13输煤程控检修规程分解.docx
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13输煤程控检修规程分解
13输煤程控
13.1输煤程控系统概述
衡丰发电有限公司输煤程控系统以圆筒仓为界分为两个独立上网系统，第一个系统将燃煤从翻车机经叶轮机或从煤厂通过斗轮机拨至皮带输送系统，通过通过电动犁煤器卸到圆筒仓存储。
也可以从翻车机经叶轮机拨至皮带输送系统通过斗轮机堆到煤场存储。
第二个系统将存储栽圆筒仓的燃煤由叶轮机拨至皮带输送系统，经过碎煤机最后输送到9#皮带下的16个原煤仓存储。
两个系统可以单独运行也可以同时运行。
整个系统设置一个主控制室，三个远程站（一号远程站设在1号转运站，二号、三号远程站设在煤仓间）
整个输煤系统主要监控对象有：
20条皮带输送机，6台叶轮给煤机，2台碎煤机，2台滚轴筛，4台带式除铁器，2台盘式除铁器，48台犁煤器，9台2位电动挡板，23台振打器，30台除尘器，2台取样器，2台除大木器，2台电子皮带称。
2台翻车机，2台斗轮机，共计156台设备。
本控制系统设备包括：
主控制室内模拟屏一面（显示输煤工艺流程），电源柜一面，主机柜一面，控制柜6面，仪表柜2面，工控机2台，一号远程站内电源柜一面，控制柜2面，二号远程站内电源柜一面，控制柜2面，三号远程站电源柜1面，控制柜两面。
13.1.1输煤程控系统可编程控制器（PLC）配置
一期工程输煤程控系统主控室内设有中央基板1块和扩展基板3块。
中央基板上插有电源模块、CPU模块、远程接口模块、扩展接口模块和6块开关量输出模块；第一块扩展基板上插有扩展接口模块和3块开关量输入模块、6块开关量输出模块.第二块扩展基板上插有扩展接口模块和9块开关量输入模块.第三块扩展基板上插有扩展接口模块和4块开关量输入模块、5块开关量输出模块。
#1远程站内设有1块扩展基板，扩展基板上插有电源模块、远程通讯模块、扩展接口模块和4块开关量输入模块、3块开关量输出模块。
#2远程站内设有2块扩展基板，第一块扩展基板上插有电源模块、远程通讯模块、扩展接口模块和5块开关量输入模块、2块开关量输出模块；第二块扩展基板上插有扩展接口模块和2块开关量输出模块。
二期输煤控制系统要求在原一期“可编程控制器、模拟盘、手动操作台”的基础上进行扩展，最终在全厂输煤系统实现“可编程控制器（PLC）和上位机监控管理系统”的控制方式。
二期工程在煤仓间新增一个远程站，用于实现本期新增工艺设备的信号采集，保留并继续使用一期原有#1转运站远程站、煤仓间远程站和输煤主控室主机站的电源、原S5-115UPLC、机柜及电缆等可用设备。
提供新增煤仓间远程站设备、整套输煤程控装置上位机设备、操作台、专用盘间电缆、各远程站通讯电缆及配套设备。
完善新老系统的接口，并保证整个系统的匹配及与MIS系统的通讯。
二期新增PLC是西门子S7系列产品与一期S5-115U保持正常的通讯，实现数据共享，在上位机能对一期和二期的PLC进行通讯并对各自所带的设备进行操作和状态显示，能对两个PLC进行读写操作。
二期工程输煤系统在原一期基础上将#9皮带输送机延长，并增加8个原煤仓，具体新增控制设备为：
电动犁式卸料机30台、原煤仓8个、除尘器8台等，另外2台#9带式输送机延长后其IO点进新增远程站。
原一期皮带机电流等模拟量信号直接在上位机显示。
13.2.输煤程控系统硬件
输煤程控系统由上位监控站、电源柜、PLC系统及系统软件组成，以下对各个部分进行详细说明。
13.2.1上位监控站硬件组成
上位监控站由两台功能和级别相同的上位机组成，硬件包括两台研华工控机主机、两台VX20020彩色液晶、两个标准101键盘、两只鼠标器、一台HP系列A4幅面激光打印机，一对音箱。
主要技术指标为：
