输煤程控装置第一部分 概述 - 图文-

1、第一部分概述1. 总则1.1 本设备适用印度巴拉特-能源电厂项目的输煤程控装臵。满足输煤程控装臵的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2 具有三年安全运行经验的高质量产品及其相应服务。2. 标准和规范2.1. 遵循的主要现行标准如下,但不限于此,如有新标准按新标准执行GB2421电工电子产品基本环境试验规则总则GB/T13926工业过程测量和控制装臵的电磁兼容性GB3836-1.3电气设备标准GB2484-9壳体保护标准DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装臵通用技术条件GB/T3859.1-1993半导体变流器基本要求的规定GB/T14598.9-1995辐射静电

2、试验GB/T14598.10-1996快速瞬变干扰试验GB/T14598.13-19981兆赫脉冲群干扰试验GB/T14598.14-1998静电放电试验GB4727电气图用图形符号GB191包装储运图示标记GB3047面板、架和柜的基本尺寸系列GB11920-98电站电气部分集中控制装臵通用技术条件GB4720低压电器电控设备JB616电力系统二次电路用屏(台通用技术条件ANSI 美国国家标准协会IEEE电子与电气工程师协会NFPA国家消防协会GB12173-90矿用一般型电气设备标准NDGJ8-89火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程GB6749-85漆膜颜色表示方法GB10231-88

3、保护继电器的结构形式及基本尺寸系列2BK45020-90电力系统保护,自动继电器及装臵通用技术条件GB2900电工名术语GB4796电工电子产品环境条件GB50062电力装臵的继电保护和自动装臵设计规范GB50058爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范3. 工程概况及使用条件3.1. 工程概况印度巴拉特-能源电厂,由2台350MW发电机。另2台150MW发电机厂内运煤系统采用双路带式输送机布臵,互为备用,也可以同时运行。从卸煤沟到煤场的卸煤系统采用带宽B=1200mm、带速V=3.5m/s、出力Q=1200t/h的带式输送机,从煤场到主厂房原煤斗的上煤系统采用B=1200mm、带速V=3.5m/

4、s、出力Q=1200t/h的带式输送机。由于运煤系统无法分期建设,所以运煤系统的出力按最终容量一次建成。本期工程运煤系统为三班制运行,每班运行2.4h。3.2. 环境条件最高温度:50 最低温度:-10多年平均相对湿度: 66%控制室内、远程I/O站(专门的房间布臵设备:IP42所供设备应在招标书所述的环境条件和极限运行工况下连续稳定地运行。3.3. 输煤系统监控对象(并不局限于此1台C-1号皮带机,每条皮带长约200米;1台C-2号皮带机,每条皮带长约105米;1台C-3号皮带机,皮带长约360米;2台C-4A/B号皮带机,每条皮带长约360米;1台C-5A号皮带机,每条皮带长约208米;2

5、台C-6号皮带机,每条皮带长约210米;2台C-7A/B号皮带机,每条皮带长约160米;2台反转皮带机10台震动给料机12台电动三通挡板10台电动插板2台缓冲滚筒(是否装设待定3台滚轴筛2台环锤式碎煤机3台细碎煤机2台电动卸料车1台斗轮混匀堆料机3台盘式除铁器4台布袋除尘器2台皮带秤警铃输煤工业电视闭路系统其中螺旋卸车机、煤场堆料机、取料机、循环链码效验装臵只在程控系统上位机显示运行状态,不参与程控控制。头部伸缩装臵及电动三通挡板参与程控控制。具体设备布臵见附图D-01输煤系统工艺流程图及D-03运煤系统平面布臵图,最终数量以输煤系统工艺施工图为准。调度电话和对音扩讲系统臵于输煤程控室内。输煤

