除灰PLC控制系統(tǒng)的改造
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除灰PLC控制系統(tǒng)的改造
除灰PLC控制系統(tǒng)的改造
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科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì) SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT＆ECONOMY 201 1年 第 21卷 第26期
文章編號：1005-6033(2011)26—0213-03 收稿甘期：2011—O7一O6
除灰 PLC控 制 系統(tǒng) 的改造
張 偉，焦 毅
(陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西陽城，048100)
摘 要：以陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司一期除灰三單元PLC控制系統(tǒng)升級成功為例，
闡述了該廠除灰三單元5號、6號爐除灰控制系統(tǒng)PLC升級的原因，分別介紹了新舊
PLC組成，并對升級前后的PLC硬件組成優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞：除灰控制系統(tǒng)；系統(tǒng)改造；PLC；硬件組成
中圖分類號： rM621．7+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
個控制單元，通過兩臺上位機(jī)與兩套PLC組網(wǎng)后進(jìn)行集中控制。
1 PLC升級的原因
除灰控制系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為兩部分，即飛灰系統(tǒng)與底渣系統(tǒng)。
陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱陽城電廠)一期為6× 3．1 飛灰控制系統(tǒng)簡介
350 MW進(jìn)口機(jī)組，采用單元制控制。6臺爐的除灰系統(tǒng)控制也實(shí) 飛灰系統(tǒng)是通過負(fù)壓原理處理空預(yù)器、省煤器、電除塵系統(tǒng)
行單元制控制，每兩臺爐組成一個除灰集控單元。每臺爐除灰系 搜集的飛灰。整個系統(tǒng)設(shè)計為負(fù)壓輸送系統(tǒng)，由一臺真空風(fēng)機(jī)產(chǎn)
統(tǒng)都分為飛灰系統(tǒng)和底渣系統(tǒng) (兩臺爐公用的公用系統(tǒng)暫不涉 生系統(tǒng)所需的真空，把各灰斗的灰分別送至粗、細(xì)灰?guī)?。在每個
及)。輸灰方式主要是水利輸灰，飛灰系統(tǒng)的灰水混合物和底渣 灰斗底部裝有飛灰給料裝置，當(dāng)每個灰斗的排灰閥打開時，灰便
系統(tǒng)的渣水混合物一塊匯總到灰渣前池，通過灰渣泵、灰渣管線 進(jìn)入到輸灰管線，這時管道中的真空開始升高，當(dāng)真空達(dá)到系統(tǒng)
輸送到離廠區(qū)5 km以外的灰廠沉積。 的設(shè)定值“FULL LOAD”時，排灰閥立刻關(guān)閉停止排灰，當(dāng)輸灰管
由于多年排灰渣使灰廠空間越來越小，而且重新尋找灰廠址 線排空后，管道中的真空降低，當(dāng)?shù)陀跐M負(fù)荷(FuLIJ LOAD)后，
和修建灰廠代價大，同時也為響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，公司決定 排灰閥再次打開，灰進(jìn)入排灰管線再次排灰。輸送過程將按照
對除灰三單元5號、6號爐底渣系統(tǒng)進(jìn)行干除渣改造(飛灰系統(tǒng)原 上述規(guī)則連續(xù)運(yùn)行直到灰斗排空。在排灰閥打開時，管道中的真
來就設(shè)計有干卸灰方式，所以不需要改造)。計劃在原底渣系統(tǒng)一 空不斷降低，當(dāng)達(dá)到無負(fù)荷“NO—LOAD”時，延時 15 s后系統(tǒng)自
級撈渣機(jī)后加裝一套二級撈渣系統(tǒng)，去掉原來底渣系統(tǒng)中渣漿泵 動轉(zhuǎn)到下一個灰斗，并關(guān)閉已排空的灰斗。這樣系統(tǒng)將根據(jù)
