热电厂除灰系统的改造设计

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1、热电厂除灰系统的改造设计关键词：给料机刮板机搅拌机PLC工控器　　1、引言　　除灰系统是热电厂辅助设备控制系统的重要组成部分。由于现在人们对生活环境要求的提高对对环保的重视，使得除灰控制系统越来越受到关注和重视，促进使其除灰效果和自动化水平得到较大提高。除灰控制系统的任务是及时、高效、清洁的将静电除尘器中的灰送出至灰场。这里我以我们热电厂为例，介绍PLC工控器在控制的作用。　　采用常规继电器在运行中发现有以下问题：　　（1）由于继电器安装于放灰平台就地受烟尘腐蚀氧化长期使用后易出现接点氧化接触不良和线圈受潮烧毁，使系统运行可靠

2、性降低。　　（2）我厂除灰系统每台炉有1、2、3电场给料机、刮板机、搅拌机、给水电磁阀组成的顺序启动或手动多流程控制线路控制复杂，增大了控制设备和维护量。　　（3）常规继电器控制不具备通讯功能，无法和整个除尘系统协调工作，实现自动化。且使运行人员不易掌握放水时间，使放灰时粉尘飞扬，造成二次污染。　　这里我选用西门子公司的S7-200系列PLC和MICROMASTER440系列变频器对放灰系统进行改造。因为S7-200PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、检测及控制。其功能强大使其无论在独立运行，或相

3、连X络都能独立运行，或相连构成X络都能实现复杂功能控制。以达到提高系统可靠性、节能增效的目的。　　2、系统构成　　改造后新控制系统的硬件结构如图1所示，PLC输入输出接线如图2所示。由于原控制回路基本为顺序控制和逻辑控制，过程变量基本是开关量，所以仅用cpu266一个模块便可完成控制任务。其数字量输入采集控制室控制柜的集控信号、热继电器、过流继电器、中间继电器、交流接触器以及变频器的状态。数字量输出则用于控制指示灯的显示、变频器的起、停、增、减，并根据接收到的控制信号，通过控制接触器实现过程控制。　　为了改变目前系统无调速所带

4、来的的高故障和电能浪费，提高电动机的利用率和使用寿命，在新系统中增加了西门子公司的MICROMASTER440系列变频器进行调速。在平常锅炉负荷波动不大，除尘器烟尘量稳定的情况下，可以根据负荷的变化通过变频器来调节搅拌机的转速，满足负荷的波动。通过变频器控制电机转动达到节能增效和延长设备使用寿命目的。　　3、软件设计　　PLC控制程序包括一个自动顺序控制的主程序（如图3放灰顺序主程序）和多个手动控制多流程子程序。选定要放灰的电场后程序自动启动搅拌机、刮板机、要放灰的电场，当灰料到达搅拌机上端的料位计时，料位计感应到后立即启动电

5、磁阀。这样就解决了以前由时间继电器按经验设定启动时间，由于负荷波动引起开阀时间无法掌握。造成放出的灰料过干或过稀，引起二次污染。另外还可通过子程序控制使各部分单独运行方便检修调试。　　4、系统的通讯功能　　这里的放灰系统仅是除尘系统的一部分，还应与静电除尘器控制系统一起进行协调控制，使系统能够高效的运行。所以放灰系统的接口功能还是比较关键，通过接口技术，系统可以方便的与上位机系统以及其他子系统进行信息交换。　　西门子S7-200系列PLC有三种通讯方式：　　（1）第一种是点对点（PPI）方式　　主要用于与编程器或西门子的其他产

6、品（如人机接口）通讯。PPI是一种主/从协议，支持一机多从机连接和多主机多从机连接方式。采用RS-485信号标准的令牌总线通讯方式，其通讯协议是不公开的。当通过PC机对PLC进行编程和在线监测时，PLC作为从设备。而当PLC运行时可作为主站与联X的其他CPU（如我们正使用的除尘器低压振打电机加热器控制柜）进行通讯；　　（2）第二种是PROFIBUS－DP方式　　这种方式使得PLC可以接入PROFIBUS现场总线X络，在S7－200系列中只有CPU215自带DP接口，其它型号的CPU可通过扩展PROFIBUS－DP模块EM277

7、来实现DP通讯。上述两种DP通讯方式中S7－200都只能作为DP从站；　　（3）第三种方式是自由方式　　对用户完全开放。可根据需要自己定义通讯协议，使PLC连接到任何具有串行口且通讯协议公开的智能设备。如变频器、打印机、个人计算机、单片机等。PLC提供具有发送、接收、发送中断和接受中断等指令来控制通讯，使自由通信的实现更加方便灵活。　　S7-200系列PLC的强大通讯功能使其不仅可以与西门子的工控产品进行通讯，而且也可以与第三方厂商的产品进行通讯。以后进行系统集成时也不必再对放灰系统的硬件进行较大的变动，只需要在PLC中加入通

8、讯程序即可。　　5、结束语　　西门子S7-200PLC在其他火电厂的捞渣机和碎渣机系统中应用较为广泛，能很好的完成控制任务，充分发挥优越性能。运行、检修人员反映良好。最大限度的减少了机械设备故障和电机烧毁增加了设备可靠性，尤其减少了运行人员劳动强度实现自动化。如将这套系统应用