摘要：本次改造，只對撈渣機(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、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斜升脫水段的刮板撈渣機(jī)撈出，直接送至渣倉，每臺(tái)爐設(shè)1座渣倉，渣倉布置在鍋爐房外零米，渣倉用于除渣系統(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。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?！?.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，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)和渣倉控制系統(tǒng)。上述系統(tǒng)的信號（具體見附件i/o清單）通過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，通過刮板撈渣機(jī)的就地控制盤上的方式選擇開關(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，在方式開關(guān)切在按鈕在就地時(shí)，可以通過按鈕以及人機(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。除了緊急停止開關(guān)外，所有的就地開關(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，通過主控室lcd上的啟動(dòng)按鈕自動(dòng)啟動(dòng)。無論何時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)，都將進(jìn)行下列條件的預(yù)檢測：
＊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開關(guān)水位時(shí)，沖洗水閥打開。沖洗水補(bǔ)入，水位開關(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)檢測開關(guān)水位時(shí)，槽體補(bǔ)充冷卻水閥打開，冷卻水補(bǔ)入，水位開關(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。速度可以通過安裝在就地動(dòng)力站控制盤上的觸摸屏來設(shè)置或者通過遠(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?、低?bào)警；
＊?jiǎng)恿φ居蛪簣?bào)警；
＊渣倉料位高報(bào)警；
＊?jiǎng)恿φ揪C合故障報(bào)警。
2.3渣倉系統(tǒng)
渣倉系統(tǒng)采用就地繼電器控制，渣倉設(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，報(bào)警信號送至渣倉操作室，并送入撈渣機(jī)程控系統(tǒng)。
此外渣倉排渣門反饋信號、渣倉料位信號送人撈渣機(jī)遠(yuǎn)程站，進(jìn)行遠(yuǎn)方顯示。該系統(tǒng)在就地運(yùn)行。重要的信號通過硬接線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，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、壓力信號、故障信號等送入料機(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。重要的信號通過硬接線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，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)視的信號通過硬接線，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、?？刂苿?dòng)力柜。
就地方式下通過撈渣機(jī)就地控制柜控制撈渣機(jī)主電機(jī)啟、停；通過撈渣機(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、?？刂?。
遠(yuǎn)方方式下通過料除灰渣程控器控制，由灰渣主程控發(fā)出指令并通過硬接線控制撈渣機(jī)及其輔機(jī)的啟、?？刂啤Ｋ胁僮魍ㄟ^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，對稱短路電流10000a有效值。
4.2設(shè)備布置及防護(hù)等級
提供的遠(yuǎn)程i/o機(jī)柜安裝在現(xiàn)場，防護(hù)等級為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、強(qiáng)磁場和振動(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。所有模擬量和開關(guān)量的i/o模件應(yīng)有隔離裝置。數(shù)字量、開關(guān)量輸入信號應(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
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。