shè)置？

時(shí)間：2018-08-31作者：重慶索利亞電氣設(shè)備有限公司瀏覽：519

ABPLC輸煤程控系統(tǒng)怎么設(shè)置？




控制設(shè)備

本套輸煤系統(tǒng)的控制對(duì)象有：皮帶機(jī)21條（其中5#甲和7#甲皮帶可雙向運(yùn)行），斗輪堆取料機(jī)2臺(tái)，滾軸篩2臺(tái)，環(huán)式碎煤機(jī)2臺(tái)，清水泵2臺(tái)，振動(dòng)器30臺(tái)，刮水器2臺(tái)，電動(dòng)三通擋板16臺(tái)，入爐煤取樣器2臺(tái)，除塵器15臺(tái)，葉輪給煤機(jī)6臺(tái)，盤式電磁除鐵器2臺(tái)，帶式電磁除鐵器8臺(tái)，皮帶采樣裝置2臺(tái)，卸料車2臺(tái)，共計(jì)114臺(tái)設(shè)備。




程控系統(tǒng)所有的輸入、輸出信號(hào)均通過(guò)繼電器隔離，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力并保護(hù)PLC模塊以避免大電流信號(hào)的進(jìn)入而損毀。

本套輸煤系統(tǒng)采用了16個(gè)電動(dòng)三通擋板，為的是使系統(tǒng)組合加靈活多樣。當(dāng)有設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，可以通過(guò)使用其他設(shè)備，調(diào)整三通擋板的通路繞過(guò)故障設(shè)備繼續(xù)上煤，使整個(gè)系統(tǒng)不至于因某一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備的故障造成癱瘓。


3．設(shè)備的控制方式

設(shè)備的控制方式有以下幾種：

1） 實(shí)驗(yàn)方式：即手動(dòng)操作方式。這種方式是在上位機(jī)上對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行開、關(guān)，啟、停的操作，設(shè)備間的聯(lián)鎖關(guān)系已經(jīng)被解除了，不存在聯(lián)跳功能，因此這種方式下不能帶負(fù)載運(yùn)行。

2） 集中聯(lián)鎖手動(dòng)：此方式是對(duì)要啟動(dòng)的流程中的設(shè)備按逆煤流方向一對(duì)一的啟動(dòng)，按順煤流方向一對(duì)一停機(jī)，要求設(shè)備啟動(dòng)前須先將三通擋板啟動(dòng)到位，設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作處理均同自動(dòng)控制方式。

3） 自動(dòng)方式：按照預(yù)先設(shè)定的流程啟動(dòng)或停止相關(guān)的設(shè)備，是一種正常運(yùn)行方式，要求現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須處于正常狀態(tài)。自動(dòng)方式為系統(tǒng)的較佳控制方式，在此方式下，設(shè)備的空載運(yùn)行時(shí)間較短，操作員的操作步驟較少。

4） 就地方式：在就地操作箱上把手自動(dòng)選擇按鈕打在就地位置，從操作箱上發(fā)出啟?；蜷_關(guān)命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操控。在此種方式下，PLC就失去了控制此設(shè)備的功能了。



輸煤系統(tǒng)主要有8種流程可供選擇，分別是：

a) 汽車卸煤溝→1號(hào)煤場(chǎng)；
b) 汽車卸煤溝→2號(hào)煤場(chǎng)；
c) 火車卸煤溝→1號(hào)煤場(chǎng)；
d) 火車卸煤溝→2號(hào)煤場(chǎng)；
e) 汽車卸煤溝→主廠房煤倉(cāng)間；
f) 火車卸煤溝→主廠房煤倉(cāng)間；
g) 1號(hào)煤場(chǎng)→主廠房煤倉(cāng)間；
h) 2號(hào)煤場(chǎng)→主廠房煤倉(cāng)間；

