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火电供煤智能输配系统的研究与应用(一)

时间:2015-01-08 09:52来源:未知 作者:admin 点击:
针对火电厂现场煤粉输配需求,设计一种煤粉输配智能监控系统。系统按功能分为iFIX 组态子系统、控制优化子系统、视频监控子系统和后台数据库管理子系统。分析配煤自动化的可编程逻辑控制、iFIX 组态和优化控制过程,建立基于模糊决策的故障诊断和遗传算法的配煤和调度优化,

     针对火电厂现场煤粉输配需求,设计一种煤粉输配智能监控系统。系统按功能分为iFIX 组态子系统、控制优化子系统、视频监控子系统和后台数据库管理子系统。分析配煤自动化的可编程逻辑控制、iFIX 组态和优化控制过程,建立基于模糊决策的故障诊断和遗传算法的配煤和调度优化,采用VC++实现控制优化子系统功能以及各子系统间的通信。应用结果表明,该系统可实现煤粉输送控制自动化和优化混配智能化。


     1 概述


     煤粉输配是火电厂辅助系统的重要组成部分,主要任务是将煤从煤场输送到煤仓,实现煤粉的正常供应与合理调度。输配系统由卸煤、上煤、配煤等环节组成,输送主要采用皮带实现,分配主要采用犁煤器或卸料车完成。由于距离远、中转设备多,如有意外可能导致粉煤外溢[1]。因此,为了实现煤粉的高效运输和合理调度,输配过程要求监控系统具有良好的实时性、操作性和智能性。


     国内典型火电厂采用双路皮带输配煤粉,当一条皮带故障或检修时,另一条仍可满足需求。运输过程主要涉及2 类转运操作:(1)原料场煤堆通过皮带运输到储煤仓;(2)储煤仓通过皮带运输到炉料仓。运行异常工况有皮带打滑、跑偏或撕裂,犁煤器抬起或落下等故障。为此,流程中的关键设备都配备了传感器及保护检测装置,如煤仓料位、皮带速度、打滑、跑偏及纵向撕裂检测等。


     火电厂输煤系统由于逻辑程序复杂,现有系统存在容错性差、控制流程不尽合理、现场检测手段有时难以满足特定工况条件的控制要求,多种因素造成很多电厂的自动配煤系统难以正常工作,有的甚至无法正常投用[2]。本文结合先进过程控制技术,开发一种基于可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller, PLC)的煤粉输配智能监控系统。


     2 监控系统设计


     2.1 系统体系结构


     本系统为上下位机体系结构,下位机为PLC,上位机为SCADA 软件。借助各类通信协议,PLC 可与DCS 等分布式控制和管理系统进行无缝连接,使PLC 功能子系统很好地融入厂级大区域控制系统。


     如图1 所示,本系统中PLC 通过与组态软件以及控制优化软件密切配合实现复杂的过程控制。其中上位机SCADA软件主要由4 个部分组成:iFIX 组态子系统,控制优化子系统,视频监控子系统,后台数据库管理子系统。

 

    


     根据需要将复杂控制任务进行必要分解,并采取不同方式实现。本系统采用3 种可行方式:PLC、iFIX 和控制优化编程。选择依据的原则如下:

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