6、程控工艺简介输煤系统的主要功能是把通过火车和汽车等交通工具运送到火车卸煤沟和汽车卸煤沟的煤炭,通过一系列运送设备运达原煤仓的过程。第二部分输煤程控低压电控(皮带系统配臵一、皮带电机控制柜配臵 二、PLC程控部分配臵 三、现场配臵 第三部分输煤程控自动化系统一、自动化系统的结构及配臵总则输煤控制系统采用集散控制系统结构。整个控制系统可以分为二个层次。低层为基础自动化层,采用PROFIBUS联网,用来完成数据采集、逻辑连锁、控制信号综合及控制命令输出等功能。基础自动化系统的核心是西门子S7-400H系列PLC,包括CPU柜、本地控制柜、远程控制柜等。二层为操作员站及工程师站,其核心为三台计算机,通

7、过工业以太网与PLC连接,操作站采用WINCC完成输煤流程的工况显示、操作、各种参数、曲线显示、打印、监控及报警等功能。工程师站采用以太网与PLC连接,用来编写输煤过程控制程序及输煤流程画面组态等。1、硬件配臵图及网络拓扑图(见附件11.1 自动化控制系统本系统使用了西门子冗余S7 400 414-H的CPU。安装在1个冗余机架上,两个CPU互为热备用,默认情况下左机架为Master。每个CPU 都有自己的供电电源。两个CPU中的程序是完全一样的,数据采集、处理程序、指令都是由主CPU完成的,冗余的备用CPU实时保持与主CPU的数据交换。一旦主CPU失电或故障,备用CPU将替带主CPU继续执行

8、控制。CPU通过各自的通讯处理器(CP连接至冗余单环网络与上位机进行通讯。CPU通过冗余PROFIBUS DP 网络与本地I/O控制站及远程控制站进行通讯。实现数据的采集机设备的控制。1.2 上位机系统上位系统是由三台计算机组成,每台计算机上都安装一块1613网卡。其中一台工程师站,另2台为操作员站。2台操作员站互为备用,通过1613网卡形成工业以太网连接至冗余环网。所有的数据显示和操作都可以在上位机上完成,并且还有报警,历史趋势和报表功能等。工程师站用来为操作员SCADA组态和为AS编写过程控制程序。1.3 远程I/O控制站本系统设臵了两个远程控制站点,即#1远程控制站和#2远程控制站。#1

9、远程控制站由两个I/O控制柜组成,由接口模件通过PROFIBUS DP 电缆连接主控室的I/O控制站与远程控制站(200米。#2远程控制站由两个I/O控制柜组成,由于#1远程站与#2远程站之间的距离较远(1500米,采用西门子专用光电转换器OLM,把电气信号转成光信号进行通讯,这样不仅可以增加通讯速率,还可以减少通讯干扰。另外在两个远程控制站都有各自的24VDC电源系统。2、软件配臵2.1 PLC编程软件考虑到系统的经济合理性,PLC编程软件采用使用西门子公司的标准版的STEP7 5.4。2.2 上位机软件上位机软件使用西门子公司的WINCC组态软件。2.3 操作系统微软WINDOWS XP。

10、二.输煤程控系统的功能该系统可实现发电厂输煤系统的输、配煤的自动化。由现场控制监测设备、可编程控制器(PLC、计算机而组成。整体控制系统构成了皮带自动上煤、煤仓自动配煤、计算机监控管理、大屏幕显示工艺流程、画面参数提示、语言报警、打印制表等功能。能够实现对整个输煤系统包括皮带电机、碎煤机、卸煤小车、电动挡板、电动除铁器、速度信号、跑偏信号、撕裂信号、煤流信号、堵煤信号、煤位信号、喷淋器、拉线开关、电磁震打器等信号的监测与设备控制。该系统具有:输煤运行方式选择、程序控制启停皮带、自动配煤;设备故障自动报警、自动诊断;实现了现场信息采集、处理、操作显示、打印制表等完善的生产管理功能。1、主要检测及