在上位畫面上有選擇流程的分畫面，通過(guò)這些畫面實(shí)現(xiàn)流程和設(shè)備的選用。



4．輸煤程控系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施

1） 硬件系統(tǒng)（參見(jiàn)下圖）




a） 上位機(jī)系統(tǒng)

本系統(tǒng)配置兩臺(tái)上位機(jī)，都可作為操作員站，其中一臺(tái)兼作工程師站，且兩臺(tái)工控機(jī)可互為備用。上位機(jī)使用屏蔽雙絞線同以太網(wǎng)交換機(jī)相連，通過(guò)以太網(wǎng)模塊同PLC主機(jī)進(jìn)行通訊。所有的數(shù)據(jù)顯示和操作都可以在上位機(jī)上完成，并且還有報(bào)警，歷史趨勢(shì)和報(bào)表功能，給操作人員提供較完備的使用環(huán)境。


b） 控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用了兩臺(tái)型號(hào)是1756-L55M13的CPU，內(nèi)存1.5M。兩個(gè)CPU分別安裝在兩個(gè)機(jī)架上，互為熱備用，先上電的CPU為主。為了避免同時(shí)失電，兩個(gè)機(jī)架的電源分別取自廠用電和UPS電源。兩個(gè)CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發(fā)出命令由主CPU完成，備用CPU在實(shí)時(shí)跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續(xù)完成工作。

主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)同PC機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其下面帶的3個(gè)本地I/O機(jī)架通過(guò)ControlNet網(wǎng)與主站相連（ControlNet網(wǎng)為冗余配置），由CPU通過(guò)判斷采集的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)預(yù)先編制好的程序進(jìn)行運(yùn)算處理后，再通過(guò)輸出模塊發(fā)出命令，來(lái)達(dá)到控制的目的。


c） 遠(yuǎn)程系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)I/O遠(yuǎn)程站，通過(guò)多模光纜與主站的I/O機(jī)架相連。這種應(yīng)用方式較大地減少了控制電纜的數(shù)量和長(zhǎng)度，減少了因電纜過(guò)長(zhǎng)而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費(fèi)用的投入。另外采用光纜連接遠(yuǎn)程站的通訊方式，使得通訊距離比應(yīng)用同軸電纜通訊長(zhǎng)了很多，并且消除了電壓、電流的干擾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)。


d） 同其他系統(tǒng)的通訊

同DCS系統(tǒng)采用以太網(wǎng)通訊，使用光纜連接兩臺(tái)交換機(jī)，DCS就可以很容易地直接從PLC主機(jī)中讀取所需要的數(shù)據(jù)了。

同斗輪機(jī)系統(tǒng)和軌道衡系統(tǒng)通訊也是采用了光纜連接兩臺(tái)交換機(jī)的方式，由于輸煤系統(tǒng)本身設(shè)備比較分散，距離又比較遠(yuǎn)（輸煤主控室距離軌道衡控制室的距離**過(guò)了3公里），使用普通電纜或多模光纜不加中繼器根本無(wú)法達(dá)到要求，而使用單模光纜就簡(jiǎn)單了，不加中繼器的較遠(yuǎn)通訊距離可達(dá)到幾十公里。


e） 工業(yè)電視系統(tǒng)

共有4臺(tái)工業(yè)電視放置于**的工業(yè)電視屏上，通過(guò)攝像鏡頭把相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行情況和事故情況顯示在屏幕上，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，以便日后隨時(shí)可以調(diào)出想要察看的那段時(shí)間的畫面記錄情況，分析事故原因。四臺(tái)工業(yè)電視通過(guò)屏幕分割技術(shù)較多可同時(shí)顯示16幅畫面，通過(guò)選擇按鈕，把畫面調(diào)整到自己想要觀察的地方進(jìn)行監(jiān)測(cè)。


