除灰PLC控制系统优化

北极星环保网讯:国电河北龙山发电有限公司除灰系统采用施耐德自动化系统的Quantum系统的PLC控制，PLC是控制系统的核心，仓泵控制、上位机操作和程序执行，都由PLC柜完成。内装可编程序控制器（PLC）、直流电源和输出继电器等。网络连接采用单网络控制，通过几年的运行实践表明．这种网络控制方式存在弊病，不利于设备的安全稳定运行。

经过研究分析，结合其他系统的网络结构，对除灰系统的PLC控制进行升级、网络改造，通过应用实践，此方案提高了除灰系统的稳定性和安全性。

关键词：除灰系统；控制方式；优化；

国电河北龙山发电厂一期工程2×600MW机组，每台机组配置一套除灰系统，灰库为二台机组共用，六台压缩空气系统为两台机组除灰系统使用。

1、除灰系统原来的控制方式及存在的弊端

#1、#2炉除灰系统及其公用设备共用一套PLC，PLC系统是昆腾电子产品系统，每个主机架内只有一块网络模块140NOE77101，CPU采用140CPU67160热备，开关量输入模块为32点24V直流输入，开关量输出模块为32点输出；模拟量输入模块为8通道输入，供电电源为线性直流24V电源；模拟量输出模块为4通道输出，供电电源为线性直流24V电源。

PLC系统内主机架与远程机架通讯只有一路同轴电缆，三台上位机也只配有一块网卡进行通讯。由于设备点数较多，再加上后来在线修改程序使程序越来越大，通讯量太大，投热备后，PLC与上位机通讯经常中断，运行人员无法正常监视，操作设备；

另外机架之间同轴电缆采用单缆通讯也不可靠，有时由于同轴电缆接头松动等原因，使CPU无法与远程机架通讯，指令发不出去，特别是空压机控制均采用长指令，远程机架与CPU通讯中断后，空压机指令消失，全部停止，近而导致设备全部停止，气动阀门无法操作，不能输灰，时间长了甚至会影响锅炉等主设备运行，严重时甚至会造成停机。

2、除灰PLC控制系统方案优化

在原来控制系统基础上增加一套PLC双机热备系统，使除灰控制系统分开，公用设备由两套PLC系统各带一半；改造公用系统柜，将原来的一个机架改为两个机架。原有的每个主机架增加一块网络模块，每个上位机也增加一块网卡，改为双网卡。

2.1除灰PLc控制系统优化方案的可行性分析

（1）除灰PLC控制的cpu优化方案的可行性分析：

由于原来设计的1#、2#除灰系统以及公用系统共用1套cpu，一旦cpu出现问题，整个1#、2#除灰系统以及公用系统的六台空压机均停运，将会直接影响到主机的正常运行，另外单台机组检修时也不方便对PLC控制系统进行检查，容易影响运行设备，也不能进行电源切换试验，热备切换试验等。

通过增加一套CPU将1#、2#机组分开控制，并且将公用系统得设备一分为二，分别加入1#、2#除灰系统内并根据空压机的供电情况分配控制，将1#、2#、6#空压机分配至1#除灰系统，3#、4#、5#空压机分配至2#除灰系统，这样大大的提高了除灰系统的稳定性，有利于设备检修。

（2）网络优化方案的可行性分析

原设计的网络，主机架与远程机架之间为单网通讯，在除灰系统正常运行时，由于网络的某个接头接触不良，造成整个除灰系统瘫痪，通过分析，参考其它程控系统的网络控制系统，将单网控制回路改为双网控制，在运行中一旦有一路网络异常，将及时地切换至另一路运行。避免了除灰系统出现非停情况。

同时上位机与主机架的以太网通讯系统，每台上位机都由单网卡改为双网卡，每个主机架也由一个网络模块改为两个网络模块，并且增加了一台交换机，两台交换机分属不同的网段，可以各自独立实现上位机与PLC主机架CPU的通讯。

3优化方案的实施

在原来控制系统基础上增加一套PLC双机热备系统，使#1、#2炉除灰控制系统分开，公用设备由两套PLC系统各带一半。公用系统柜改造，原来的一个机架改为两个机架，分别接入#1、#2除灰PLC系统。改造后增强了PLC处理能力，减轻了通讯负担，方便检修维护。同时每个主机架增加一块网络模块140NOE77101，每个上位机增加一块网卡，主机架与远程机架同轴电缆通讯改为双缆，增强了通讯能力，增强了可靠性。

4结论

PLC控制系统优化后以来，PLC与上位机通讯再未出现过异常中断情况，也再没有发生过因PLC系统内部机架通讯中断而导致除灰系统所有设备以及6台空压机全部停止的情况。#1、#2炉除灰PLC控制系统分开后，可以各自独立检修、维护，更加方便。同时，使系统更加安全、可靠、稳定的运行。

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