煤炭输送系统设计.docx

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1、摘要由于火电厂输煤系统具有分散性高、占地面积大，作业环境恶劣，通讯距离远，人工成本高，所以采用现代的技术与方法，以保证其安全、稳定的生产，是电力公司必须要研究的问题。以某小火力发电厂的煤炭输送系统为研究背景，进行了P1C的计算机控制。该系统采用西门子S7-300P1C作为主控设备，着重对该系统的总体结构进行了详细的分析与探讨，并提出了软硬件和上位机的图形设计,为输煤自动监控系统的开发和开发，并进行了仿真调试为用户在实际生产过程中的实时、准确的操作信息的过程中，反馈切实可靠的即时运行信息。关键词：输煤控制系统；P1C5组态AbstractBecausethecoa1transportsystem

2、oftherma1powerp1anthashighdispersion,1argearea,badworkingenvironment,1ongcommunicationdistance,high1aborcost,sotheuseofmoderntechno1ogyandmethodstoensureitssafeandstab1eproduction,isthepowercompanymuststudytheprob1em.Basedonthecoa1conveyingsystemofasma11therma1powerp1ant,thecomputercontro1ofP1Ciscar

3、riedout.ThesystemusesSiemensS7-300P1Casthemaincontro1equipment,focusesontheovera11structureofthesystemhascarriedonadetai1edana1ysisanddiscussion,andputforwardthesoftwareandhardwareandPCgraphicdesign,forthecoa1transportautomaticmonitoringsystemdeve1opmentanddeve1opment,fortheuserintheactua1production

4、processofrea1-time,accurateoperationinformationprocess,Feedbackre1iab1erea1-timeoperationa1information.Keywords:coa1transportcontro1system;P1C;configuration摘要IAbstractI11第一章绪论11.1 课题的背景与研究意义11.2 国内外研究现状2第二章总体方案设计32.1 系统功能需求分析32.1.1 系统功能32.1.2 系统需求32.2 系统总体设计42.2.1 系统控制方式设计42.2.2 系统构成5第三章系统硬件方案设计73.1

5、 P1C的选型73.2 速度监测传感器的选型73.3 煤位检测传感器的选型73.4 跑偏保护传感器的选型73.5 撕带保护传感器的选型83.6 堆煤保护传感器的选型83.7 拉绳开关的选型83.8 系统控制电路图8第四章系统软件设计方案104.1 系统I/O分配104.2 系统主控模块流程设计104.3 系统上煤控制系统流程114.4 系统配煤控制系统流程13第五章系统仿真155.1 MCGS组态软件的介绍155.2 MCGS组态软件的组成155.3 MCGS组态软件的主要功能及特点155.4 系统仿真结果17结论18参考文献19致谢21附件22附件1梯形图22附件2接线图37第一章绪论1.1

6、 课题的背景与研究意义我国已成为世界能源生产第一大国，随着工业技术的不断提高，对电厂的需求也越来越大。目前，国内电厂采用煤炭作为发电站的主要能源。由于我国的煤矿分布较为密集，所以在向火力发电厂输送的时候，必须使用各种交通方式，而火力发电厂的煤储车间则要将其输送到专门的火力点。电厂的自动监控系统，其主要作用是确保煤炭从煤炭贮存库向特定的燃料站输送，并在此过程中实现装车、堆积、配送、卸货等作业，是确保电厂安全运行的一个关键环节。在燃煤电站中，由于煤矿的运载是一个非常关键的环节，而且在工作中所处的条件十分苛刻，加之电站占地较广，煤量很大，人工操作困难，所以必须通过计算机程序来实现自动控制。中国的煤炭

