除灰PLC控制系統的改造
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除灰PLC控制系統的改造
除灰PLC控制系統的改造
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科技情報開發與經濟 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 的改造
張 偉，焦 毅
(陽城國際發電有限責任公司，山西陽城，048100)
摘 要：以陽城國際發電有限責任公司一期除灰三單元PLC控制系統升級成功為例，
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硬件組成優缺點進行了比較。
關鍵詞：除灰控制系統；系統改造；PLC；硬件組成
中圖分類號： rM621．7+3 文獻標識碼：A
個控制單元，通過兩臺上位機與兩套PLC組網后進行集中控制。
1 PLC升級的原因
除灰控制系統從系統結構分為兩部分，即飛灰系統與底渣系統。
陽城國際發電有限責任公司(以下簡稱陽城電廠)一期為6× 3．1 飛灰控制系統簡介
350 MW進口機組，采用單元制控制。6臺爐的除灰系統控制也實 飛灰系統是通過負壓原理處理空預器、省煤器、電除塵系統
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。整個系統設計為負壓輸送系統，由一臺真空風機產
統都分為飛灰系統和底渣系統 (兩臺爐公用的公用系統暫不涉 生系統所需的真空，把各灰斗的灰分別送至粗、細灰庫。在每個
及)。輸灰方式主要是水利輸灰，飛灰系統的灰水混合物和底渣 灰斗底部裝有飛灰給料裝置，當每個灰斗的排灰閥打開時，灰便
系統的渣水混合物一塊匯總到灰渣前池，通過灰渣泵、灰渣管線 進入到輸灰管線，這時管道中的真空開始升高，當真空達到系統
輸送到離廠區5 km以外的灰廠沉積。 的設定值“FULL LOAD”時，排灰閥立刻關閉停止排灰，當輸灰管
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，當低于滿負荷(FuLIJ LOAD)后，
和修建灰廠代價大，同時也為響應國家節能減排的號召，公司決定 排灰閥再次打開，灰進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號爐底渣系統進行干除渣改造(飛灰系統原 上述規則連續運行直到灰斗排空。在排灰閥打開時，管道中的真
來就設計有干卸灰方式，所以不需要改造)。計劃在原底渣系統一 空不斷降低，當達到無負荷“NO—LOAD”時，延時 15 s后系統自
級撈渣機后加裝一套二級撈渣系統，去掉原來底渣系統中渣漿泵 動轉到下一個灰斗，并關閉已排空的灰斗。這樣系統將根據
系統的大部分設備。由于增加的設備無法接入原底渣控制系統，也
“FULL-LOAD”“NO—LOAD”值控制排灰閥的開關，直到所有的灰
正因為該原因，才對除灰控制系統進行了升級改造。 斗排空為止。當控制程序中的最后一個灰斗排空后，系統將執行
2 控制系統改造方案 一 個 60 s的吹掃程序，然后關閉整個系統，如果在CONTINUE方
式下，系統重新輸灰。
原飛灰遠程 I／0柜、底渣遠程 I／0柜不做改動，在底渣系統
3．2 底渣控制系統簡介
增加一套二級撈渣機就地控制柜和一個二級撈渣機遠程 柜。
底渣系統由撈渣機(SFC)和渣漿泵系統構成，兩者相互獨
并只升級PLC系統 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系。鍋爐的底渣經撈渣機連續撈出送人
信模件等，同時更換上位機和更新應用軟件等。升級后的控制系
碎渣機破碎后，進人渣漿池，經攪動噴嘴攪拌后，由2臺渣漿泵
統不僅要保證原來的舊系統設備控制方式不變且原有功能使用
送至灰渣前池，兩臺渣漿泵一臺運行，一臺備用。
正常，而且新接人的二級撈渣系統要納入PLC遠程控制，并且實
撈渣機系統由一套液壓驅動裝置和液壓張緊裝置控制其運
現一級撈渣機和二級撈渣機之間的連鎖。
行情況。液壓張緊裝置控制撈渣機的松緊程度，它是一套自動控
3 陽城電廠除灰控制系統介紹 制的氣／油轉換裝置，控制氣源為壓縮空氣，經過空氣泵的運行維
持液壓張緊裝置恒定壓力。當鏈條松時，液壓裝置承受的力弱
陽城電廠除灰渣系統由美國UCC公司設計安裝，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檢測該
飛灰處理系統與一套底渣處理系統，采用上位機+PLC的控制方
裝置的運行情況，當高I值開關動作時說明SFC鏈條過松，需處
式進行系統操作、監控。控制系統采用美國AB公司的第一代
理；當高II值開關動作時說明SFC鏈條可能斷裂，此時自動停撈
CPU，PLC5—40系統。
渣機系統。由于液壓裝置供氣氣源帶有逆止閥，因而當氣源失去
