摘要：本次改造，只對(duì)撈渣機(jī)的就地程控系統(tǒng)進(jìn)行控制設(shè)備更新，保留并完善原設(shè)計(jì)的各項(xiàng)控制及保護(hù)功能。
　　
　　一、系統(tǒng)概述
　　
　　1.1機(jī)組撈渣機(jī)系統(tǒng)基本情況
　　
　　平電公司＃3、＃4機(jī)組為國(guó)產(chǎn)超臨界640MW燃煤機(jī)組。鍋爐底渣采用水浸式刮板撈渣機(jī)連續(xù)除渣的機(jī)械輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括渣倉(cāng)、撈渣機(jī)、撈渣機(jī)液壓動(dòng)力站、撈渣機(jī)尾部張緊裝置等設(shè)備組成。撈渣機(jī)主控制系統(tǒng)采用AB程控器控制，其中撈渣機(jī)液壓動(dòng)力站采用西門子PLC控制，其他附屬系統(tǒng)子均采用繼電器回路控制。
　　
　　1.2爐底渣系統(tǒng)描述
　　
　　爐膛排渣經(jīng)過(guò)渣井，連續(xù)進(jìn)入刮板撈渣機(jī)上槽體，經(jīng)水冷卻和淬化后由帶加長(zhǎng)斜升脫水段的刮板撈渣機(jī)撈出，直接送至渣倉(cāng)，每臺(tái)爐設(shè)1座渣倉(cāng)，渣倉(cāng)布置在鍋爐房外零米，渣倉(cāng)用于除渣系統(tǒng)中鍋爐爐底渣的儲(chǔ)存，濕渣由自卸汽車排往灰場(chǎng)或綜合利用用戶。
　　
　　每臺(tái)爐設(shè)置1臺(tái)刮板撈渣機(jī)，1座貯渣倉(cāng)。刮板撈渣機(jī)布置在鍋爐房零米層，頭部伸到鍋爐房外。
　　
　　1.3刮板撈渣機(jī)的設(shè)計(jì)條件
　　
　　每臺(tái)爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)：1臺(tái)
　　
　　每臺(tái)SCS設(shè)備輸送渣量：
　　
　　正常10.9～16.5t/h
　　
　　zui大65t/h
　　
　　運(yùn)行方式：連續(xù)
　　
　　SSC驅(qū)動(dòng)型式：液壓馬達(dá)
　　
　　刮板運(yùn)行速度：正常≯1.0m/min
　　
　　zui大≯4m/min
　　
　　冷卻水進(jìn)水溫度：≤33℃，夏季～45℃
　　
　　溢流水溫度：<60℃
　　
　　斜升段傾角：<350
　　
　　1.4系統(tǒng)控制設(shè)備組成：
　　
　　＊渣倉(cāng)控制裝置；
　　
　　＊撈渣機(jī)控制裝置；
　　
　　＊撈渣機(jī)動(dòng)力站控制裝置；
　　
　　＊撈渣機(jī)尾部張緊控制裝置。
　　
　　二、系統(tǒng)改造要求
　　
　　由于原先的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)撈渣機(jī)主控制系統(tǒng)采用的是ABLogix500PLC是通過(guò)以太網(wǎng)與就地站PLC進(jìn)行通訊，在撈渣機(jī)控制系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)，實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)撈渣機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)在上位機(jī)上顯示中斷，從而影響運(yùn)行人員的監(jiān)視和整個(gè)除渣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　
　　2.1刮板撈渣機(jī)控制系統(tǒng)要求
　　
　　本次改造，只對(duì)撈渣機(jī)的就地程控系統(tǒng)進(jìn)行控制設(shè)備更新，保留并完善原設(shè)計(jì)的各項(xiàng)控制及保護(hù)功能。新增的撈渣機(jī)遠(yuǎn)程I/O站作為除灰渣程控系統(tǒng)的一個(gè)遠(yuǎn)程站，接入原先除灰渣控制系統(tǒng)。該遠(yuǎn)程站采用雙纜（光纜）通訊，電源組件采用冗余電源。新增的灰渣程控系統(tǒng)的撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站取代原撈渣機(jī)的主控制器。