技 术 文 件
编号：RK-XW0103B-2008
东方希望包头稀土铝业电厂二期
2X350MW机组工程
输煤系统调试报告
内蒙电建一公司检修调试公司
20##年8月6
报告编号：RK-XW0103B-2008
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批准日期： 年 月 日
1. 概述：
1.1东方希望包头稀土铝业有限责任公司电厂二期工程装机容量为2×350MW机组，电厂燃煤为汽车来煤方式。运煤程控系统由卸煤系统，运煤系统，堆煤系统，取煤系统，配煤系统等组成。斗轮机本期上一台，远期预留一台，控制系统在选择控制设备容量、性能及扩展能力时，按远期考虑，控制系统包括从汽车卸煤沟经皮带到煤场贮煤或到电厂煤仓间配煤的全过程控制、监控、保护、报警、显示、计量、管理等功能。
1.2输煤程控系统主站和远程站各提供两路交流220V （电压波动范围±15％），50Hz电源，两路电源一用一备，当任何一路电源失电时能自动/手动切换至另一路电源，电源切换后经UPS(由买方提供)给系统内设备供电，UPS容量根据供电负荷确定并预留一定余量（投标时统一按2KVA考虑），供电负荷包括PLC机柜、皮带传感器和就近摄像头，各回路电源分别设置控制开关以防止因外部供电电缆短路影响PLC正常工作。为了便于查找故障，每个分路电源设置电源工作指示灯及断路器作为保护元件，当电源故障时，PLC发出声光报警信号，指示“电源故障”。
程控系统采用双主机热备配置的工业可编程序控制器（简称PLC）实现，配置上位机监控系统进行监控和操作，不另设操作控制台及显示模拟屏，只在上位机操作台台上设紧急停机按钮。上位机配置按2台配置。
本工程输煤程控上位机设置于燃料控制室，输煤程控主站设置于输煤配电室旁电子间；就地设I/O远程站2个,位于主厂房煤仓间和2#转运站。程控主机与上位机、远程I/O站之间采用双通道互为备用网络结构连接，通讯介质采用锴装多模光缆（光缆熔接由卖方负责，并保证通讯质量）。
1.3 运煤系统设备
运煤设备配置:
1.4 运煤系统监控方式
PLC－LCD监控方式
远程I/O站
远程I/O站设在煤仓间、＃2号转运站，远程站的柜体防尘、防潮、防水。
硬件配置
PLC－LCD监控方式的设备配置
1.5网络控制接口
本工程输煤控制系统留有满足SIS系统要求的通讯接口的软、硬件，卖方无条件地提供联网所需的满足要求的软件和硬件。卖方输煤程控系统与SIS网络系统通讯中属于输煤程控系统一方的通讯软件的编制和硬件的提供（光口或电气接口，待联络会确定），负责输煤程控系统与SIS网络系统通讯联调中属于输煤程控一方的调式工作。输煤程控系统与SIS系统的通过服务器连接并在它们之间设置防火墙，在防火墙上设置各种安全措施来限制输煤程控系统与SIS系统之间的数据交流。输煤程控预留与煤水处理等其它子系统的通讯接口，并负责通讯的联调工作及软硬件的接口。
通讯接口解决方案阐述：在PLC双主机侧分别有两个以太网口，它通过输煤系统交换机负责和输煤系统上位机以及SIS网络通讯。硬件上从PLC侧用以太网线连接至输煤系统交换机，从交换机用以太网连接至两台输煤系统上位机，与SIS网的连接可采用光纤连接。软件上本系统符合OPC标准接口，可以和SIS系统无缝连接通讯。
PLC系统的通讯接口能满足通过全厂SIS网络的上位机实现对输煤系统进行远方监视、参数和报警显示、报表打印等功能。
PLC系统的以太网通讯接口卡冗余配置，当一条网络线路通讯故障时，可自动切换至另一条线路，不因此影响上层网络对本系统的监控。
提供有效的手段以防止网络故障时本车间运行数据的丢失，当网络故障时，这些数据能被暂时存储，待网络通讯恢复正常后，这些数据能自动被送往上层网络。