2）軟件配置

a） 上位機(jī)監(jiān)控軟件

本系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件選用的是Intellution公司的iFix3.5作為開發(fā)平臺(tái)，利用該軟件的變量存檔編輯器和水晶報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以很方便地為運(yùn)行用戶過(guò)程數(shù)據(jù)生成用戶檔案并生成報(bào)表。利用ODBC功能，把所有設(shè)備的報(bào)警和人員的操作都記錄下來(lái)，通過(guò)聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進(jìn)行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件。


b） PLC控制軟件

PLC控制軟件采用ROCKWELL公司的RSLogix 5000編程軟件、RS-LINX通訊驅(qū)動(dòng)軟件和RSNetWorx組態(tài)軟件作為編程調(diào)試軟件的開發(fā)平臺(tái)。既可以使用梯形圖編程方式，又有IEC的編程方法，給了編程者大的自由度。這種軟件的優(yōu)點(diǎn)是有強(qiáng)大的功能塊系統(tǒng)，針對(duì)不同功能都有一種功能塊兒與之相對(duì)應(yīng)，編程簡(jiǎn)便、靈活。


5．系統(tǒng)控制

自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，按照逆煤流方向順序啟動(dòng)設(shè)備；自動(dòng)停機(jī)時(shí)，按照順煤流方向延時(shí)停止設(shè)備；當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)事故跳閘時(shí)，由故障設(shè)備開始進(jìn)行逆煤流跳閘（除鐵器、電子皮帶秤、取樣器不參與跳閘）。并且本系統(tǒng)允許有多個(gè)流程在運(yùn)行中，但不允許同時(shí)操作兩個(gè)及以**程啟動(dòng)或停機(jī)。當(dāng)有兩條流程在運(yùn)行時(shí)，如果其中一條流程的某一設(shè)備出現(xiàn)故障造成此流程設(shè)備聯(lián)跳時(shí)，不能影響另一條正在正常工作的流程。具體設(shè)備的位置和流程順序參看“系統(tǒng)總貌”圖：




在系統(tǒng)投入自動(dòng)啟動(dòng)前，需要進(jìn)行流程選擇。如果兩個(gè)流程同時(shí)選擇了一個(gè)設(shè)備，則會(huì)發(fā)出報(bào)警。

流程選擇需要通過(guò)上位機(jī)流程選擇畫面進(jìn)行，在本次輸煤程控項(xiàng)目中，我們總共設(shè)置了8個(gè)流程選擇分畫面，見(jiàn)“流程選擇”圖：




每一個(gè)流程選擇分畫面都設(shè)置了一個(gè)全選甲帶鍵和一個(gè)全選乙?guī)фI，一旦按下全選甲帶鍵，這個(gè)流程內(nèi)的所有甲帶就都變成深藍(lán)顏色，表示被選中。

另外每一條皮帶自身也有一個(gè)選擇鍵，利用此鍵可以把有故障的皮帶退出流程，選擇另一側(cè)的皮帶來(lái)替代它，這樣就可以做到甲、乙側(cè)設(shè)備交叉使用。在設(shè)備選擇完成后，按下確認(rèn)鍵后就可以知道所選的通路是否正確，如果正確，則可以繼續(xù)下一步操作，否則需要重新進(jìn)行選擇。當(dāng)此流程使用完畢后，使用清流程鍵把這個(gè)流程清除，以免在另外的流程中使用相同設(shè)備時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。參見(jiàn)“1號(hào)煤廠至煤倉(cāng)間流程”選擇圖：