該遠(yuǎn)程站主要監(jiān)控?fù)圃鼨C(jī)動(dòng)力站、撈渣機(jī)本體及尾部張緊裝置、渣倉(cāng)系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行狀況。保留原廠家配供的刮板撈渣機(jī)動(dòng)力站控制系統(tǒng)、撈渣機(jī)尾部張緊控制系統(tǒng)和渣倉(cāng)控制系統(tǒng)。上述系統(tǒng)的信號(hào)（具體見(jiàn)附件I/O清單）通過(guò)硬接線方式接人新增的灰渣程控系統(tǒng)的撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站，接受灰渣主程控系統(tǒng)的LCD操作員站的監(jiān)控。
　　
　　保留原撈渣機(jī)系統(tǒng)的就地控制箱、柜，撈渣機(jī)的就工夕遠(yuǎn)方控制方式切換只能在就地控制柜進(jìn)行切換。
　　
　　渣倉(cāng)系統(tǒng)及撈渣機(jī)尾部張緊裝置維持原設(shè)計(jì)不變，全部在就地自動(dòng)控制和人工控制。
　　
　　2.2刮板撈渣機(jī)控制方式
　　
　　刮板撈渣機(jī)操作方式設(shè)就地控制和遠(yuǎn)方控制二種控制方式，通過(guò)刮板撈渣機(jī)的就地控制盤上的方式選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。
　　
　　就地控制：就地控制箱上具有按鈕、指示燈以及人機(jī)觸摸屏，在方式開(kāi)關(guān)切在按鈕在就地時(shí)，可以通過(guò)按鈕以及人機(jī)觸摸屏進(jìn)行電機(jī)啟停，撈渣機(jī)啟停，正反向運(yùn)行及撈渣機(jī)速度的設(shè)定、顯示。指示燈有撈渣機(jī)正反向運(yùn)行、系統(tǒng)正常及故障狀態(tài)。此外，設(shè)有緊急停止按鈕和指示燈復(fù)位按鈕。
　　
　　遠(yuǎn)方控制：在遠(yuǎn)方控制時(shí)，接受灰渣主程控系統(tǒng)的LCD操作員站的監(jiān)控。在操作員站上可以進(jìn)行撈渣機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)啟停，撈渣機(jī)啟停，正反向運(yùn)行及撈渣機(jī)速度的設(shè)定以及顯示報(bào)警等功能。除了緊急停止開(kāi)關(guān)外，所有的就地開(kāi)關(guān)和控制都停止使用。
　　
　　2.2.1遠(yuǎn)方啟動(dòng)要求在遠(yuǎn)程控制模式下，通過(guò)主控室LCD上的啟動(dòng)按鈕自動(dòng)啟動(dòng)。無(wú)論何時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)，都將進(jìn)行下列條件的預(yù)檢測(cè)：
　　
　　＊密封水槽水位正常；
　　
　　＊刮板撈渣機(jī)的水槽水位正常，并且溫度低于60℃
　　
　　＊刮板撈渣機(jī)正常。
　　
　　當(dāng)密封水槽水位低于檢測(cè)開(kāi)關(guān)水位時(shí)，沖洗水閥打開(kāi)。沖洗水補(bǔ)入，水位開(kāi)關(guān)正常后（10秒，可調(diào)）沖洗水閥關(guān)閉。
　　
　　當(dāng)刮板撈渣機(jī)的水槽水位低于刮板撈渣機(jī)檢測(cè)開(kāi)關(guān)水位時(shí)，槽體補(bǔ)充冷卻水閥打開(kāi)，冷卻水補(bǔ)入，水位開(kāi)關(guān)正常后（5秒，可調(diào)）關(guān)閉。
　　
　　撈渣機(jī)配有可調(diào)速的液壓馬達(dá)，適應(yīng)不同工況下的排渣量。該裝置的自動(dòng)控制程序在就地廠家配供的PLC內(nèi)完成。速度可以通過(guò)安裝在就地動(dòng)力站控制盤上的觸摸屏來(lái)設(shè)置或者通過(guò)遠(yuǎn)方LCD操作員站控制。
　　
　　2.2.2停止順序當(dāng)系統(tǒng)處于遠(yuǎn)程控制模式時(shí)，系統(tǒng)正常停止時(shí)液壓動(dòng)力站電機(jī)停止。然后液壓系統(tǒng)的液壓馬達(dá)停止。刮板撈渣機(jī)正方向運(yùn)行停止。
　　
　　2.2.3撈渣機(jī)具有下列聯(lián)鎖保護(hù)報(bào)警功能：
