输煤系统24V直流电源改造
摘 要：简单介绍了我公司输煤系统的组成及PLC控制电气原理，叙述了公司在实际使用过程中PLC24V直流电源设计对强电串入考虑不足给输煤系统带来的损失，提出了改造方案，产生了经济效益，为PLC24V直流电源应用总结了方法。
毕业论文网 关键词：输煤系统 PLC 24V 直流电源 强电串入 改造 一、引言 内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW空冷机组工程厂址选择在丰镇电厂厂区东侧，安装2×600MW亚临界直接空冷燃煤机组。
燃煤拟采用准格尔煤田的煤，全部为铁路运输，年运量350万吨。
卸煤装置装设两台双车翻车机。
厂内卸煤线有效长度为1050m，厂外输煤皮带长度大约3000m。
双车翻车机布置为折返式，线路配置为两重、两空、一机走行。
配有两台DQL2000/2000.35型斗轮堆取料机作为堆取设备，同轨道串联布置。
（一）内蒙古京隆发电有限责任公司输煤程控系统简介 可编程控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)是80 年代发展起来的新一代控制装置, 是自动控制,计算机和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备，内蒙古京隆发电有限责任公司输煤程控系统采用PLC程序控制。
上位机使用i－Fix3.5软件，绘制输煤系统示意图及控制设备，利用相关功能实现点对点、点对多点的操作以及参数和数据的显示，以供运行人员分析判断；下位机采用AB controllogix系列PLC的硬件和LOGIX 5000软件编写相关程序，配合上位机实现整个输煤系统中的联锁启停控制功能。
系统中上位机设计有一台工程师站和一台操作员站，由于i－Fix软件的特殊功能，工程师站在日常的工作中也可以充当操作员站的角色，并且使用功能完全相同。
下位机机柜安装位置在控制室之外的电子间内，CPU采用AB controllogix系列容错系统冗余配置，以保障整个系统的稳定运行。
整个程控系统的供电方式采用双路电源冗余供应，并且实现无扰切换，系统备有不间断电源UPS，防止双路电源同时失电的情况发生。
上位机与下位机之间通讯采用RJ45双绞线、以太网通讯协议实现，就地设备的启停状态通过继电器或者接触器的断开或闭合反馈给PLC中DI模块；模拟量处理分为外供源和内供源两种方式，反馈统一使用4－20mA电流回路至PLC中AI模块分辨，各种信息由模块采集后交给CPU进行处理，并最终反映在上位机画面上，提供现场各类设备的状态信息，运行人员通过观察并判断画面显示的各类设备的状态，来进行相关的操作。
操作时，运行人员在上位机上通过点击方式控制所选设备，上位机将这些动作传入下位机CPU中，由CPU处理后输出至PLC的DO或AO模块，接着由继电器或接触器等元器件实现对开关量的控制。
（二）输煤系统各个I/O站介绍 我公司输煤系统共有8条皮带，约4km长，PLC远程站共有5个I/O站，分别为：集控室主站、五转I/O站和煤仓间I/O站，新煤场配电室I/O站和三转I/O站。
主控室为主站，有两个互相冗余的CPU，除此之外，还有两个I/O站，主要作为#6、#7皮带电机的启动/停止，信号反馈，电机电流显示等。
煤仓间I/O站控制#8皮带，五转I/O站是控制#4、#5皮带，新煤场配电室I/O站控制#1、#2皮带，三转I/O站控制#3皮带，程控室的指令通过PLC发到远方的程控柜，再通过控制柜内的继电器动作，控制电气开关柜动作，同时通过一些继电器动作，给程控已反馈信号。
在这个过程中，PLC控制回路的接线方式，有可能因就地传感器的问题导致强电串入PLC回路而烧毁卡件。
（三）输煤系统出现的问题 输煤系统PLC电气原理图如图1示，是由江苏某热工院设计的我公司输煤系统PLC控制电气原理图。
2010年4月28日，我公司输煤系统新煤场配电间I/O站DI卡件烧毁，导致这个卡件的所有开关量信号无法返回到集控室，致使皮带电机的保护无法动作。
经过研究PLC原理图发现是就地传感器节点串入强电，然后通过继电器触点，最终进入PLC回路，导致卡件烧毁。
为了避免再次发生烧毁卡件的恶性事件，我公司热控室技术人员经过研究、分析、讨论，确定对PLC 24V直流电源控制回路进行改造。
图1 输煤系统PLC电气原理图 二、改造方案 输煤系统就地有些传感器电源为强电供电，我热控室讨论改造的主要思路是让就地传感器回路与I/O站PLC控制回路完全分开，24V电源单独供给，防止PLC回路串入强电。
为此，设计的一个思想就是为就地传感器反馈点回路中单独增加一路24V电源，不再与PLC回路共用一个电源模块（见图2），两个回路互相隔离。
三、改造的效果 我公司输煤系统PLC控制回路经过改造后，再也没有发生过回路串入强电烧毁卡件的事故，经过长时间的应用，此改造是成功的，避免了PLC控制回路串入强电而烧毁卡件的事故，为我公司挽回了重大经济损失。
图2 改造后的PLC控制原理图 四、结束语 PLC控制系统作为工业生产自动化控制的设备，24V电源主要供 PLC 控制系统的输入输出继电器使用。
在一般的工业环境中因为可靠性较高，抗干扰能力较强一般使用不需要采取什么措施，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。
要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
参考文献： [1]谢克明,夏路易.可编程控制器原理与程序设计[M].北京：电子工业出版 社，2003。
[2]AB公司.AB PLC 工程师手册[S].2004.