系統(tǒng)的大部分設(shè)備。由于增加的設(shè)備無法接入原底渣控制系統(tǒng)，也
“FULL-LOAD”“NO—LOAD”值控制排灰閥的開關(guān)，直到所有的灰
正因?yàn)樵撛?，才對除灰控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造。 斗排空為止。當(dāng)控制程序中的最后一個灰斗排空后，系統(tǒng)將執(zhí)行
2 控制系統(tǒng)改造方案 一 個 60 s的吹掃程序，然后關(guān)閉整個系統(tǒng)，如果在CONTINUE方
式下，系統(tǒng)重新輸灰。
原飛灰遠(yuǎn)程 I／0柜、底渣遠(yuǎn)程 I／0柜不做改動，在底渣系統(tǒng)
3．2 底渣控制系統(tǒng)簡介
增加一套二級撈渣機(jī)就地控制柜和一個二級撈渣機(jī)遠(yuǎn)程 柜。
底渣系統(tǒng)由撈渣機(jī)(SFC)和渣漿泵系統(tǒng)構(gòu)成，兩者相互獨(dú)
并只升級PLC系統(tǒng) CPU部分，即只升級CPU模件、電源模件、通
立，但又存在相互連鎖關(guān)系。鍋爐的底渣經(jīng)撈渣機(jī)連續(xù)撈出送人
信模件等，同時更換上位機(jī)和更新應(yīng)用軟件等。升級后的控制系
碎渣機(jī)破碎后，進(jìn)人渣漿池，經(jīng)攪動噴嘴攪拌后，由2臺渣漿泵
統(tǒng)不僅要保證原來的舊系統(tǒng)設(shè)備控制方式不變且原有功能使用
送至灰渣前池，兩臺渣漿泵一臺運(yùn)行，一臺備用。
正常，而且新接人的二級撈渣系統(tǒng)要納入PLC遠(yuǎn)程控制，并且實(shí)
撈渣機(jī)系統(tǒng)由一套液壓驅(qū)動裝置和液壓張緊裝置控制其運(yùn)
現(xiàn)一級撈渣機(jī)和二級撈渣機(jī)之間的連鎖。
行情況。液壓張緊裝置控制撈渣機(jī)的松緊程度，它是一套自動控
3 陽城電廠除灰控制系統(tǒng)介紹 制的氣／油轉(zhuǎn)換裝置，控制氣源為壓縮空氣，經(jīng)過空氣泵的運(yùn)行維
持液壓張緊裝置恒定壓力。當(dāng)鏈條松時，液壓裝置承受的力弱
陽城電廠除灰渣系統(tǒng)由美國UCC公司設(shè)計安裝，包括一套
時，液壓裝置會自動拉緊SFC鏈條。兩個磁性的接近開關(guān)檢測該
飛灰處理系統(tǒng)與一套底渣處理系統(tǒng)，采用上位機(jī)+PLC的控制方
裝置的運(yùn)行情況，當(dāng)高I值開關(guān)動作時說明SFC鏈條過松，需處
式進(jìn)行系統(tǒng)操作、監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)采用美國AB公司的第一代
理；當(dāng)高II值開關(guān)動作時說明SFC鏈條可能斷裂，此時自動停撈
CPU，PLC5—40系統(tǒng)。
渣機(jī)系統(tǒng)。由于液壓裝置供氣氣源帶有逆止閥，因而當(dāng)氣源失去
陽城電廠除灰系統(tǒng)實(shí)行單元制管理方式，采用兩臺爐為一
時，拉緊裝置還能維持運(yùn)行，但不能長久，此時，低壓縮空氣壓力
213張 偉，焦 彀 除灰PLC控制系統(tǒng)的改造 本刊E—maihbjb@sxinfo．net 實(shí)踐與創(chuàng)新
開關(guān)報警。 1號oT 2號OT
庀
渣漿泵系統(tǒng)由兩臺渣漿泵及渣坑組成，爐渣經(jīng)SFC和碎渣
機(jī)(CRUSHER)處理后落人渣坑，高壓噴嘴噴水?dāng)嚢韬螅蓛膳_渣
交換機(jī)
漿泵送至灰渣前池。兩臺渣漿泵一臺運(yùn)行一臺備用，每個泵都由
自己的電磁閥自動供應(yīng)密封水，并由壓力開關(guān)和流量開關(guān)監(jiān)視
密封水隋況，密封水流量低時對泵進(jìn)行停保護(hù)。渣坑的液位由一
墨
個超聲波液位計和補(bǔ)水閥進(jìn)行控制。同時在渣漿泵運(yùn)行時，噴嘴
1號 CPU從站
按程序設(shè)定時間進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。
瑩lI瑩 軍 0量
矗 譬 盤
4 PLC介紹 莖 皇 j踺；
曼 0 姿
4．1 PLC5系列的CPU = J— 蓉
：5設(shè)備 展二級遠(yuǎn)程站