PLC带有后备电池以防止网络故障时本车间运行数据的丢失，当网络故障时，或者电源丢失时，这些数据能被暂时存储，待网络通讯恢复正常后，这些数据能自动被送往上层网络
用于输煤控制系统监视和控制的所有LCD画面(包括模拟图、棒状图、趋势图、操作画面、报警画面及操作指导等)，并按照买方对各SIS网络统一要求的方式进行组态，将组态后的软件提交给买方。组态软件具有良好的透明性和兼容性，以便于买方将其集成在全厂SIS系统集中监控操作员站上，也便于叶轮给煤机的等设备的组态画面的调用。卖方提供良好的软件接口和配合，并无条件满足买方为实现整体控制方案而要求卖方对其所提供的软件的修改，直至在全厂SIS系统集中监控操作员站上实现对输煤系统进行远方监视的全部功能。
正常运行时,输煤控制室LCD操作员站完成整个输煤系统的监控运行,全厂SIS系统集中监控操作员站(安装于主厂房集中控制室)仅用于监视。
2. 调试时间及人员：
调试时间：20##年8月25日至20##年8月5日
调试人员：赵瑞俊张耀华 吕春 刘晶 刘瑞敏 田克穹 贺竞翠
3. 调试条件：
a) 图纸资料齐全
b) 设备安装接线完毕
c) 有关厂家到现场
d) DCS受电具备调试条件
4. 调试所用仪器设备：
5. 调试过程介绍：
5.1. 调试主要设备
输煤控制系统由二部分组成：程控系统、上位监控系统。
程控系统
PLC采用双CPU热备配置，双机热备系统主机和备用机要求完全相同的配置，即双机架、双电源、双CPU、双通讯模块，双机无扰切换时间小于等于48毫秒。CPU的内存不小于4M。输煤集控室主站及各远程站PLC电源冗余配置。
PLC系统在上层冗余以太网中的地址可在热备系统中能够自动转换，无论那一台PLC切换成主机, 主机和备机IP地址总能够相互切换,使之固定不变。
上位监控系统
上位监控系统包括上位监控机二台。一台作为正常控制操作使用,另一台作为编程器、日常报表事务管理使用,同时两机互为备用。
监控软件的功能包括：图形监控、动态显示、历史数据采集、趋势图、历史数据显示贮存、事故报警、制表打印、及PLC参数设置、控制逻辑修改、系统调试等。
输煤程控控制功能包括上煤程控、配煤程控、系统监测管理、事故报警、事故自诊断、煤量统计、报表打印、供电系统监控等。
5.2调试项目
5.2.1硬件检查电源切换、网络切换、I/O通道校验(包括模拟量的输入、模拟量的输出、数字量输入、数字量的输出、脉冲量的输入)
5.2.2顺序控制程序
顺序控制功能是用工业控制机通过逻辑程序对运煤系统实现顺序控制、单机联锁起停及在调试过程中无联锁的单机起停控制功能。同时也具备对原煤斗的自动顺序配煤及单个配煤设备的起停控制功能(抬、落)。
1 上煤操作控制方式
上煤操作控制分程控自动、程控手动及就地手动三种方式。
a.程控自动方式的所有操作均通过主控室上位机逻辑程序实现，各设备之间按工艺专业的要求在PLC控制下自动联锁运行。
b . 程控手动方式有两种，一种是程控联锁手动，另一种是程控解锁手动。在输煤控制室控制台上仅保留急停开关，两种方式都在上位机上软操作。程控联锁手动是主设备启动按照逆煤流逐一进行、停止按照顺煤流逐一进行,辅设备随主设备启停而启停，设备流程内的设备间存在联锁关系。程控解锁手动时，运行人员可在上位机上随意启停任何一台设备，此时各设备间无联锁关系。此方式兼作远方调试用。
程控自动方式和程控手动方式下，系统急停和保护信号停止都优先于其它指令。
c 就地手动方式
就地手动方式时运行人员仅能在就地控制箱上进行操作，此时输煤控制室对设备不起控制作用，设备之间也无联锁关系。就地手动控制主要作为检修调试操作。