若所選流程為有效流程，則由語(yǔ)音提示下一步的“預(yù)啟”操作。此操作發(fā)出后，三通擋板打到所選通路，滾軸篩（如果在流程內(nèi)）、碎煤機(jī)（如果在流程內(nèi)）運(yùn)行。如在30秒預(yù)啟過(guò)程中擋板正常啟動(dòng)到位，則發(fā)出“允許啟動(dòng)”語(yǔ)音提示，此時(shí)可以進(jìn)行“程啟”操作。選擇“程啟”后沿線設(shè)備從末端皮帶機(jī)按所選流程逆煤流方向延時(shí)啟動(dòng)各設(shè)備直到煤源。當(dāng)上煤結(jié)束時(shí)，立即進(jìn)行“程停”操作。在多流程同時(shí)運(yùn)行時(shí)要先選擇煤源再進(jìn)行“程停”操作，程停操作根據(jù)所選流程從煤源設(shè)備開始順煤流方向逐臺(tái)按預(yù)定的延遲時(shí)間順序停止各設(shè)備直到較末一臺(tái)設(shè)備。延遲時(shí)間是為保證每臺(tái)運(yùn)行設(shè)備上的煤走完后該設(shè)備才停機(jī)。

在自動(dòng)運(yùn)行中，某一設(shè)備出現(xiàn)故障或事故時(shí),如皮帶撕裂、拉繩，持續(xù)2秒以上的重跑偏、打滑或堵煤時(shí)，立即停止該皮帶，同時(shí)聯(lián)跳逆煤流方向的所有設(shè)備。但故障點(diǎn)下游設(shè)備保持原工作狀態(tài)不變。待故障解除后，**行“復(fù)位”操作，再重新進(jìn)行“預(yù)啟”操作，從故障點(diǎn)向上游重新延時(shí)啟動(dòng)設(shè)備；也可在故障未解除時(shí)，執(zhí)行“程停”操作，從故障點(diǎn)下游開始順煤流方向逐臺(tái)按預(yù)定的延遲時(shí)間順序停止各設(shè)備直到較末。碎煤機(jī)和滾軸篩除本身事故外延時(shí)30秒后停機(jī)。當(dāng)按“緊急停機(jī)”按紐（操作臺(tái)上和上位機(jī)都有此開關(guān)）全線運(yùn)行設(shè)備立即停止運(yùn)行，碎煤機(jī)和滾軸篩延時(shí)30秒后停機(jī)。


1）皮帶機(jī)的控制

無(wú)論是手動(dòng)還是自動(dòng)啟動(dòng)皮帶機(jī)前，都要先響警鈴20秒，通知在皮帶周圍的人員盡快遠(yuǎn)離，以免發(fā)生事故。皮帶機(jī)是輸煤系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備，因此對(duì)它的保護(hù)和要求也就相應(yīng)的多了一些。在皮帶機(jī)兩側(cè)設(shè)事故拉線開關(guān)，巡檢人員發(fā)現(xiàn)皮帶及其附近設(shè)備有異常情況時(shí)，可直接拉事故拉線，使皮帶停止。

皮帶重跑偏、縱向撕裂、打滑、管道堵煤等信號(hào)都直接進(jìn)入了PLC，一旦其中某一個(gè)事故出現(xiàn)時(shí)，都要使皮帶機(jī)立即停止。但是為了避免由于這些事故的假信號(hào)影響正常上煤，還設(shè)置了一些屏蔽這些信號(hào)的鍵，當(dāng)操作人員能夠確認(rèn)某個(gè)信號(hào)為誤動(dòng)作時(shí)，就可以使用屏蔽鍵令這個(gè)信號(hào)不起作用，等信號(hào)處理好后，要馬上恢復(fù)此信號(hào)的功能，以免造成大的損失。參看“一號(hào)甲皮帶控制狀態(tài)”圖，本設(shè)備的所有控制和狀態(tài)都可以在這一幅圖中顯示出來(lái)。




本系統(tǒng)對(duì)每個(gè)設(shè)備都設(shè)置了一個(gè)“檢修”鍵，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要檢修時(shí),在上位機(jī)中設(shè)定此設(shè)備為“檢修”狀態(tài)，則PLC控制程序禁止此設(shè)備運(yùn)行。