CPU：
PentiumⅣ2.0MHz以上
RAM：
256Mb以上
HD：
80G
CDRW：
48× 显示器：
20"液晶分辨率为1280×1024
13.2.2可编程控制器（PLC）
一期输煤程控系统和二期输煤程控系统PLC与两台上位机分别各自独立进行通讯。
13.2.2.1一期输煤程控系统硬件配置
一期工程装机容量为2×300MW，其输煤程控系统选用的是西门子公司生产的S5-115U型可编程序控制器。
13.2.2.1.1可编程控器（PLC）技术参数
型号：
西门子S5-115U
最大存储容量:
42K字节
最大DI点数:
1024
最大DO点数:
1024
内部继电器:
2038个
电源范围:
220VAC±15%
13.2.2.1.2可编程控器（PLC）控制结构
主控室一个主站，现场两个远程站（一号远程站设在一号转运站，二号远程站设在煤仓间）。
编程器通过RS-232C串行口与PLC通讯，编程语言为STEP5，操作系统软件为S5-DOS（DOS系统）
13.2.2.1.3可编程控器（PLC）控制设备现状：
控制设备范围:
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
皮带运输机
条
20
2
叶轮给煤机
台
6
3
碎煤机
台
2
4
滚轴筛
台
2
5
带式除铁器
台
4
6
盘式除铁器
台
2
7
犁煤器
台
48
8
电动三通挡板
台
9
9
振打器
台
23
10
除尘器
台
30
11
采样器
台
2
12
除大木器
台
2
13
电子皮带秤
台
2
14
翻车机
台
2
15
斗轮机
台
2
控制方式:
就地控制、远方集中单控、程序控制
操作方式:
通过操作台按钮进行远方单控和程序控制
显示方式:
大屏幕LED发光二极管显示工艺流程
13.2.2.1.4具体PLC设备清单如下：
序号
名称
型号
数量
1
CPU模块
942-7UB11
1
2
存储器
375－OLD31
1
3
电源模块
951-7LD11
1
4
电源模块
951-7LB14
2
5
中央基板
700-2LA12
1
6
扩展主基板
701-2LA12
2
7
扩展基板
701-1LA12
4
8
扩展接口模块
306-7LA11
7
9
远程通讯处理模块
308-3UA11
1
10
远程通讯适配模块
318-3UA11
2
11
输入模块
430-7LA11
26
12
输出模块
451-7LA11
23
13.2.2.2二期输煤程控系统工程硬件配置
选用德国SIEMENS公司的S7300系列自动化产品，该系列产品的模块可带电插拔，从而可简化维护，增加系统的可靠性，而且，其坚固的结构，保证即使在最恶劣的现场环境下也能可靠地工作。
CPU选用315-2DP型号，它既可以控制本地I/O又可以通过Profibus-DP现场总线控制ET200分布式I/O。
在本方案中选择通过Profibus-DP现场总线来控制ET200分布式I/O，其传输速率最高可达12Mbps（传输速率与通讯距离有关），通讯介质为光缆。
在每个I/O机架上插有一个带双DP口的ET200接口模块，它支持冗余的Profibus-DP现场总线通讯，从而实现PLC的CPU与I/O模块的双工冗余通讯。
S7系列的CPU控制新增部分的设备，通过Profibus网与原S5系列CPU进行通讯，实现整个系统的控制要求。
德国SIEMENS公司的S7300系列315-2DP型CPU技术指标如下：
全部数字量通道：
65536入/65536出
全部模拟量通道：
4096入/4096出
DP从站：
最大地址区：
2KB
最大用户数据：
244字节I/244字节O
最大从站数:
32
执行时间:
位操作：
0.1us
字操作：