　　
　　＊撈渣機(jī)緊急停止按扭報(bào)警；
　　
　　＊馬達(dá)馬達(dá)過(guò)載報(bào)警；
　　
　　＊電機(jī)啟動(dòng)失敗報(bào)警；
　　
　　＊控制回路故障報(bào)警；
　　
　　＊撈渣機(jī)水槽溫度高報(bào)警；
　　
　　＊撈渣機(jī)水槽低水位報(bào)警；
　　
　　＊撈渣井密封水槽水位低報(bào)警；
　　
　　＊撈渣機(jī)鏈條zui大延伸限制報(bào)警；
　　
　　＊撈渣機(jī)尾部液壓鏈條張力低/高壓力報(bào)警；
　　
　　＊鏈條偏心報(bào)警；
　　
　　＊?jiǎng)恿φ居蜏馗摺⒌蛨?bào)警；
　　
　　＊?jiǎng)恿φ居蛪簣?bào)警；
　　
　　＊渣倉(cāng)料位高報(bào)警；
　　
　　＊?jiǎng)恿φ揪C合故障報(bào)警。
　　
　　2.3渣倉(cāng)系統(tǒng)
　　
　　渣倉(cāng)系統(tǒng)采用就地繼電器控制，渣倉(cāng)設(shè)有裝車操作室，位于距地面2.2m處，卸料設(shè)備的控制盤布置在裝車操作室內(nèi)，由運(yùn)行人員在操作室就地操作。
　　
　　每臺(tái)渣倉(cāng)設(shè)1套連續(xù)料位計(jì)、l套高位料位計(jì)。連續(xù)料位計(jì)采用數(shù)字顯示，并確保動(dòng)作靈敏，指示正確。當(dāng)渣堆至高料位時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)送至渣倉(cāng)操作室，并送入撈渣機(jī)程控系統(tǒng)。
　　
　　此外渣倉(cāng)排渣門反饋信號(hào)、渣倉(cāng)料位信號(hào)送人撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站，進(jìn)行遠(yuǎn)方顯示。該系統(tǒng)在就地運(yùn)行。重要的信號(hào)通過(guò)硬接線I/O接入除灰渣程控系統(tǒng)的撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站。
　　
　　2.4尾部張緊裝置
　　
　　鏈條尾部張緊裝置采用液壓自動(dòng)張緊方式。撈渣機(jī)尾部設(shè)有鏈條張緊裝置，當(dāng)鏈條由于磨損被拉長(zhǎng)，可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。該裝置采用就地繼電器控制，只有尾部張緊裝置張緊高、低壓信號(hào)、壓力信號(hào)、故障信號(hào)等送入料機(jī)組撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站，進(jìn)行遠(yuǎn)方顯示。該系統(tǒng)在就地自動(dòng)運(yùn)行。重要的信號(hào)通過(guò)硬接線I/O接入＃4機(jī)組除灰渣程控系統(tǒng)的＃4機(jī)組撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站。
　　
　　2.5撈渣機(jī)動(dòng)力站及撈渣機(jī)本體系統(tǒng)
　　
　　撈渣機(jī)由進(jìn)口低速大扭矩內(nèi)曲線液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)（雙驅(qū)動(dòng)、不帶減速箱），并采用與之配套的進(jìn)口液壓油站。撈渣機(jī)尾部設(shè)有鏈條張緊裝置，當(dāng)鏈條由于磨損被拉長(zhǎng)，可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。鏈條尾部張緊裝置采用進(jìn)口液壓自動(dòng)張緊方式。
　　
　　撈渣機(jī)刮板有可靠的過(guò)載、掉鏈、斷鏈、卡鏈的保護(hù)裝置；鏈條自動(dòng)拉緊裝置和停車、自動(dòng)報(bào)警裝置。
　　
　　撈渣機(jī)動(dòng)力站保留就地PLC控制，所有需要監(jiān)視的信號(hào)通過(guò)硬接線，接入料機(jī)組撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站。撈渣機(jī)動(dòng)力站采用就地和遠(yuǎn)方二種方式啟動(dòng)。方式切換方式開(kāi)關(guān)設(shè)在撈渣機(jī)動(dòng)力站就地PLC控制盤上。保留撈渣機(jī)就地電氣啟、停控制動(dòng)力柜。