陽城電廠除灰控制系統(tǒng)兩臺機(jī)組設(shè)為一個單元，可以實(shí)現(xiàn) 連接老 PLC5系列遠(yuǎn)程I／O站 連接老PLC5系列遠(yuǎn)程I／O站
兩臺OT操作站的資源共享，具體硬件配置見圖1。
圖2 PLC5000控制系統(tǒng)硬件配置
1號OT 2號0T 余。
從圖2可以看出，在連接原來的飛灰與底渣遠(yuǎn)程 I／O站只有
‘===；
DH+ DH+
數(shù)據(jù)高速公路I 數(shù)據(jù)高速公路 一 路通信模件 1756一DHRIO有配置，這是整個改造的關(guān)鍵，也是
I I J l l 整個從 PLC5升級到PLC5000系統(tǒng)在設(shè)計時的一個難點(diǎn)。
通 通 通 通
通 箏 電 通籜 電 電 通信 電源 通信模 CP 在PLC5000的軟件配置中，其配置的硬件設(shè)備庫內(nèi)未涉及
墾 曩 源模 n芒 模源 源 模 模 勺 模 件 U PLC5 1771系列產(chǎn)品，因此在PLC5000軟件中進(jìn)行硬件配置與組
件 件 件 件 件 件
件 件 件 件 態(tài)時，不能找到對應(yīng)的硬件設(shè)備，但可以通過 1756一DHRIO該通
。：號CPU主站 IlWcPu， 呔站 2號c帥主站 2號c 從站
l 信模件進(jìn)行鏈接，從而可以在PLC5000程序里面對PLC5系列的
i I 1 f
遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 相關(guān)硬件進(jìn)行組態(tài)及程序編輯。
囂量 暑 程 電 暑 暑 程 電源 0 暑 程通 電源 暑 暑 程通
薦薦一 薦 源模件 籜 _—— 攆 量通 件 籜 _—— 攆 篷 薦 件一 攆 篷
5 PLC5O0o系統(tǒng)與 PLC5 0系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)比較
飛灰遠(yuǎn) 站 J 蔑渣 遠(yuǎn) 站 笆灰 遠(yuǎn) 站 J 蘑渣遠(yuǎn) 站 (1)PLC5-40系統(tǒng)主從CPU實(shí)現(xiàn)冗余熱備是通過程序語句
引引 礙
_l -9 _【
圖1 PLC5控制系統(tǒng)硬件配置 來實(shí)現(xiàn)的；而PLC5000系統(tǒng)主從 CPU冗余熱備是通過冗余模件
文章編號：1005-6033(2011)26—0213-03 收稿甘期：2011—O7一O6
除灰 PLC控 制 系統(tǒng) 的改造
張 偉，焦 毅
(陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西陽城，048100)
摘 要：以陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司一期除灰三單元PLC控制系統(tǒng)升級成功為例，
闡述了該廠除灰三單元5號、6號爐除灰控制系統(tǒng)PLC升級的原因，分別介紹了新舊
PLC組成，并對升級前后的PLC硬件組成優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞：除灰控制系統(tǒng)；系統(tǒng)改造；PLC；硬件組成
中圖分類號： rM621．7+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
個控制單元，通過兩臺上位機(jī)與兩套PLC組網(wǎng)后進(jìn)行集中控制。
1 PLC升級的原因
除灰控制系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為兩部分，即飛灰系統(tǒng)與底渣系統(tǒng)。
陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱陽城電廠)一期為6× 3．1 飛灰控制系統(tǒng)簡介
350 MW進(jìn)口機(jī)組，采用單元制控制。6臺爐的除灰系統(tǒng)控制也實(shí) 飛灰系統(tǒng)是通過負(fù)壓原理處理空預(yù)器、省煤器、電除塵系統(tǒng)
行單元制控制，每兩臺爐組成一個除灰集控單元。每臺爐除灰系 搜集的飛灰。整個系統(tǒng)設(shè)計為負(fù)壓輸送系統(tǒng)，由一臺真空風(fēng)機(jī)產(chǎn)