0.1us
定点数操作：
0.1us
浮点数操作：
0.6us
PROFIBUS-DP接口:
1
PROFIBUS-DP传输速率：
最大12Mbps
环境适应性
温度:
0-60℃
湿度:
0-93%无凝结
储存条件
温度:
-40-85℃
湿度:
0-93%无凝结
抗干扰能力:
满足IEEE472
二期工程输煤程控系统改造后PLC配置图
13.3输煤程控系统组态
上位监控软件采用GE公司的CIMPLICITY6.0开放式监控软件包，操作系统选用WINDOWS2000SP2简体中文版。
监控软件采用CIMPLICITY增强型实时监控软件包作为平台，生成一系列形象生动的操作画面和功能块。
其功能包括：
图形监控、动态图形显示、自由格式报告、历史数据采集、实时趋势图、历史数据显示等。
系统对一些重要参数和画面还设有操作员和维护员的进入口令。
在运行环境下可屏蔽WINDOWS所有热键，从而锁定系统自由进出。
系统开机或受电后可自动进入运行状态。
13.3.1监控管理软件包
主要画面有：
输煤程控工艺流程总画面
各个子系统画面
历史及实时趋势图
报警管理画面
工程师参数修改画面
系统诊断画面
报表管理画面
系统登录画面
画面中煤仓有上煤量、每台炉的上煤量累计值和皮带秤的瞬时值
13.3.2监控管理软件包可以实现的监视功能
Ø工艺流程的总图及局部分画面显示：
在监控计算机显示器上显示全厂工艺流程的总图及各个分画面，在总图上不但可以对全厂的设备运行情况进行监控，并且可以在总图上通过画面选择标签方便快速的切换到任何一个其它画面，以便对设备的运行状况进行监控和管理。
Ø工艺流程的动态显示：
在监控计算机显示器上动态实时显示全厂工艺流程，各主要设备的运行状态及过程控制的运行趋势，使生产管理人员掌握当前全厂生产运行情况。
Ø设备运行状态显示：
在监控计算机显示器上可用不同颜色动态实时显示各个设备的运行状态。
Ø模拟量等测量参数的数字显示及棒形图显示：
采用数字、棒图和百分比等方式实时显示测量参数的值，使现场管理人员及时掌握设备的运行状况。
Ø控制方式的显示：
在系统画面或分画面上可以选择画面中设备的控制方式，也可在设备上用鼠标点击即可弹出该设备的控制方式。
Ø报警显示
在监控计算机显示器上实时显示监控过程中出现的各种报警，能够显示报警的时间、类型、级别、组等能够给运行管理人员提供参考的信息，并能以光字牌和语音两种提示方式引起运行管理人员的注意。
Ø系统时钟显示
在监控计算机显示器上正确的显示当前的时间。
Ø操作提示显示
每操作一步就会弹出下一步的操作提示菜单。
Ø实时、历史趋势图显示
在监控计算机显示器上显示全厂生产数据的历史趋势或实时趋势，可选择一条至八条实时或历史趋势图在同一时间内显示在一幅画面上。
13.3.3监控管理软件包的控制功能
Ø所有工艺设备的控制
Ø各控制画面的切换
Ø系统参数的设定
操作级别允许的操作人员可根据实际情况在上位机上修改各设备的启动时间、延停时间及启停间隔时间等工艺参数。
Ø检修挂牌
系统中有设备故障时，操作员可以在检修画面中选择该设备，将其设定为检修状态。
此时，在控制画面中，该设备自动挂牌，提示操作员。
设备选择时，该设备自动禁选。
设备恢复后，在该画面中投入该设备既可。
Ø模拟量上、下报警限的设定
对于模拟量信号，操作级别允许的操作人员可以根据实际情况，在模拟量设定窗口中修改模拟量的上、下报警限。
Ø报警处理功能
当设备出现故障时，系统会发出语音及声响报警，且在上位监控画面上故障设备急闪烁，并显示报警光子牌。
系统提供报警记录和操作员的操作记录。
时间一般为60天，也可以根据用户的要求设定，方便进行故障分析。
在需要的情况下，系统报警条目及操作员的操作步骤可以实时打印。
Ø系统数据报表
系统能自动生成报警和操作报表以及模拟量数据报表。