陽城電廠除灰系統實行單元制管理方式，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控制系統的改造 本刊E—maihbjb@sxinfo．net 實踐與創新
開關報警。 1號oT 2號OT
庀
渣漿泵系統由兩臺渣漿泵及渣坑組成，爐渣經SFC和碎渣
機(CRUSHER)處理后落人渣坑，高壓噴嘴噴水攪拌后，由兩臺渣
交換機
漿泵送至灰渣前池。兩臺渣漿泵一臺運行一臺備用，每個泵都由
自己的電磁閥自動供應密封水，并由壓力開關和流量開關監視
密封水隋況，密封水流量低時對泵進行停保護。渣坑的液位由一
墨
個超聲波液位計和補水閥進行控制。同時在渣漿泵運行時，噴嘴
1號 CPU從站
按程序設定時間進行循環運行。
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設備 展二級遠程站
陽城電廠除灰控制系統兩臺機組設為一個單元，可以實現 連接老 PLC5系列遠程I／O站 連接老PLC5系列遠程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程 I／O站只有
‘===；
DH+ DH+
數據高速公路I 數據高速公路 一 路通信模件 1756一DHRIO有配置，這是整個改造的關鍵，也是
I I J l l 整個從 PLC5升級到PLC5000系統在設計時的一個難點。
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，其配置的硬件設備庫內未涉及
墾 曩 源模 n芒 模源 源 模 模 勺 模 件 U PLC5 1771系列產品，因此在PLC5000軟件中進行硬件配置與組
件 件 件 件 件 件
件 件 件 件 態時，不能找到對應的硬件設備，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 信模件進行鏈接，從而可以在PLC5000程序里面對PLC5系列的
i I 1 f
遠 遠 遠 遠 相關硬件進行組態及程序編輯。
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系統與 PLC5 0系統優缺點比較
飛灰遠 站 J 蔑渣 遠 站 笆灰 遠 站 J 蘑渣遠 站 (1)PLC5-40系統主從CPU實現冗余熱備是通過程序語句
引引 礙
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圖1 PLC5控制系統硬件配置 來實現的；而PLC5000系統主從 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 的改造
張 偉，焦 毅
(陽城國際發電有限責任公司，山西陽城，048100)
摘 要：以陽城國際發電有限責任公司一期除灰三單元PLC控制系統升級成功為例，
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硬件組成優缺點進行了比較。
關鍵詞：除灰控制系統；系統改造；PLC；硬件組成
中圖分類號： rM621．7+3 文獻標識碼：A
個控制單元，通過兩臺上位機與兩套PLC組網后進行集中控制。
1 PLC升級的原因
除灰控制系統從系統結構分為兩部分，即飛灰系統與底渣系統。
陽城國際發電有限責任公司(以下簡稱陽城電廠)一期為6× 3．1 飛灰控制系統簡介
350 MW進口機組，采用單元制控制。6臺爐的除灰系統控制也實 飛灰系統是通過負壓原理處理空預器、省煤器、電除塵系統
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。整個系統設計為負壓輸送系統，由一臺真空風機產
統都分為飛灰系統和底渣系統 (兩臺爐公用的公用系統暫不涉 生系統所需的真空，把各灰斗的灰分別送至粗、細灰庫。在每個
及)。輸灰方式主要是水利輸灰，飛灰系統的灰水混合物和底渣 灰斗底部裝有飛灰給料裝置，當每個灰斗的排灰閥打開時，灰便
系統的渣水混合物一塊匯總到灰渣前池，通過灰渣泵、灰渣管線 進入到輸灰管線，這時管道中的真空開始升高，當真空達到系統
輸送到離廠區5 km以外的灰廠沉積。 的設定值“FULL LOAD”時，排灰閥立刻關閉停止排灰，當輸灰管
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，當低于滿負荷(FuLIJ LOAD)后，
和修建灰廠代價大，同時也為響應國家節能減排的號召，公司決定 排灰閥再次打開，灰進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號爐底渣系統進行干除渣改造(飛灰系統原 上述規則連續運行直到灰斗排空。在排灰閥打開時，管道中的真
來就設計有干卸灰方式，所以不需要改造)。計劃在原底渣系統一 空不斷降低，當達到無負荷“NO—LOAD”時，延時 15 s后系統自