　　
　　就地方式下通過(guò)撈渣機(jī)就地控制柜控制撈渣機(jī)主電機(jī)啟、停；通過(guò)撈渣機(jī)動(dòng)力站就地PLC控制盤的人機(jī)觸模屏進(jìn)行撈渣機(jī)動(dòng)力站啟、停控制。
　　
　　遠(yuǎn)方方式下通過(guò)料除灰渣程控器控制，由灰渣主程控發(fā)出指令并通過(guò)硬接線控制撈渣機(jī)及其輔機(jī)的啟、停控制。所有操作通過(guò)設(shè)在單元機(jī)組集中控制室內(nèi)和脫硫控制室內(nèi)輔控網(wǎng)操作員站完成。
　　
　　三、控制系統(tǒng)軟件配置
　　
　　3.1操作員站（包括工程師站）
　　
　　輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)和各PLC控制系統(tǒng)之間通過(guò)冗余的以太網(wǎng)接口進(jìn)行通訊，共設(shè)置有6臺(tái)操作員站，可任意定義一臺(tái)為工程師站。*實(shí)現(xiàn)對(duì)各PLC控制系統(tǒng)監(jiān)控功能，即不僅能顯示各系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、泵、閥門等系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、過(guò)程參數(shù)、報(bào)警等，還可以進(jìn)行各運(yùn)行方式的選擇和切換，進(jìn)行自動(dòng)程控操作，同時(shí)還具有模擬量參數(shù)顯示、棒狀圖顯示、聲光報(bào)警、打印制表等功能。上位機(jī)軟件均采用Ifix4.0軟件編寫。其中除灰渣工程師站采用Ifix3.5軟件編寫。
　　
　　四、硬件配置
　　
　　遠(yuǎn)程站至＃4除灰渣PLC控制系統(tǒng)主通訊電纜均采用鎧裝光纜。通訊介質(zhì)應(yīng)能防止外界機(jī)械損傷，且不應(yīng)要求獨(dú)立的敷設(shè)通道。
　　
　　4.1供電電源
　　
　　撈渣機(jī)遠(yuǎn)程控制柜應(yīng)在220VAC單相50Hz下連續(xù)運(yùn)行。電源變化范圍為190～250V,49～51Hz，對(duì)稱短路電流10000A有效值。
　　
　　4.2設(shè)備布置及防護(hù)等級(jí)
　　
　　提供的遠(yuǎn)程I/O機(jī)柜安裝在現(xiàn)場(chǎng)，防護(hù)等級(jí)為IP56。
　　
　　所有硬件均是制造廠的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)配置。所有設(shè)備均能在強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)和振動(dòng)環(huán)境中連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，能在環(huán)境溫度－20℃～50℃，相對(duì)濕度10～95％（不結(jié)露）的環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行。所有程控裝置硬件是施耐德公司ModiconTSXQuantum系列。系統(tǒng)中所有模件應(yīng)是接插式的，便于更換。所有模擬量和開(kāi)關(guān)量的I/O模件應(yīng)有隔離裝置。數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)應(yīng)有抗浪涌保護(hù)。所有DO模件均應(yīng)設(shè)置中間繼電器隔離。
　　
　　五、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　平電公司＃3、＃4爐撈渣機(jī)控制系統(tǒng)改造后，系統(tǒng)穩(wěn)定性得到的大大的提高，準(zhǔn)確有效地提供了系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)，從而為運(yùn)行人員的監(jiān)控和操作提供了有力的參考保障。