7、发电仍占发电总量的百分之六十以上，煤炭会被投入到锅炉中，因为温度高，产生大量的蒸汽，发电机才会运转起来。可以说，蒸汽就是电力的基本能源。因此，燃煤电站的首要功能就是将蒸汽的能量转换为电力，因此，在火力发电厂的建造中，要注意使煤炭充分的燃烧，从而产生大量的蒸汽。煤炭的输送也是一个很大的问题，全国各地都有很多的发电厂，随着电力行业的发展，人民从中受益，国家的经济也得到了极大的发展。同时，随着产业发展，各地燃煤发电厂的运行状况也是参差不齐，有些电厂还采用了一些陈旧的装置，导致三通阻塞，从而导致机组停机。因为我们的技术水平和世界先进水平还有很大的距离，在设计上不够创新，在其它方面也远远不如先进国家。还

8、有一些火力发电厂仍然采用笨拙的中继按键和简易P1C构成的控制，这些控制系统中按键众多，屏幕错综复杂，增加了操作的难度。大规模兴建的燃煤电站使这个产业更加具有竞争力。然而，不论怎样，电力公司都必须马上着手处理一个重大问题：如何在降低煤炭运输费用的同时提高能源利用率。由于我国的发展受到了一定的制约，而且至今尚未找到替代煤炭的新的能源,因此煤炭仍是我们国家发电的主要能源。虽然很多燃煤电站的煤炭输送装置可以通过一些自动的方式来完成，通过一个简单的控制装置就可以完成对装置的监控,从而达到对装置的联动和警报。例如在犁刀的时候，我们会让工人用几个开关来控制犁具，从而让犁起和落下，而且还可以固定在一定的地方。

9、但目前国内的工业生产技术还无法保证员工的工作质量，由于工作时间太长，工作条件不能得到很好的保隙。另外，由于一整套的煤炭输送装置占据了很大的空间，因此这些装置都是分布在不同的地方，再加上机械化程度的降低，导致各个行业的工作无法进行迅速的沟通，从而降低了煤炭输送的整体工作速度。由于机械化程度较低,导致设备运行的很慢，如果操作过慢，很可能会导致机械损坏。高效运行的电网不但能够为企业的发展创造更多的效益，而且能够为国家日益增长的供电市场提供服务。火力发电厂是连续运转，因此，该输煤系统的整体运行要非常平稳、可靠，才能保证长期不发生问题，同时也要保证系统的安全性，没有安全性，就没有任何的利益可言。因此，每

10、一个火发电厂都必须采用更为稳定、可靠的煤炭输送自动化装置，这就要求采用更为高级的控制手段和控制器。在确保电网安全的前提下，降低机组的发电量，达到了各电厂的预期。综合上述优势，以P1C为核心设计一套输煤控制系统可实现整体煤炭运输控制的简易和长期稳定的运转，并为全电站的高效生产提供充足的能量，实现全电站效益的最大化。1.2 国内外研究现状国内的煤炭输送控制体系主要分成了以下三个阶段。第一时期，六十年代早期，它的启动和关闭的作用是通过在装置旁边的一个现场操作盒上的一个开关来完成。第二个时期是70年代，主要由半导体器件和集成电路构成的逻辑电路，也就是由半导体器件和半导体器件组成，这时还需配备更大的操作

11、平台和模拟屏幕。第三阶段为80年代中叶，P1C技术的发展使得P1C逐步应用到煤炭输送系统。该技术有以下优点：1、编程软件简洁清晰，使用梯形图、逻辑图、表达式等编程工具，编程人员易于操作，开发时间缩短，可以实现对编程的即时修正，便于操作人员对编程进行修正。2、能在潮湿、灰尘大、污浊、污浊等条件下工作。第四时期：90年代后，由于PC、工业电视的发展，由P1C、PC、工业电视组成的控制体系逐渐形成，而现在的操作板上的开关、大尺寸的仿真屏幕都被工业电视、键盘等设备代替，而现在的煤炭输送控制已进入了高自动化的阶段，工人们能够对设备进行自动控制。由于电力调度和电力调度网络的不断发展，煤炭输送控制逐渐发展为