級撈渣機后加裝一套二級撈渣系統，去掉原來底渣系統中渣漿泵 動轉到下一個灰斗，并關閉已排空的灰斗。這樣系統將根據
系統的大部分設備。由于增加的設備無法接入原底渣控制系統，也
“FULL-LOAD”“NO—LOAD”值控制排灰閥的開關，直到所有的灰
正因為該原因，才對除灰控制系統進行了升級改造。 斗排空為止。當控制程序中的最后一個灰斗排空后，系統將執行
2 控制系統改造方案 一 個 60 s的吹掃程序，然后關閉整個系統，如果在CONTINUE方
式下，系統重新輸灰。
原飛灰遠程 I／0柜、底渣遠程 I／0柜不做改動，在底渣系統
3．2 底渣控制系統簡介
增加一套二級撈渣機就地控制柜和一個二級撈渣機遠程 柜。
底渣系統由撈渣機(SFC)和渣漿泵系統構成，兩者相互獨
并只升級PLC系統 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系。鍋爐的底渣經撈渣機連續撈出送人
信模件等，同時更換上位機和更新應用軟件等。升級后的控制系
碎渣機破碎后，進人渣漿池，經攪動噴嘴攪拌后，由2臺渣漿泵
統不僅要保證原來的舊系統設備控制方式不變且原有功能使用
送至灰渣前池，兩臺渣漿泵一臺運行，一臺備用。
正常，而且新接人的二級撈渣系統要納入PLC遠程控制，并且實
撈渣機系統由一套液壓驅動裝置和液壓張緊裝置控制其運
現一級撈渣機和二級撈渣機之間的連鎖。
行情況。液壓張緊裝置控制撈渣機的松緊程度，它是一套自動控
3 陽城電廠除灰控制系統介紹 制的氣／油轉換裝置，控制氣源為壓縮空氣，經過空氣泵的運行維
持液壓張緊裝置恒定壓力。當鏈條松時，液壓裝置承受的力弱
陽城電廠除灰渣系統由美國UCC公司設計安裝，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檢測該
飛灰處理系統與一套底渣處理系統，采用上位機+PLC的控制方
裝置的運行情況，當高I值開關動作時說明SFC鏈條過松，需處
式進行系統操作、監控。控制系統采用美國AB公司的第一代
理；當高II值開關動作時說明SFC鏈條可能斷裂，此時自動停撈
CPU，PLC5—40系統。
渣機系統。由于液壓裝置供氣氣源帶有逆止閥，因而當氣源失去
陽城電廠除灰系統實行單元制管理方式，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控制系統的改造 本刊E—maihbjb@sxinfo．net 實踐與創新
開關報警。 1號oT 2號OT
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渣漿泵系統由兩臺渣漿泵及渣坑組成，爐渣經SFC和碎渣
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交換機
漿泵送至灰渣前池。兩臺渣漿泵一臺運行一臺備用，每個泵都由
自己的電磁閥自動供應密封水，并由壓力開關和流量開關監視
密封水隋況，密封水流量低時對泵進行停保護。渣坑的液位由一
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按程序設定時間進行循環運行。
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4．1 PLC5系列的CPU = J— 蓉
：5設備 展二級遠程站
陽城電廠除灰控制系統兩臺機組設為一個單元，可以實現 連接老 PLC5系列遠程I／O站 連接老PLC5系列遠程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程 I／O站只有
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數據高速公路I 數據高速公路 一 路通信模件 1756一DHRIO有配置，這是整個改造的關鍵，也是
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墾 曩 源模 n芒 模源 源 模 模 勺 模 件 U PLC5 1771系列產品，因此在PLC5000軟件中進行硬件配置與組
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件 件 件 件 態時，不能找到對應的硬件設備，但可以通過 1756一DHRIO該通
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5 PLC5O0o系統與 PLC5 0系統優缺點比較
飛灰遠 站 J 蔑渣 遠 站 笆灰 遠 站 J 蘑渣遠 站 (1)PLC5-40系統主從CPU實現冗余熱備是通過程序語句
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圖1 PLC5控制系統硬件配置 來實現的；而PLC5000系統主從 CPU冗余熱備是通過冗余模件