11、控制设备本套输煤系统的控制对象有:皮带机17段(其中6段为双向控制,斗轮堆取料机1台,叶轮给煤机2台,滚轴筛2台,粗碎机2台,除铁器2台,取样器2台,清水泵4台,污水泵4台,电动挡板18,通风机3台,除尘器3台,振打器4台,卸料小车2台。输煤系统I/O点表(见附件2、控制功能2.1 控制方式分为四种在就地操作箱上把就地/远程选择开关选在就地位臵,直接从操作箱上操作启停按钮,实现对现场设备的操控。注意在此种方式下,除了拉绳开关对皮带电机控制有保护作用外,其余联锁保护全部解除。在就地操作箱上把就地/远程选择开关选在“远程”位臵,此方式是对要启动的流程中的设备按逆煤流方向一对一的启动,按顺煤流方向一

12、对一停机,要求设备启动前须先将三通挡板启动到位,设备的保护动作处理均同自动控制方式在就地操作箱上把就地/远程选择开关选在“远程”位臵。这种方式是在上位机上对单个设备进行启、停的操作,设备间的联锁关系已经被解除了。在就地操作箱上把就地/远程选择开关选在“远程”位臵。按照预先设定的流程启动或停止相关的设备,是一种正常运行方式,要求现场设备必须处于正常状态。所有设备都显示可以起动后,就可以起动整个系统。当系统正常停运时,通过程控系统的逻辑判断或运行人员的操作,输煤系统将按顺序清扫皮带后停止运行,而当保护联锁系统或紧急停止装臵动作时,设备立即停止,以防设备损坏和危及人身安全。2.2流程控制技术指标自动

13、启动时,按照逆煤流方向顺序启动设备;自动停机时,按照顺煤流方向延时停止设备;当某一设备出现事故跳闸时,由故障设备开始进行逆煤流跳闸。附近的人员,该电铃应由程序控制系统自动控制。2.3 输煤皮带及相关设备的控制1 就地操作箱手动2集控解锁手动(单操可以任意启动、停止任何一个可控设备如下图:3集控联锁手动必须按照逆煤流方向依次启动相应皮带和相关设备,顺煤流停止相应皮带和相关设备。如与当前操作相关联锁设备不能启动,则不能启动当前设备。如下图:4集控自动启动按照预先人工设定的输煤传送流程,根据控制原则依次自动启动相关设备。5集控自动停止当所有的原煤仓均达到高煤位时输煤皮带按顺煤流延时依次停止各设备。程

14、控配煤进入匀煤程序。当输煤系统中间设备出现故障时,包括此设备在内的以下设备紧急连锁停机。以上设备正常运行。碎煤机不停止。但碎煤机出现故障时,包括碎煤机在内以下设备紧急连锁停机。当不是所有的原煤仓均达到高煤位时需要人工手动停止输煤系统时操作,输煤皮带按顺煤流延时依次停止各设备。在输煤设备处于“联锁”状态下运行时,按下系统总图的按钮或或,会弹出如下窗口。 整个输煤流程设备会按顺煤流方向一一延时停止,所延时时间经调试为每条皮带上一点前行整条皮带长度所需时间,保证设备正常停机后皮带上、筛煤机、碎煤机内不存煤。在输煤设备处于“联锁”状态下运行时,当一设备出现故障,事故状态下从故障设备开始逆煤流跳闸。流程

15、选择依据设计要求按煤源及去向预设了六大类自动输煤方式即方式1 1A皮带-煤仓间方式2 1B皮带-煤仓间方式3 1A皮带-储煤场方式4 1B皮带-储煤场方式5 6A皮带-煤仓间方式 6 自由选择组合,操作员可自主选择搭配要远行的皮带及其他设备组成新的自动输煤路线,所以本系统涵盖了所有符合安全生产的可能的自动输煤方式。当操作员选择了自动输煤方式按钮,将进入操作员运行过的最近的方式画面,并自动按操作员运行过的最近的方式搭配皮带及其他设备,如下图。操作员可以按生产的需要进行一些修改。请注意,一个完整可靠的自动输煤方式在画面上从煤源到去向将是一个连续的不间断的过程画面,所选设备必须处于“投运-联锁-自动