2）電動(dòng)三通擋板的控制

為了使上煤系統(tǒng)加靈活，設(shè)置了16個(gè)電動(dòng)三通擋板，并且要求其參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，且能就地、程控操作。在自動(dòng)工作狀態(tài)下，當(dāng)按下預(yù)啟動(dòng)鍵時(shí)，三通擋板根據(jù)選定的在其前后兩條皮帶的位置，自動(dòng)完成通甲路或通乙路的動(dòng)作（例如現(xiàn)在選中的是1#甲皮帶和2#乙皮帶，按下預(yù)啟動(dòng)鍵后，1#三通擋板就自動(dòng)打在了通乙路的位置上），為下一步的程啟做好準(zhǔn)備。
但是由于種種原因，甲、乙路到位信號(hào)有可能在使用過(guò)一段時(shí)間后失靈，因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信號(hào)，在到位信號(hào)失靈后替代實(shí)際信號(hào)工作。



為了避免由于誤操作而引起上煤中斷，在已經(jīng)運(yùn)行的流程中對(duì)所有三通擋板操作無(wú)效（閉鎖操作）。


3）除塵器

系統(tǒng)設(shè)置了15個(gè)除塵器，自動(dòng)時(shí)，在預(yù)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)，但在啟動(dòng)皮帶時(shí)不判斷除塵器是否運(yùn)行。聯(lián)鎖手動(dòng)時(shí)與所在帶式輸送機(jī)聯(lián)動(dòng)，在啟動(dòng)皮帶前先輸出啟動(dòng)除塵器信號(hào)，但不論除塵器啟動(dòng)與否，都繼續(xù)向下啟動(dòng)皮帶機(jī)。除塵器自身故障不連跳主設(shè)備。


4）除鐵器

系統(tǒng)共有2個(gè)盤式除鐵器和8個(gè)帶式除鐵器，自動(dòng)時(shí)，在預(yù)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)，但在啟動(dòng)皮帶時(shí)不判斷除塵器是否運(yùn)行。聯(lián)鎖手動(dòng)時(shí)與所在帶式輸送機(jī)聯(lián)動(dòng)，在啟動(dòng)皮帶前先輸出啟動(dòng)除鐵器信號(hào)，但不論除鐵器啟動(dòng)與否，都繼續(xù)向下啟動(dòng)皮帶機(jī)。除鐵器自身故障不連跳主設(shè)備。


5）振動(dòng)器

本系統(tǒng)共有30個(gè)振動(dòng)器。它的功能是在出現(xiàn)堵煤的情況自動(dòng)振打，或每隔20分鐘自動(dòng)振打10秒，也可切換到手動(dòng)方式，由操作人員手動(dòng)隨時(shí)啟停。


6）皮帶秤

皮帶秤輸出的脈沖累加點(diǎn)用于計(jì)算累計(jì)上煤量。


7）葉輪給煤機(jī)

葉輪給煤機(jī)利用行走和撥動(dòng)功能把在火車、汽車卸煤溝中的煤炭運(yùn)送到皮帶上。自動(dòng)工作狀態(tài)下，給煤機(jī)啟動(dòng)和停止取決于在它后面的皮帶的動(dòng)作，而給煤機(jī)的前進(jìn)和后退，則需要操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行手動(dòng)操作。參見(jiàn)“一號(hào)葉輪給煤機(jī)控制狀態(tài)”畫面。




8）斗輪機(jī)

兩個(gè)斗輪機(jī)分別在兩個(gè)煤廠，負(fù)責(zé)煤廠煤炭的堆取工作。在機(jī)組使用煤炭量較少時(shí)，利用斗輪機(jī)的堆料功能，配合5#甲、7#甲皮帶正轉(zhuǎn)，把卸煤溝的煤炭存儲(chǔ)在煤廠中；當(dāng)鍋爐使用大量煤炭時(shí)，利用斗輪機(jī)的取料功能，配合5#甲、7#甲皮帶反轉(zhuǎn)，把存儲(chǔ)在煤廠中的煤炭運(yùn)往原煤倉(cāng)。


