全集成自动化控制系统 ―TIA 在电厂输煤控制中的应用

 火力发电厂锅炉的单炉/单磨燃煤的计量准确问题一直是影响电厂发电成本正平衡统计的顽症，更是燃煤发 热量和锅炉燃烧效率统计计算尚无法解决的棘手问题，大多数早期的火力发电厂都因此存在着生产成本核算方 面的问题。 某电厂曾委托本公司对该厂的输煤控制和入炉煤计量系统进行全面改造，以解决生产成本核算问题。鉴于 该工程要在整个电厂正常发电的情况下进行，且改造的内容比较大，涉及的面比较广，因此决定分两步对该项 目进行改造，先期进行输煤控制系统的改造，而后进行输煤入炉煤软测量的改造，以期最终达到单炉瞬时燃料 计量及动态生产成本核算的目的。  

一 配置及设备特点 

    该电厂的输煤工艺系统比一般的火力发电厂要复杂得多，它先后由一、二期工程来构成现在的输煤系统， 两个系统之间即独立又有相互交叉的工艺连接，同时要为六台发电机组供煤。虽然本次仅涉及煤场至入炉煤斗 之间的输煤控制系统设备改造，但为了安全可靠地实现改造，又不影响所有机组的正常运行，因此将该项目分 两步进行；第一步先将输煤控制系统改造，而后再将入炉煤计量部分改造，本文所介绍就是第一部分的内容。其工艺布置如图： 

    各工艺段所包含的设备有输煤皮带机、叶轮给煤机、往复式给煤机、碎煤机、滚轴筛、带式除铁器、圆盘除铁器、精细除铁器、犁煤器、切换挡板、拉绳开关和跑扁开关等组成。其它如撕裂，打滑，堵煤等保护开关 均不进本控制系统。 

二 系统统构

    根据现场的实际状况和输煤工艺控制的技术规范要求；我公司推荐采用SIEMENS TIA的系统结构。以满足输煤系统狭长的输煤栈桥在一侧布置的电缆桥架，该桥架既要敷设6000VAC动力电缆，又同时要敷设控制和通讯 电缆，因此电缆周围的共模和差模干扰信号必然要影响控制系统的通讯质量，甚至于使得控制系统不能正常工 作。为此我公司选用 PROFIBUS-DP现场总线来组成网络。用光电交换机OLM来完成与主控制器之间的信号交换， 因为采用了光纤传输通讯，可将电磁场对通讯设备的干扰影响降至最低程度，真正达到阻断干扰的目的。 

    它以主控制器AS-417-2作为主站，通过以太网交换机ESM连接到四台安装有以太网卡CP-1613的工控机上 的HIM系统界面选用WIN CC V5.2版本，主控制器除了自身带有的PROFIBUS-DP接口外，另外又配了一块 PROFIBUS-DP模件；这样可以组成两个相对独立的光纤环网，亦便于两个输煤系统的布置；一个接口连接一期 煤系统上的六只OLM光电交换机，另一个接口连接二期输煤系统上的五只OLM光电交换机。其系统拓扑图如下：