基于QUANTUM PLC的火电厂输煤程控系统设计与实现

摘要

输煤程控系统是利用对输煤设备的控制，实现一定的工艺流程，完成卸煤、储煤、上煤、配煤等多种任务。火力发电厂电能的稳定输出依赖于燃煤的充足供应。因此，拥有一套高效的输煤程控系统，对于火电厂，尤其是耗煤量大的百万千伏安发电机组意义重大。 本文以谏壁发电厂七期输煤程控系统的设计与开发为研究对象。通过对控制对象的分析，选择使用施耐德公司的Unity Quantum系列PLC进行系统设计。根据输煤系统联锁性强、设备分散的特点，程控系统设置一个主站和多个远程I/O分站，现场设备信号直接接入附近的远程I/O分站。在对输煤设备就地控制回路及PLC系统进行设计后，完成硬件配置和软件组态。通过现场总线和工业以太网将PLC主站、远程I/O站和上位机监控系统组成网络。利用iFIX组态软件，开发出一套监控系统，实现输煤系统各设备的远程控制、实时监控、故障报警、历史信息查询等功能，以及形成各种必要信息的统计报表。 在本课题的设计开发和工程实施过程中，充分借鉴了以前的经验和教训，配套了有效的皮带机保护装置，在提高系统可靠性和抗干扰方面采取了有效措施，经实践检验均达到了预期的效果。 目前本套控制系统已投入使用，设备的运行效率提高，运行方式切换高效迅速，故障检测及时可靠。顺利实现了岗位值班制向设备巡岗制的过渡，将职工从恶劣的环境中解放出来，同时缓解了企业人员紧张的问题。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 工程背景及意义

1．1．1 谏壁发电厂输煤系统简介

1．1．2 输煤系统的特点

1．1．3 谏壁发电厂输煤程控系统组成和存在问题

1．1．4 课题研究的意义

1．2 国内外现状

1．2．1 国内外火电厂输煤程控系统的两大阵营

1．2．2 PLC和DCS控制系统的比较

1．2．3 本课题的选择和理由

1．3 主要研究内容

第二章 七期输煤程控系统方案设计

2．1 七期输煤系统介绍

2．2 七期输煤系统设备介绍

2．2．1 皮带式输送机

2．2．1 滚轴筛

2．2．2 碎煤机

2．2．3 除铁器

2．2．4 除尘器

2．2．5 自动采样装置

2．2．6 电动三通挡板

2．2．7 犁煤器

2．2．8 卸船机控制系统

2．2．9 堆取料机

2．2．10 电子皮带秤

2．2 七期输煤程控系统总体方案设计

第三章 七期输煤程控系统硬件设计

3．1 PLC概况及本课题产品选用

3．2 PLC硬件选型依据

3．3 七期输煤程控系统远程I／O站划分

3．4 七期输煤程控系统I／O点数统计

3．5 七期输煤程控系统PLC模块选型

3．5．1 CPU模块选型

3．5．2 输入／输出模块选型

3．5．3 Quantum远程I／O模块

3．5．4 机架及电源模块选型

3．5．5 通讯模块选型

3．6 七期输煤程控系统电源设计

3．7 七期输煤程控系统硬件的可靠性设计

3．7．1 PLC硬件安装的环境条件

3．7．2 电源可靠性设计

3．7．3 双机冗余设计

3．7．4 输煤程控系统的硬件抗干扰措施

3．7．5 I／O备用设计

3．8 系统硬件设计工程实景

第四章 七期输煤程控系统方案的实现

4．1 控制底层回路设计

4．2 设备层配置

4．3 信息层配置

4．4 PLC程序设计

4．4．1 基于PLC控制系统的设计流程

4．4．2 七期输煤程控系统功能设计

4．4．3 七期输煤程控系统PLC程序设计

4．4．4 软件抗干扰措施

4．4．5 七期输煤程控系统监控系统设计

4．5 应用实景

第五章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录