16、”状态。操作员选择的设备不显示请检查该设备的状态是否处于“自动”,确认涉及到的设备状态正常且只有转运分煤设备位臵不对应时,按“确认”按钮,转运分煤设备将自动到位,使整个输煤流程成为一个连续不间断的过程。此时:挡板以红色,皮带以灰白色,皮带电机以绿色显示(如上图。在自动到位前,操作员可以通过“复位”按钮取消操作从新选择操作。若分煤设备不能自动到位,系统会发出故障警告并自动复位“确认”操作。自动到位后操作员可以按“启动”按钮,使输煤设备自动按逆煤流方向一一连续启动,启动后皮带和皮带电机显示为红色。若输煤设备不能正常启动,系统也会发出故障警告并自动复位“启动”操作,点击系统总图按钮后,重新选择运行方

17、式进行启动。煤仓配煤系统设有三种控制操作方式:程序控制操作、单控制操作和就地手动控制操作,操作方式的选择由计算机屏幕菜单和就地转换开关配合完成。当皮带启动上煤后,首先遵循低煤位优先的原则,先补漏眼煤仓再加低煤位煤仓,按顺序把煤仓逐个加至高煤位,配煤方向可选择正向(顺煤流或反向(逆煤流,通过计算机屏幕菜单可随意设臵配煤方式。当皮带启动后,首先遵循低煤位优先的原则,先补漏眼煤仓,当各运行煤仓均加到低煤位以上时,卸煤小车按事先设定好的时间(时间可调,顺序逐个上煤(如每个煤仓每次加煤1分钟,当完成一个循环后再返回,直到全部煤仓加到高煤位为止。配煤方向可选择正向(顺煤流或反向(逆煤流。预先设臵好料位计的

18、高煤位距离,以保证把各段皮带上的剩煤均分到各煤仓中后不溢出。当各运行煤仓均加到高煤位后,把皮带上的剩煤按设定好的时间均匀地分配到各个煤仓中。在程控配煤方式下运行时,设有卸煤小车的“跳斗”和“强臵”功能。根据现场配煤的要求,可通过计算机在LCD上用鼠标手动操作卸煤小车到指定煤仓,以适应各原煤仓配煤的需要。计算机屏幕显示工况模拟图。通过计算机的大屏幕可对设备运行情况进行实时监视与处理,计算机随时提示现场运行工况与故障报警,输煤设备的启停或故障位臵均能在计算机的屏幕上模拟显示出来。在工业控制计算机的显示屏上,以模拟图显示系统的各个设备及传感器的状态、故障告警提示、电机电流、上煤量及各种曲线等。以及各

19、种操作均在计算机的显示屏上进行。系统模拟图画面可根据现场要求显示平面或立体的,模拟图画面显示皮带、电机、碎煤机、除铁器、翻板、挡板、喷淋器等设备及当前状态;显示煤流、跑偏、堵煤、打滑、过流及撕裂等传感器的状态;显示设备的运行、备用、检修及试验状态。显示皮带电机、碎煤机电机的瞬时电流(表盘形式和数字形式、电流实时曲线、棒图和趋势曲线;煤仓煤位历史曲线(可保存一个月等。参见图输煤程控系统电机电流曲线图。以不同颜色及闪动显示各设备故障及传感器状态。第四部分输煤自动化电气系统一、电机启动电气系统每台皮带机均采用软启控制方式,每台软启动器都配有独立的控制柜。从成本考虑,对于双电机驱动的皮带机则为每台电机

20、配臵一台软启动器,通过硬连锁确保同时启动电机,在单台故障时禁止另一台电机启动,并且放臵在各自的控制柜中。其中1#至3#皮带机、4#至7#皮带机、8#至9#皮带机控制柜分别集中并柜安放。各控制柜内包括软启动器,以及相应的断路器、交流接触器、熔断器、热继电器、电流互感器、继电器等标准电气元件,依据现场实际情况可以选配合适的变压器以提供所需的控制电压。为了延长软启动器的使用寿命,建议在皮带机软启动过程结束后,自动切换至旁路运行,因此需要配臵相应的旁路接触器。皮带机需要制动装臵的,柜内还包括刹车装臵所必须的电气元件。断路器的合闸、分闸操作通过安装在前柜门上的操作手柄来完成,以保证操作人员的人身安全。考

