输煤斗轮堆取料机程控系统改造.pdf

2 0 0 6年 1 O月 第 3 4卷 第 5期( 总第 1 8 6期) Oc t 20 06 Vo 1 3 4 No 5 ( S e r No 1 8 6 ) 输煤斗轮堆取料机程控系统改造 Re f o r mi n g o f S e q u e nc e Co nt r o l Sy s t e m o n Buc k e t W h e e l Ty p e Re c l a i me r i n Co a l Ha n dl i n g Sy s t e m 刘喜 国 ， 孟令野 ， 张大东 ( 1 国电双辽发 电有限公 司， 吉林双辽1 3 6 4 0 0 ； 2 吉林电力股份有限公司， 吉林 长春 1 3 0 0 2 1 ) 摘要 ： 针 对国电双辽发电有限公司 1 号斗轮堆取料 机控制系统存 在的操作元 件和表计落后 、 设计 不合理 、 控制系 统繁杂庞大等 问题 ， 在控制方式方面提 出了相应 的改造措施 ， 经简化控 制系统 ， 增设可编程终 端 ， 改造 一次元件 、 增 加斗轮联锁功能 ， 实现半 自动控制改造后 ， 运行效果 良好 。 关键词 ： 斗 轮堆 取料机 ； 控制 系统 ； 技术改造 中图分类号 ： T M6 2 1 7 T M5 7 1 6 1 文献标识码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 0 6 ) 0 5 0 0 3 4 0 2 斗轮堆取料机是储煤场的首要设备 ， 它肩负着 燃料存储取用 的重要任务 ， 能够缓冲燃料紧缺时造 成的紧张局面， 保证锅炉正常运行所需 的燃料。 从近 几年的运行来看 ， 国电双辽发电有 限公 司 1 号斗轮 堆取料机控制系统庞大且繁杂 ， 内部继 电器均 已老 化、 腐蚀严重， 斗轮机部分电缆老化严重， 操作元件 和指示表计落后斗轮机运行至今电气控制缺陷 占斗 轮机总缺陷的 6 O 7 O ， 不仅增加了运行维护人 员的工作量 ， 而且影响了电厂的安全稳定生产。 经分 析研究本 文提 出了具体 的改造方 案 ， 实 施后效 果 显著 。 1 存在问题分析 国电双辽发 电有 限公 司 1号斗轮堆取料机 为 D Q1 6 0 0 1 6 0 0 3 5型， 改造前控 制系统主要存在 以 下几个方面的问题 。 a 控制系统繁杂、 庞大原控制系统 1 号斗轮 堆取料机电气控制系统 中即包含继电器控制 回路 ， 又包含老式 P L C控制模式， 程序设计不合理。 b 人机接 口设计元件多 司机室内左 、 右操作 台、 仪表盘上开关按钮以及报警装置 、 显示灯等元件 过多， 这不仅增加 了运行人员监视和操作项 目， 由于 设备故障的增多 ， 也增加了检修人员的维护量 。 C 一 次元件老化、 落后 一次元件和指示表计 落后 ( 如 ： 拨码开关、 光电数码管等 ) ， 老化严重 ， 不能 与控制系统配套使用 。 d 没有联锁保护功能 斗轮堆取料机各部件之 间 ， 以及斗轮机与系统胶带之间没有联锁保护功能 ， 不能保证燃料输送系统的安全稳定运行 。 2 改造措施 2 1 简化控制系统 ， 重新设计程序 重新设计斗轮机电气控制系统 ， 实现整机所有 机构 的单动、 联 动、 半 自动控制 ， 操作控制均 由 P L C 控制实现 ， 斗轮机各机构之 间联锁关系控制逻辑均 由 P C编程实现 ， 取 消原控制部分所有继电器 回路。 重新设计司机室左右操作台、 仪表盘。 增加 P C远程 站控制箱 、 可编程终端控制 站， 以及操 作元器件布 置 、 选型和接线 ， 以减少 由于操作元件 、 指示信号及 报警信号等同控制柜间的连接线 。 采用 OMRON公 司 C2 0 0 HE系列 P C机， 系统采用总线方式。 设置本 地站 ( 上部 电气室) 、 远程站 1 ( 下部电气室) 、 远程站 2 ( 司机室) 、 和操作员站( 触摸屏监控 、 显示) ， 实现运 行信号 、 位置信号 、 仪表信号的集中显示 ， 实现故障 诊断、 记录、 报警及故障历史记 录功能。由 3个站 、 1 个触摸屏显示终端构成 P L C通讯网络 ， 在司机室和 下部 电气室各设一个远程 P L C分站， 以提高系统的 可靠性和减少通讯控制电缆数量 ， 并实现点线连接 ， 收稿 日期 ： 2 0 0 6 0 6 2 0 作者简介 ： 刘喜 国( 1 9 7 O ) ， 男， 工程 师， 从事 电厂 热工专业相关工作 。 