9）滾軸篩

滾軸篩位于8#皮帶和9#皮帶之間，其作用是把煤炭進(jìn)行篩分，篩下物直接落到9#皮帶運(yùn)往原煤倉(cāng)，篩上物通過(guò)11#皮帶和碎煤機(jī)進(jìn)行破碎后返回煤廠。當(dāng)滾軸篩出現(xiàn)故障時(shí)，煤炭直接從8#皮帶落在9#皮帶上運(yùn)往原煤倉(cāng)，可保證原料的供應(yīng)不會(huì)因?yàn)闈L軸篩的故障而停止。


10）卸料小車

卸料小車共有兩個(gè)，10#甲帶和10#乙?guī)厦娓饕粋€(gè)，可在皮帶上行走。其功能是把10#皮帶上的煤炭卸到原煤倉(cāng)中。

原煤倉(cāng)共有12個(gè)，1~6#原煤倉(cāng)給1#機(jī)組提供燃料，7~12#原煤倉(cāng)給2#機(jī)組提供燃料，6#倉(cāng)與7#倉(cāng)之間有一段距離，其它倉(cāng)都是并在一起的。原煤倉(cāng)上裝有12個(gè)位置開關(guān)，可標(biāo)識(shí)小車處于哪一個(gè)原煤倉(cāng)上。

卸料小車上面有三個(gè)擋板，可以使小車處于卸料/直通狀態(tài)。初始位置為直通狀態(tài)，當(dāng)開始卸料時(shí)，兩側(cè)的擋板打開，位于皮帶上的擋板關(guān)閉，煤炭從皮帶兩側(cè)落入選定的原煤倉(cāng)；當(dāng)小車經(jīng)過(guò)6#倉(cāng)與7#倉(cāng)之間時(shí)，為了避免煤炭撒落到外面，兩側(cè)的擋板關(guān)閉，皮帶上的擋板打開，此時(shí)小車處于直通位置，煤炭經(jīng)過(guò)小車后依然還落在皮帶上，較終進(jìn)入12#原煤倉(cāng)中。

小車有兩種卸料方式，**/連續(xù)方式。**方式是小車走到選定的原煤倉(cāng)后，停止不動(dòng)向原煤倉(cāng)內(nèi)卸料；連續(xù)方式是小車在選定的原煤倉(cāng)上來(lái)回行走，把煤炭均勻地卸到原煤倉(cāng)中。


配煤方式分為自動(dòng)配煤、手動(dòng)配煤和就地配煤三種方式。

在自動(dòng)配煤方式下，當(dāng)輸煤系統(tǒng)發(fā)出“程啟”操作后，配煤皮帶（10號(hào)甲、乙）即先運(yùn)行。當(dāng)配煤皮帶出現(xiàn)運(yùn)行信號(hào)后，首先按照煤倉(cāng)的順序進(jìn)行檢測(cè)，從**倉(cāng)開始進(jìn)行順序配煤，將所有煤倉(cāng)配**煤位。此時(shí)如果某些倉(cāng)不使用，則需要把這些倉(cāng)置于停用狀態(tài)，這樣在輪到這個(gè)倉(cāng)配煤的時(shí)候，就會(huì)把它跳過(guò)去，繼續(xù)為下一個(gè)倉(cāng)配煤。當(dāng)所有倉(cāng)都處于高煤位時(shí)，配煤就完成了。




手動(dòng)配煤是由操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的煤位和卸料小車的信號(hào)，在上位機(jī)上手動(dòng)操作小車的運(yùn)行/停止，卸料/直通，**/連續(xù)等功能，完成原煤倉(cāng)的配煤工作。

就地配煤是在現(xiàn)場(chǎng)由操作人員根據(jù)實(shí)際情況，操作小車的運(yùn)行/停止，卸料/直通，**/連續(xù)等功能，完成原煤倉(cāng)的配煤工作。





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