报表可以根据要求打印也可以定时打印。
一般来说有以下报表：
·对正常生产运行可定期打印报表。
包括交接班记录、日报、月报、年报等。
·运行人员的操作记录打印，可对运行人员在控制室内进行的所有操作项目及每次操作时间作记录，以便于事故分析。
·其他需要打印的报表。
Ø分仓计量和分炉计量
系统通过电子皮带称的信号可以实现对煤仓加仓量、上煤量的统计，生成相应的班产量、日产量、月产量、年产量统计报表并打印。
Ø系统的安全性
不同的操作员拥有不同的操作级别，不同的操作级别有不同的操作权限。
每个操作员，必须首先正确输入名称和密码，系统指示允许进入，方可对系统进行操作，否则按非法登录将被拒绝进入上位监控系统。
13.4输煤程控系统调试
13.4.1上电过程
首先开启各远程站电源柜交流分路切换电源上的总电源开关，电压表指示为220V，相应的A路或B路指示灯亮。
因为A路为主工作电源，B路为备份电源，因此，若B路指示灯亮，请按下A路切换开关，使系统工作于A路。
总电源接通无误后，再分别开启该电源各分路开关，接着开启两台直流电源的总开关，直流电源工作正常时电压表指示24V，再分别开启直流分路切换器分路开关。
之后开启主控室电源开关，其开关顺序同各分站电源开启顺序，即先开启交流分路切换电源上的总开关，并使其工作于A路，再打开分路电源开关，接着开启两台直流24V电源总开关及分路电源开关，交、直流电源电压表指示分别为220V和24V。
当上述电源均已开启并工作正常后，开启两台上位机的显示器，最后打开工控机的电源开关。
此时PLC电源模块上“LOGICPOWER”指示灯亮。
CPU模块上“OK”、“RUN”、“EN”指示灯亮。
总线传输模块上“OK”指示灯亮，“RUNACTIVE”指示灯闪烁。
以太网通讯模块上“MODULEOK”、“LANONLINE”、“STATUS”指示灯亮。
整个系统的上电过程结束。
此时，上位机启动，运行一端时间后出现下面登录画面（图2-1）。
图2-1登录画面
用鼠标及键盘输入操作员姓名及密码进入上位监控程序启动画面（图2-2）。
图2-2启动画面
在上位监控程序封面画面中点击“进入”按钮，画面显示上位监控程序系统画面（图2-3）。
系统画面的功能是整个系统主要设备的状态显示及控制（图2-3）。
图2-3系统画面
13.4.2调试过程说明
13.4.2.1内容概要
本控制系统和上位监控系统是专为衡水恒兴发电有限责任公司设计。
筒仓前上煤系统、筒仓后上煤系统操作和运行是相互独立的、互不影响。
图3-1切换菜单画面
各监控画面可通过屏幕上方的菜单切换（图3-1），通过切换菜单可进入任一功能画面。
13.4.2.2操作方式
操作台上设有筒前急停、筒后急停按钮，分别对应筒前、筒后两个系统。
当现场或控制室发生故障，且来不及判断处理时，可旋转急停按钮，此时PLC向对应系统全部设备发停机信号。
所有正在运行的设备立即停机。
各主画面（系统画面、筒前画面、筒后
画面）上方显示相应急停的闪光光字牌，并伴有系统蜂鸣器和语音报警。
其它操作都在上位机上通过键盘或鼠标器完成。
手动操作时，为防止误操作需通过鼠标分两步操作，详细操作见各分画面说明。
本说明将对筒仓前输煤系统及煤仓上犁煤器的操作作详细介绍，筒仓后的常规操作与筒仓前相同，特殊操作将单独介绍。
13.4.2.3设备状态显示方式
主设备（皮带机、环式碎煤机、可逆环式细碎机等）在停机状态显示蓝色，运行状态显示红色，轻事故显示红色慢闪光，重事故发停机信号并显示紫色事故闪光。
联跳设备显浅紫色闪光。
当前流程选择上的设备显示黄色。
辅助设备运行状态显示红色，故障状态显示深紫色闪光。
三通挡板到位显示红色，若挡板卡死，则显示紫色闪光。