統(tǒng)都分為飛灰系統(tǒng)和底渣系統(tǒng) (兩臺爐公用的公用系統(tǒng)暫不涉 生系統(tǒng)所需的真空，把各灰斗的灰分別送至粗、細(xì)灰?guī)?。在每個
及)。輸灰方式主要是水利輸灰，飛灰系統(tǒng)的灰水混合物和底渣 灰斗底部裝有飛灰給料裝置，當(dāng)每個灰斗的排灰閥打開時，灰便
系統(tǒng)的渣水混合物一塊匯總到灰渣前池，通過灰渣泵、灰渣管線 進(jìn)入到輸灰管線，這時管道中的真空開始升高，當(dāng)真空達(dá)到系統(tǒng)
輸送到離廠區(qū)5 km以外的灰廠沉積。 的設(shè)定值“FULL LOAD”時，排灰閥立刻關(guān)閉停止排灰，當(dāng)輸灰管
由于多年排灰渣使灰廠空間越來越小，而且重新尋找灰廠址 線排空后，管道中的真空降低，當(dāng)?shù)陀跐M負(fù)荷(FuLIJ LOAD)后，
和修建灰廠代價大，同時也為響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，公司決定 排灰閥再次打開，灰進(jìn)入排灰管線再次排灰。輸送過程將按照
對除灰三單元5號、6號爐底渣系統(tǒng)進(jìn)行干除渣改造(飛灰系統(tǒng)原 上述規(guī)則連續(xù)運(yùn)行直到灰斗排空。在排灰閥打開時，管道中的真
來就設(shè)計有干卸灰方式，所以不需要改造)。計劃在原底渣系統(tǒng)一 空不斷降低，當(dāng)達(dá)到無負(fù)荷“NO—LOAD”時，延時 15 s后系統(tǒng)自
級撈渣機(jī)后加裝一套二級撈渣系統(tǒng)，去掉原來底渣系統(tǒng)中渣漿泵 動轉(zhuǎn)到下一個灰斗，并關(guān)閉已排空的灰斗。這樣系統(tǒng)將根據(jù)
系統(tǒng)的大部分設(shè)備。由于增加的設(shè)備無法接入原底渣控制系統(tǒng)，也
“FULL-LOAD”“NO—LOAD”值控制排灰閥的開關(guān)，直到所有的灰
正因?yàn)樵撛?，才對除灰控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造。 斗排空為止。當(dāng)控制程序中的最后一個灰斗排空后，系統(tǒng)將執(zhí)行
2 控制系統(tǒng)改造方案 一 個 60 s的吹掃程序，然后關(guān)閉整個系統(tǒng)，如果在CONTINUE方
式下，系統(tǒng)重新輸灰。
原飛灰遠(yuǎn)程 I／0柜、底渣遠(yuǎn)程 I／0柜不做改動，在底渣系統(tǒng)
3．2 底渣控制系統(tǒng)簡介
增加一套二級撈渣機(jī)就地控制柜和一個二級撈渣機(jī)遠(yuǎn)程 柜。
底渣系統(tǒng)由撈渣機(jī)(SFC)和渣漿泵系統(tǒng)構(gòu)成，兩者相互獨(dú)
并只升級PLC系統(tǒng) CPU部分，即只升級CPU模件、電源模件、通
立，但又存在相互連鎖關(guān)系。鍋爐的底渣經(jīng)撈渣機(jī)連續(xù)撈出送人
信模件等，同時更換上位機(jī)和更新應(yīng)用軟件等。升級后的控制系
碎渣機(jī)破碎后，進(jìn)人渣漿池，經(jīng)攪動噴嘴攪拌后，由2臺渣漿泵
統(tǒng)不僅要保證原來的舊系統(tǒng)設(shè)備控制方式不變且原有功能使用
送至灰渣前池，兩臺渣漿泵一臺運(yùn)行，一臺備用。
正常，而且新接人的二級撈渣系統(tǒng)要納入PLC遠(yuǎn)程控制，并且實(shí)
撈渣機(jī)系統(tǒng)由一套液壓驅(qū)動裝置和液壓張緊裝置控制其運(yùn)
現(xiàn)一級撈渣機(jī)和二級撈渣機(jī)之間的連鎖。
行情況。液壓張緊裝置控制撈渣機(jī)的松緊程度，它是一套自動控
3 陽城電廠除灰控制系統(tǒng)介紹 制的氣／油轉(zhuǎn)換裝置，控制氣源為壓縮空氣，經(jīng)過空氣泵的運(yùn)行維
持液壓張緊裝置恒定壓力。當(dāng)鏈條松時，液壓裝置承受的力弱
陽城電廠除灰渣系統(tǒng)由美國UCC公司設(shè)計安裝，包括一套
時，液壓裝置會自動拉緊SFC鏈條。兩個磁性的接近開關(guān)檢測該
飛灰處理系統(tǒng)與一套底渣處理系統(tǒng)，采用上位機(jī)+PLC的控制方
裝置的運(yùn)行情況，當(dāng)高I值開關(guān)動作時說明SFC鏈條過松，需處