12、一个以电力调度中心为控制器的集散控制站。第二章总体方案设计2.1 系统功能需求分析2.1.1 系统功能输煤控制系统应具备如下控制功能：(1)该系统能够满足电厂煤炭输送的技术要求和性能要求，且操作简单，方便后续的维修。(2)煤炭输送过程中应该具有多种控制方法，根据技术需要，每个装置都具有相应的连接，并按规定的起动和停止次序。(3)为了节约能源和安全性，在对多条皮带机进行开停时，根据技术和设备的技术条件，设置所需的时间区间。为了节省能量，在起重过程中应尽量减少皮带输送机在起重过程中的空转，同时也要防止皮带输送机在停机时产生的积料,从而确保皮带输送机的使用。(4)在每个料斗上都设有一个煤位传感器，可

13、根据料面高度进行自动的循环式调速。(5)根据监测屏幕中的警报信号，根据预先设置的步骤，将煤炭输送路线转向其它路径，或根据有关的参数设置和安全链条的规定，将发生故障的装置逐个停止，以保证系统的安全性，并将有关的故隙警报信息进行录入。(6)监测系统还可以显示实时的发展动向和主要的指标，可以实现自动产生的主要指标、报表的历史走势、以及对操作员的作业进行日志。2.1.2 系统需求煤炭输送控制系统中，由于各种装置之间存在着一定的联锁，而且由于长期处于水泥、粉尘等工业生产中，产生的电力会对设备产生一定的电磁干扰，从而对系统的工作产生一定的不利作用。(1)可靠性可靠性是确保整个体系能否顺利运行的重要保障，因

14、此，在制定系统的设计时，应将其置于首位。该体系的可靠度是由下列因素决定的。 上层管理电脑和P1C主控系统的双向以太网通信，远端台和主控端的双向通信体系; 双回路驱动，可在电力箱内实现开关； 在箱体结构的选择上，要注意接地、通风等方面的问题； 控制箱可选用整条面板黄金控制流水线，经喷塑工艺加工而成。 采用结构化、模块化的软件； 提高系统的故隙探测预警和紧急情况处置能力； 判定操作； 加强上级监控设备辅助和导航的作用； 提高了上级监控设备的可用性。(2)易操作性人机界面设计应根据控制系统实现的功能要求设计界面，界面显示要画面清晰、布局合理，各种功能的切换界面需简单易操作，同时应参考工作人员的操作习

15、惯设计界面。2.2 系统总体设计2.2.1 系统控制方式设计输煤系统的操作可以机器自动完成也可以由人工进行。煤炭输送场所内粉尘较多，粉尘较大，吸入肺内会对人体造成危害，因此通常都是在主控室内进行。煤炭输送装置可以采用自动化的方式来进行，但有时也会出现机械故障，因此在需要的情况下，还可以采用人工操作的方法来进行。在主控台的面板上，可以对各种装置进行控制，并对P1C的输入进行控制。P1C可以对煤炭输送装置进行监控，但监控装置的运行状况，输送煤炭输送带的偏差，以及输送煤炭时发生的安全问题，这些都需要通过高级的工业电脑进行监控和分析。该上位机既能对全系统进行全面的监控，又能通过动态图像对全流程进行实时的实时监控。由操作员根据计算机来选择所需的煤炭输送模式，也可以选择是否采用自动化或手工控制。在计算机的显示过程中，由计算机以箭号标示次序。煤炭输送系统的控制方法分为三种，一种是遥控、中央遥控、开锁后的人工操作和现场人工操作。在此基础上，作业人员可以选择一种方法对全输煤机的开闭进行控制。集中自动化模式的实现，基于P1C实现的自动化，实现对设备的周期操作的自动控制。2.2.2 系统构成（I）带式传输机。它是一种用于运送煤炭的传输装置，它可以将煤炭运送到指定的地点。皮带运输机在煤炭输送中占有重要地位，是一种非常适合于高效率的输送装置。与其它运输工具比较，它的特点是：运行阻力小，运