d 程控自动、就地手动二种运行方式通过“远方/就地”切换开关可切换。在就地各设备控制箱或就地MCC上设有就地/远方切换开关，在就地信号箱上还设有启、停按钮及信号灯等。只有当切换开关在“远方”位置时，输煤控制室才能控制该设备，当切换开关放在“就地”位置时，可在就地启停设备。切换开关的状态信息用空接点送至输煤程控的PLC系统中，以便操作员随时了解现场情况。
2 .输煤程控系统流程：
输煤程控系统有四种运行方式，1）由汽车卸煤沟到原煤仓；2）由储煤场到到原煤仓；3）由汽车卸煤沟到储煤场；4）汽车卸煤沟和储煤场到原煤仓；
第一种、第二种和第四种输煤方式启动条件为十六段皮带机#1甲、#1乙犁煤器无卡死信号；第三种输煤方式启动条件为斗轮机堆料运行。设备起停顺序为顺煤流启动，逆煤流停止。
3.系统的工作方式
1. 当自动方式运行时，在LCD上的系统图上选择运/配煤设备后，并接受到相应的设备“准备好”信号，当所有指示表明可启动时，操作人员通过系统启动命令来启动运/配煤系统。当不允许启动时或所选设备无效时，内部联锁能防止任何设备的启动。当“系统停止”命令输入健盘时，系统按正常清除顺序停止，或当出现危害设备或对人身产生危险时，系统应立即停止，可通过操作控制台上急停按钮实现。
程控自动方式为主要运行方式，运行人员能选择一个完整和合适路径，以便将煤从缝隙煤槽运送到煤场或直接到煤仓，以及从煤场到煤仓。
当选定合适的和完整的路径，且所有信号表明允许启动，各设备（主要指电动三通和伸缩装置）按被选流程动作到相应位置，各设备到位后，并显示表明路径选择成功（准确）后，允许运行人员使用“系统自动启动”命令来启动自动运行，否则控制系统的逻辑防止进入自动启动方式。
当通过系统逻辑或运行人员命令使正常系统停机时，运煤系统按正确顺序清除设备上的余煤后停机。当为防止设备损坏或危害人员安全，保护起动、或起动紧急停止装置时，设备立即停止。
所有的运煤设备按工艺要求进行联锁，以防止在启动或停止时煤在系统中堆积起来，甚至损坏设备，联锁按下述方式进行。
a、启动时按逆煤流方向，从最后一条皮带（及相关设备）开始依次启动。直到第一条皮带（及相关设备）启动后，才开始供煤。
b、停运时按顺煤流方向，先停供煤设备，然后从第一台至最后一台设备依次停止，每台设备之间按预定的延时时间发停机命令，即要求前面设备的余煤清除后再停止其运行，其中碎煤机、除铁器均可根据工艺要求另行设置延时停机。
c、故障时，故障点及其上游设备瞬时停机，故障点下游设备保持原工作状态不变，待故障解除后，可以从故障点向上游重新启动设备，也可以在故障未解除时，从故障点下游开始按预定的延时时间逐台停止设备。
系统的联锁功能阻止任何设备超出顺序的启动（除试验用外），并且实现打滑检测。
2 . 配煤控制功能
配煤控制功能分为程控自动配煤、程控手动配煤和就地手动配煤，其中前两者在PLC的控制下进行，后者无需PLC的参与。
配煤系统还具有完善的分炉计量及分场计量功能，为电厂的平衡计算创造条件。
自动加仓配煤功能
根据锅炉对各个煤仓的加仓要求，加仓前由输煤控制室的值班人员在LCD上调出加仓画面，同时通过键盘输入给定加仓指令，实现自动加仓配煤。煤仓间设远程I/O站。
a、加仓开始，先顺序给超低煤位仓配煤并报警，配一定数量的煤，消除煤仓超低煤位状态。
b、依次给出现低煤位的仓顺序配煤，消除煤仓的所有低煤位信号。
c、所有低煤位信号消失后，再进行顺序配煤，当仓满后转到下一个煤仓进行顺序配煤，直到所有煤仓满。
d、顺序配煤过程中，如果又出现超低煤位、低煤位仓，则停止原煤仓顺序加仓程序，优先为超低煤位、低煤位仓配煤，配至所有低煤位信号消失后，控制系统经逻辑判断后自动转入顺序加仓程序。
e、当全部煤仓出现高煤位信号后，程序自动停止给煤并把皮带上余煤均匀分配给各煤仓。
f、在配煤过程中能自动跳过满仓、高煤位仓、超高煤位仓及检修仓。