式進(jìn)行系統(tǒng)操作、監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)采用美國AB公司的第一代
理；當(dāng)高II值開關(guān)動作時說明SFC鏈條可能斷裂，此時自動停撈
CPU，PLC5—40系統(tǒng)。
渣機(jī)系統(tǒng)。由于液壓裝置供氣氣源帶有逆止閥，因而當(dāng)氣源失去
陽城電廠除灰系統(tǒng)實(shí)行單元制管理方式，采用兩臺爐為一
時，拉緊裝置還能維持運(yùn)行，但不能長久，此時，低壓縮空氣壓力
213張 偉，焦 彀 除灰PLC控制系統(tǒng)的改造 本刊E—maihbjb@sxinfo．net 實(shí)踐與創(chuàng)新
開關(guān)報警。 1號oT 2號OT
庀
渣漿泵系統(tǒng)由兩臺渣漿泵及渣坑組成，爐渣經(jīng)SFC和碎渣
機(jī)(CRUSHER)處理后落人渣坑，高壓噴嘴噴水?dāng)嚢韬螅蓛膳_渣
交換機(jī)
漿泵送至灰渣前池。兩臺渣漿泵一臺運(yùn)行一臺備用，每個泵都由
自己的電磁閥自動供應(yīng)密封水，并由壓力開關(guān)和流量開關(guān)監(jiān)視
密封水隋況，密封水流量低時對泵進(jìn)行停保護(hù)。渣坑的液位由一
墨
個超聲波液位計和補(bǔ)水閥進(jìn)行控制。同時在渣漿泵運(yùn)行時，噴嘴
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按程序設(shè)定時間進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行。
瑩lI瑩 軍 0量
矗 譬 盤
4 PLC介紹 莖 皇 j踺；
曼 0 姿
4．1 PLC5系列的CPU = J— 蓉
：5設(shè)備 展二級遠(yuǎn)程站
陽城電廠除灰控制系統(tǒng)兩臺機(jī)組設(shè)為一個單元，可以實(shí)現(xiàn) 連接老 PLC5系列遠(yuǎn)程I／O站 連接老PLC5系列遠(yuǎn)程I／O站
兩臺OT操作站的資源共享，具體硬件配置見圖1。
圖2 PLC5000控制系統(tǒng)硬件配置
1號OT 2號0T 余。
從圖2可以看出，在連接原來的飛灰與底渣遠(yuǎn)程 I／O站只有
‘===；
DH+ DH+
數(shù)據(jù)高速公路I 數(shù)據(jù)高速公路 一 路通信模件 1756一DHRIO有配置，這是整個改造的關(guān)鍵，也是
I I J l l 整個從 PLC5升級到PLC5000系統(tǒng)在設(shè)計時的一個難點(diǎn)。
通 通 通 通
通 箏 電 通籜 電 電 通信 電源 通信模 CP 在PLC5000的軟件配置中，其配置的硬件設(shè)備庫內(nèi)未涉及
墾 曩 源模 n芒 模源 源 模 模 勺 模 件 U PLC5 1771系列產(chǎn)品，因此在PLC5000軟件中進(jìn)行硬件配置與組
件 件 件 件 件 件
件 件 件 件 態(tài)時，不能找到對應(yīng)的硬件設(shè)備，但可以通過 1756一DHRIO該通
。：號CPU主站 IlWcPu， 呔站 2號c帥主站 2號c 從站
l 信模件進(jìn)行鏈接，從而可以在PLC5000程序里面對PLC5系列的
i I 1 f
遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 相關(guān)硬件進(jìn)行組態(tài)及程序編輯。
囂量 暑 程 電 暑 暑 程 電源 0 暑 程通 電源 暑 暑 程通
薦薦一 薦 源模件 籜 _—— 攆 量通 件 籜 _—— 攆 篷 薦 件一 攆 篷
5 PLC5O0o系統(tǒng)與 PLC5 0系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)比較
飛灰遠(yuǎn) 站 J 蔑渣 遠(yuǎn) 站 笆灰 遠(yuǎn) 站 J 蘑渣遠(yuǎn) 站 (1)PLC5-40系統(tǒng)主從CPU實(shí)現(xiàn)冗余熱備是通過程序語句
引引 礙
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圖1 PLC5控制系統(tǒng)硬件配置 來實(shí)現(xiàn)的；而PLC5000系統(tǒng)主從 CPU冗余熱備是通過冗余模件
