【MODICONPLC在输煤程控系统上的应用】PLC控制锅炉输煤系统
1 原输煤控制系统存在的问题 1）原输煤程控系统采用Ormlon PLC，该系统已经连续运行多年，由于其I/O卡件抗干扰性能及AI模块的测量误差较大，并且外围设备等都已过了正常使用寿命，虽然这些电气设备仍可以继续使用，但是系统的稳定性和可靠性已经大大降低了。
2）原系统工控机及显示器已老化，系统运行速度缓慢，系统功能相对单一；操作界面相对粗糙单调，也不便于修改。
3）由于输煤系统线路长，环境恶劣，电磁干扰严重，时而出现设备偷停现象。
为了保证输煤系统的可靠性、稳定性，并配合机组扩建，经过综合考虑，在满足工艺、控制要求的前提下，选用了高性价比的Modicon TSX Quantum控制系统对输煤程控进行改造。
2 输煤程控系统选型及控制范围
2.1 Modicon Quantum PLC简介
该PLC采用模块化设计，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。自身带有硬件故障检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。而且在Concept中编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护，使整个系统有极高的可靠性。所有模块都可以带电拔插，无需停止系统，减少工作量，维护方便。LED状态指示器，直观地显示CPU及其I/O模板通道状态，为快速检修故障提供了极大方便。
2.2 程控系统控制范围
本系统完成对4台振动给煤机、2台石灰石给料机、2台带式除铁器、2台盘式除铁器、2台振动筛、2台碎煤机、10台犁煤器、10台除尘器、1#甲乙皮带机、2#甲乙皮带机、3#甲乙皮带机及三通挡板进行控制，共计需要DI点数：186个点；需要DO点数：56个点；模拟量输入信号AI：6个原煤仓的料位信号及2台电子皮带秤的煤量计量信号。
根据现场控制要求具体模块选型如下：
1）Modicon TSX Quantum系统的分散处理单元CPU的型号CPU43412A，该型号CPU（采用80C586芯片，主频133MHZ）具有强大的数据处理能力。自带锂电池，可保证程序长期不丢失；
2）电源模块：140CPS114 20，11A；
3）以太网通讯模块：140NOE77101；
4）开关量输入（DI）模块：140DDI35300，32点，24VDC；
5）开关量输出（DO）模块：140DDO35300，32点，24VDC；
6）模拟量输入（AI）模块：140ACI04000，16路，4～20mA。
2.3 网络结构
Modicon TSX Quantum系统网络的冗余控制网络工业以太网用于连接分散处理单元、工程师站、操作员站等，完成各站的通讯和数据交换，传输速率10Mbps，采用TCP/IP协议。
2.4 编程软件
本系统的编程软件使用Modicon Concept2.5组态软件，运行在Windows 2000系统下。它的组态方式灵活，拥有图形化、模块化、梯形图、指令表、功能块等组态方式，组态工具提供IEC1131-3标准的多种功能及算法模块供用户选用，可完成数据采集、模拟量控制、顺序控制的控制策略组态。该主要完成对硬件组态、子站和地址的分配，编写整个系统程序的控制逻辑。
上位机监控采用澳大利亚CIT集团公司的CitectSCADA VER 5.41组态软件，它运行于WINDOWS2000平台。该组态软件由THE CONFIGURATION ENVIRONMENT（应用程序组态环境）和THE RUNTIME SYSTEM（应用程序运行环境）两部分组成。利用CITECT开发的监控应用软件与相应的计算机硬件完全实现了对控制。利用CITECT组态软件的画面制作功能，创建了良好的人机交互截面。根据输煤系统工艺，开放了以下画面
1）“输煤系统工艺流程图”画面，动态显示原煤从原煤斗-给煤机-皮带煤仓的流程及控制界面。
2）“参数设置”画面，对上煤的控制方式进行设置，选择甲、乙皮带、煤仓、手/自动控制方式进行选择。
3）“故障显示”画面，将记录上煤期间出现的实时故障及报警进行显示，便于运行及检修人员确定故障点，及时处理故障。
4）“历史记录查询”画面，将记录操作员的操作方式，便于统计某一时段的上煤量及为实现设备周期性倒换提供依据。
3 输煤系统控制方式
输煤系统工艺流程：储煤厂→给煤机→#1皮带→盘式除铁器→带式除铁器→振动筛→碎煤机→#2皮带→三通挡板→#3皮带→犁煤器→各原煤仓。
根据输煤系统运行方式及工艺流程，对原煤仓上煤方式可分为四种，每种流程都是手工选择煤仓。
流程1：#1甲皮带→#2甲皮带→#3甲皮带
流程2：#1乙皮带→#2乙皮带→#3甲皮带
流程3：#1甲皮带→#2甲皮带→#3乙皮带
流程4：#1乙皮带→#2乙皮带→#3乙皮带
按照选定的工艺流程系统控制方式分为集中自动、联锁手动、完全手动及就地控制，并随时检测各种故障信号，同时进入故障控制程序。三种控制方式功能如下：
1）在现场设备状态正常的情况下，自动控制为系统的最佳控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少。
2）联锁手动方式是对要启动的流程中设备按逆煤流方向一对一的启动，按顺煤流方向一对一停车，要求设备启动前须先将三通挡板启动到位，设备的保护动作处理均同自动控制方式。
3）完全手动是在设备间解除了联锁关系的情况下，一对一启动设备，此方式为设备检修时使用。
4）流程按顺煤流方向逐台停机，在故障停机情况下，故障点以上设备除碎煤机延时跳外，均立即联跳，联锁手动方式下，随意停流程中一台设备，也将联跳逆煤流方向以上设备。故障解除后，可将停掉的设备以自动控制或联锁手动方式再次启动。