流程选择设备（三通挡板、叶轮给煤机、环式给煤机等）在选择流程时，当其为允许选择设备时显示绿色边缘。
13.4.2.4对话框操作说明
本上位机监控系统各种对话框操作方法均相同。
可用鼠标器点击需要操作的按钮。
也可用键盘的Tab键选择需操作的按钮，用Enter键或Space键确定选择。
点击“退出”按钮确定操作，点击“取消”按钮撤消操作并关闭对话框。
13.4.2.5按钮说明
控制方式选择开关：
输煤系统设有程控、联锁手动、解锁手动三种控制方式。
通过操作画面上的“操作方式”按钮来选择控制方式。
选中的控制方式在控制方式显示框内
显示出来。
筒仓后犁煤器操作分为程序配煤和手动配煤两种方式。
画面上设有“程配”、“手配”方式转换开关，选中一种控制方式，对应光字牌变成红色。
其它操作按钮：
将计算机内设备的故障信号复位，清除画面上的事故闪光。
进入/退出流程选择，相应状态在流程选择状态显示框内
显示出来。
启动预告，向现场设备发出设备启动预告警铃，同时检查挡板位置是否在所选流程要求的位置上（程控状态同时启动选中的流程挡板到位及尾仓犁落到位，其它犁抬到位。
）
程序按逆煤流方向启动流程中的设备。
上煤设备依次按顺煤流方向停车。
配煤程序清零。
重新执行程序配煤或顺序配煤。
用于消除蜂鸣器、报警铃的声响。
消除计算机内的流程信号，使系统恢复到初始状态。
13.4.3筒仓前输煤系统
在画面选择菜单中点击“筒前画面”，即进入如下筒仓前输煤监控画面（图3-1）。
图3-1筒前画面
13.4.3.1功能
筒仓上及筒仓前所有设备的操作和状态显示。
13.4.3.2程控方式操作
1、设置控制方式
点击“操作方式”按钮,画面上弹出选择操作方式对话框,
点击“系统程控”按钮,则将上煤控制方式设置为程控方式.
2、选择流程
进入“流程选择”画面，可以看到对应的流程选择按钮C1~C20，直接用鼠标点击按对应的流程选择按钮即可选择流程,点击后按钮变为黄色，所选流程立即生效。
（图3-2）
图3-2程选画面
若要取消某个流程，再次用鼠标点击按对应的C1~C20流程选择按钮,按钮颜色变为灰色，所选流程立即取消。
在“筒前画面”和“筒后画面”上也可进行程选操作，用鼠标点击“程选”按钮后弹出程选对话框,点击“进入程选”按钮,流程选择状态显示框内显示“程选未完”，画面上出现蓝色煤流箭头，同时三通挡板显示绿色边缘。
在画面上点击三通挡板，可以设置将其选择进入流程或者退出流程。
待流程选择或者取消完毕后，再点击“程选”按钮,画面上弹出程选对话框,点击“退出程选”按钮，程选操作完毕，可以进入设备操作状态。
3、清零
点击“清零”按钮，清除设备故障记忆信号。
4、预启
只能选择一条流程，流程选定后，点击“预启”按钮，PLC主机会启动所选流程全部挡板使之到达正确的位置。
如果现场设备均按要求完成上述动作，画面下方“程启”按钮变为有效。
如果在“预启”发出后数秒钟内，某一台或数台重要设备没有完成上述动作，画面上对应设备发出事故闪光，报警条显示具体故障。
这时需要排除故障或重选另一条流程。
原流程只有排除故障后方能启动。
5、程启
流程允许程序启动，“程启”按钮变为有效后，点击“程启”按钮，程序直接启动该流程。
流程程启时，流程中的设备按逆煤流方向逐台启动。
设备启动后，预启警铃消失。
若流程中选择了叶轮给煤机或环式给煤机这样的煤源设备，则叶轮给煤机或环式给煤机随程序一起启动，在运行状态也可由操作员对煤源设备进行启/停操作。
设备在运行时出现故障，PLC主机会立即令其停机，并联跳逆煤流设备。
若短期内排除了故障，操作员可以点击“清零”、“预启”，等到画面上“程启”按钮变为有效后再重新点击“程启”按钮，设备将从故障点开始按逆煤流方向逐台启动。
6、程停
如果有一条流程正在运行，点击“程停”按钮，程序直接程序停止该流程。