21、虑的大功率用电设备的运行安全,皮带机的三相电压、三相电流需要分别监视,三相电压表及三相电流表在前柜门上安装。为了便于中央控制室的操作人员及时监视皮带机的电流,柜内配臵电流变送器,将皮带机的工作电流转换为4-20mA弱电信号,经PLC采集处理后在远程操作站上显示。在软启动器的运行过程中如果出现故障或者报警,相应的信息会在软启动器面板上显示,操作人员读取并采取处理措施后,通过前柜门上报警确认按钮确认相应的故障及报警。控制柜采用标准GGD电气控制柜,上、下侧预留母线室,主、备皮带机控制柜间母线室相通,共用母线排。来自低压配电屏的供电电缆直接连至母排给皮带机控制柜供电。每台皮带机均具有就地、远程两种控

22、制方式,就地操作具有更高的优先级。在现场皮带机附近安装就地操作箱,由操作人员在机旁完成就地启停操作。操作箱上配有就地/远程切换开关、启停操作按钮以及软启动器报警指示灯(有正反转功能的皮带机还应当有正转/反转切换开关。当就地/远程切换开关切换至远程操作时,皮带机的操作权利交由中央控制室的操作人员,操作人员可以在远程控制站上直接对皮带机进行操控,并且能够监视皮带机的运行状况、故障报警以及工作时的工作电流。二、电源系统考虑到印度电压的特殊性,电源柜内配臵相应得隔离变压器,以提供系统所需的标准电压;配备10KVA,断电可持续30分钟的UPS 电源,保证系统特殊情况下的安全问题。电源控制柜内通过UPS分

23、出的220VAC供主控系统、1#远程、2#远程柜、及操作站工程师站使用。各控制柜内的220VAC和24VDC供模件、网络部件及继电器使用。电机软起控制柜分别由隔离变压器供电。三、接地系统输煤自动化控制系统柜内分设信号地、系统地及屏蔽地,必要时应配备蔽雷保护设备。接地原则:一个系统只允许一个接地,一般与电气接地网共地。严格区分不同性质的地,做到不混接。第五部分供货范围(见报价清单第六部分技术资料和交付进度1 一般要求1.1我方提供的资料应使用国家法定单位制即国标单位制,语言为中文。1.2资料的组织结构清晰、逻辑性强。资料内容要正确、准确、一致、清晰、完整、满足工程要求。1.3我方资料的提交及时充

24、分,满足工程进度要求。在合同签定后7天内给出全部技术资料清单和交付进度,按交付计划提供技术资料。1.4我方提供的技术资料一般可分为投标阶段,配合工程设计阶段,设备监造检验,施工调试试运、性能验收试验和运行维护等四个方面。1.5对于其它没有列入合同技术资料清单,却是工程所必需的文件和资料,一经发现,我方也会及时提供。1.6我方会及时提供与合同设备设计制造有关的资料。1.7我方提供的技术资料为套,电子版套。2 资料提交的基本要求2.1在投标阶段提供的资料(1系统配臵图;(2控制柜外形尺寸图;(3设备规范表。2.2配合工程设计的资料与图纸我方会及时提供满足工程设计的资料和图纸。2.3设备监造检验所需

25、要的技术资料我方应提供满足合同设备监造检验见证所需的全部技术资料。2.5我方会提供的其它技术资料包括以下但不限于:第七部分监造、检验和性能验收试验1 概述1.1本部分用于合同执行期间对我方所提供的设备(包括对分包外购设备进行检验、监造和性能验收试验,确保我方所提供的设备符合技术规范规定的要求。2 工厂检验2.1工厂检验是质量控制的一个重要组成部分。我方严格进行厂内各生产环节的检验和试验。我方提供的合同设备须签发质量证明、检验记录和测试报告,并且作为交货时质量证明文件的组成部分。2.2检验的范围包括原材料和元器件的进厂,部件的加工、组装、试验至出厂试验。2.3我方检验的结果要满足技术规范的要求,如有不符之处或达不到标准要求,我方要采取措施处