3 4 维普资讯 2 0 0 6年 1 0月 第 3 4卷 第 5 期 ( 总第 1 8 6 期 ) 0c t 2 0 06 Vo 1 3 4 No 5 ( Se r NO1 8 6) 以利于维护 、 检修。 编制 P I C系统控制软件 ， 包括斗 轮机手动、 联动 、 半 自动控制程序。编制可编程终端 的应用软件 ， 包括斗轮机运行 工况、 故障信 息、 数据 参数设定 ， 位置显示 的画面及程序 。 2 2 增 设 可编 程终 端 选用 O MRO N 公 司 NT系列进 口触摸屏作 为 可编程终端， 显示斗轮机的运行状态信息、 故障报警 信息及 回转角度 、 变幅角度、 大车行走距离的位置 。 实现斗轮机半 自动堆料 、 取料参数设定 ； 实现斗轮机 故障报警画面 自动切换 、 闪烁、 蜂鸣器报警 。取消原 操作 台上的拨码开关、 计数器、 报警指示器等； 取消 原司机室仪表 、 信号箱 。 2 3 改造一次元件 更换料位检测装置 ， 提高传感器的可靠性 。 在斗 轮机取料时， 通过光电编码器采集 回转角度数据 ， 依 据回转角度的变化， 进行模拟量数据的变化量调节 ， 使回转速度按照 1 c os函数 曲线变化 ， 实现斗轮机 等量取料 ； 重新设计更换大车行走距离检测装置、 回 转角度 检测装置、 俯仰 角度 检测装置 ， 以满足 P L C 系统 的控制要求和触摸屏显示要求 ； 大车行走距离 检测元件采用 E6 C2 一 C WZ 6 C增量型光电编码器 ， 保 证检测距离准确 。 回转角度检测、 俯仰角度检测元件 采用 E6 F AB 3 C绝对型光 电编码器 ， 保证角度检测 数据的准确和精度 ， 满足 P L C控制系统 的控制要求 和触摸屏位置显示 的要求 。 2 4 增加斗轮联锁功能 增加 回转与斗轮联锁功能 ， 当斗轮机取料跳闸 时 ， 回转立即停止 ， 以防止斗轮机撞煤堆 。增加斗轮 机半 自动取料作业过程中的回转停止及强制回转功 能 ， 在此功能取消时半 自动作业程序 能够 自动恢复 运行 。斗轮机半 自动作业时 ， 增设手动干预功能 ， 在 手动干预有效时 ， 可以暂时终止半 自动堆 、 取料作业 过程 ， 根据需要 可调整大车、 变 幅、 回转运行的参数 ， 当解除手动干预时 ， 半 自动程 序按照新 的作业位置 及参数运行。 增设斗轮机与系统胶带的联锁， 在可编 程终端屏幕操作的主菜单 中， 先将画面切换至单动 控制 ， 再触摸系统联锁控制按钮 ， 在系统联锁控制画 面中， 触摸系统联锁按钮或解除联锁按钮 ， 即可实现 斗轮机取料运行时与系统胶带 的系统联锁或解 除联 锁功 能 。 2 5 实 现半 自动 控制 半 自动控制操作分为半 自动堆料 和半 自动取料 两部分 ， 并且允许在半 自动运行 的情况下 ， 进行手动 干 预 。 a 半 自动取料控制 在联动控制方式下 ， 将大 车 开至预定位置 ， 然后 将控制 方式开关转至半 自动控 制方式 。将右操作台上的堆 取料控制开关扳至取料 控制 ， 斗轮机将按程序顺 序启动 落煤挡板 、 悬臂皮 带 、 斗轮。 当斗轮启动后 ， 设定第一反 向点的角度 、 第 ： 二反向点的角度 。确认后 ， 大车开始步进一段距离 ， 接着悬臂开始反方向旋转 ， 待 回转 至第一反向点处 停止 ， 大车又步进一段距离 ， 又反 向到第二反 向点 ， 前进 然后 反转 ， 再 前进 ， 重复工作下 去直至停 机 。强制功能 ： 在右操作台， 通过强制左 、 右转 ， 强制 停转按钮来调整半 自动取料 回转 ， 保证半 自动取料 的顺利进行 。左转停 止 ， 大车开始 按设定 的距 离前 进 ， 并继续按设定的参数进行半 自动取料。 b 半 自动堆料控制 在联动控制方式下将大 车 开至预定堆煤位置， 然后将控制方式转换 开关转 至 半 自动控制方式， 在触摸屏参数设定画面 ， 设定前进 堆料或后退堆料， 将取料转换开关扳至堆料 ， 斗轮机 将按程序顺序启动落煤挡板、 悬臂胶带 、 尾 车胶带 ， 开始半 自动堆料， 直至操作人员发出停止堆料指令 。 3 改造后控制 系统的特点 a 本机 P I C程序控制系统采用主从站形式 ， 用 I O远程通讯 ， 用一对通讯 电缆来替 代上百 根控 制 线 ， 达到安全、 可靠 的目的。 b 以 C RT操作员终 端显示 来代替 信号灯、 数 码管显示 。操作人员可通过触摸屏幕来显示各机构 的运行情况和故障显示。 C 大车行走机构 、 回转机构采用变频调速 ，