流程程停时，流程将按顺煤流方向依每台皮带给煤机的长度延时停车，使皮带给煤机上的余煤走空。
13.4.6.3联锁手动
当现场设备程控投入运行有困难时（主要指三通挡板位置信号工作不正常及皮带给煤机重载的情况），可采用联锁手动操作方式。
●控制方式选择“联锁手动”。
●流程选择与程控方式相同。
●把当前流程经过的挡板采用手动方式倒向流程要求的位置。
●点击“预启”按钮，PLC主机不检查各挡板位置（因此运行人员必须认真检查三通档板的位置，若挡板位置不正确则不要发启动指令），启动程选皮带给煤机的辅助设备（如除尘器），发出程选皮带给煤机沿线警铃，延时10秒钟后，“程启”按钮变为有效。
注意：
一定要确认挡板实际位置是否符合当前流程要求。
●启动
按逆煤流方向采用手动方式依次启动各设备，启动操作详见5.4解锁手动说明。
联锁关系以外的设备不会启动，而且前一设备合闸延迟时间到了以后，启动下一设备才会有效。
●停机
顺煤流方向依次手动操作各设备停机，注意每个设备停机时应尽可能使皮带给煤机上的余煤走空，以便下次启动时设备处于空载状态。
●运行状态中若要手动干预停下某台中间设备，或中间设备发生故障时，逆煤流方向以上的设备联跳，而顺煤流方向以下的设备仍处于运行状态。
13.4.6．4解锁手动
选择解锁方式控制，现场每一台设备（不参与控制操作的除外）均可通过上位机启/停操作，设备之间无任何联锁关系。
该操作方式只适用于调试和检修。
为防止对正在运行的设备误操作，在解锁状态下，不可对已加入流程或正在运行的设备（煤源设备除外）进行操作。
为防止误操作，程序设计为分步操作。
方法如下：
●用鼠标点击皮带给煤机的设备号（如1BCA，10BCB等）或设备图标（除皮带给煤机以外的设备），画面上出现设备启/停或抬/落的控制对话框。
●用鼠标点击相应的启/停或抬/落按钮，即可发出需要的指令，设备控制对话
框自动关闭。
●如果选中设备后不想继续操作，可点击“取消”按钮即可退出操作，设备控制对话框自动关闭。
13.4.7筒仓后输煤系统
在画面选择菜单中点击“筒后画面”，即进入如下筒仓后输煤画面（图3-3）。
图3-3筒后画面
筒仓后流程控制方式基本与筒仓前相同。
以下是一些特殊功能和操作方法。
9BCA、9BCB倒向功能
当皮带机9BCA或9BCB配煤至煤仓高煤位或当前皮带给煤机的犁煤器有故障需倒向另一侧配煤时，可用此功能。
如果9BC中任意一条皮带给煤机正在运行，需倒向另一侧时，点击“倒皮带”按钮，此时，目标皮带机启动，相关档板自动倒向到位。
完成上述动作后，流程中的皮带给煤机运行数秒钟后自动停机。
流程选项自动更新，并在流程列表中显示出来。
注意：
在倒向动作未完成之前，禁止再次进行倒向操作。
13.4.8配煤方式
本程控系统配煤分两种控制方式：
程序配煤和手动配煤。
以下将分别予以说明。
13.4.8．1程配方式
此控制方式只用于原煤仓配煤。
当选择此种方式，配煤犁全部由程序控制，按顺序配煤、低煤位优先配煤方式进行加仓。
●将配煤方式选择开关置于“程配”位置。
●检查检修仓和尾仓设置情况。
如果与运行要求不符，重新设置。
检修仓设置详见12检修设定画面操作内相关内容。
尾仓设置详见8.1.6尾仓设定。
●点击“配清”按钮。
●上煤程序“预启”发出后，尾仓犁煤器自动落下。
当犁煤器下皮带给煤机（10BCA或10BCB）合闸数秒钟后，首台非检修仓犁煤器开始落下，程序配煤开始。
配煤一周完后，系统语音报警、蜂鸣器报警，画面上方报警列表中显示“配煤一周完”，等待操作员响应。
●需要重新启动配煤程序时，先点击“配清”按钮，再点击“重配”按钮。
这种功能用于程配一周后，或者排除完设备故
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