g、配煤的尾仓设定、检修仓设定均可通过上位机进行。加仓时，尾仓及其后方煤仓均不允许配煤。
煤仓加煤也可在煤仓间内就地由人工通过就地控制箱（屏）上的操作设备进行控制。
运煤控制室控制台上设有整个运煤系统“紧急停”按钮，通过程控器立即停止输煤系统所有设备的运转（如发生火警时），但碎煤机、除铁器仍需经过30S延时停机，以防设备损坏。控制台上还可设个别主要设备的紧急停机按钮。
斗轮堆取料机、叶轮给煤机、翻车机由主设备制造厂家提供PLC控制器，来控制设备运行，并通过硬接线和通信接口与PLC系统进行连接，卖方负责完成该连接。主设备制造厂家配合调试工作。
斗轮堆取料机运行人员已准备好设备并准备好取煤的操作时，“堆取料机准备好”的信号发到系统。
在启动任何皮带时，先启动广播呼叫系统通知附近人员，广播呼叫系统启动20S（时间可调）后才允许启动皮带。
3. 程控启停逻辑
步骤1.流程选择
a. 根据准备启动的设备在监控画面的流程选择三通挡板的位置、斗轮机的堆取、滚轴筛的过筛面或旁路
步骤2.预启过程
在监控画面点击“预启”按钮，系统进行下列工作：根据所选的流程启动三通挡板，当预启过程进行15s后，进行设备正常性判断，若正常则出现“启动允许”。
步骤3.启动过程
在监控画面点击“程启”按钮，系统进行下列工作：选中设备逐级启动，直到煤源设备启动，标志程序启动过程结束
4. 监视报警功能
监视报警功能主要包括运煤系统的数据采集和处理、各种运行方式下的设备运行工况，并能通过LCD和功能键盘为运行、检修人员提供各种信息和报警。
a 可在LCD上以各种方式显示故障设备、性质、时间等。
b 可自动启动打印机打印故障内容及发生时间。
c 有语音报警系统发出语音报警。
d 可进行历史数据记录与查询。
4.1 煤仓煤位测量显示
可在上位机LCD上直观地显示各仓的贮煤高度，并对高低越限煤位显示与报警。
4.2上位机监控系统具备如下画面
ａ、控制方式设置和流程选择菜单
ｂ、运煤工艺流程图
ｃ、适时运煤系统运行图
ｄ、设备状态显示菜单（包括煤仓仓位、料位显示、犁煤器抬、落状态）
ｅ、历史数据显示画面
ｆ、故障报警一览表画面
ｇ、皮带机的运行显示，包括皮带机的保护装置，电动三通的运行显示
ｈ、各转运站的工况显示
ｉ、煤场堆煤工况显示
ｊ、运煤系统电气接线显示
ｋ、各皮带电机电流
以上提出初步显示画面清单，买方建议本系统LCD画面可按30-40幅来考虑。
4.3 事件显示
提供允许操作人员显示以前事件记录，要求显示每次事故号码和时间的范围，在LCD屏幕或打印机输出。事件记录以文本形式保存在硬盘上，保持30天。
5. 生产管理功能
(1) 打印制表
整个输煤系统具有计算机管理功能，能自动采集运行工况及有关数据，能实现实时流量编制、修改及状态显示，能按规定时间或召唤打印各种报表，能在LCD上查询并调用有关数据。报表打印用黑白激光打印机，图形打印用彩色激光打印机。
对正常生产运行定期打印记录，其中包括交接班记录、日报、月报、年报打印。
运行人员的操作记录打印，对运行人员在控制室内进行的所有操作项目及每次操作时间作记录，以便于事故分析。
管理、制表功能有（不限于此）：
1 主菜单
2 制表和规划菜单
3 接收清单报告
4 消耗清单报告
5 规划清单报告
6 维修清单报告
7 设备运行菜单
8 流程分析和选择菜单
9 各种分流程
10 设备状态显示菜单
11 接收系统状态显示
12 回收系统状态显示
13 辅助设备状态显示（除尘、取样）
14 报警显示
15 事件显示
16 更新报告
17 运行记录报告
18 货单管理菜单、状态记录
19 煤仓煤位标高
20 堆场清单
21 输煤程控流程图、生产流程图及打印
(2) 煤量统计
5.3调试过程
l 消化资料
首先我们将东方希望包头稀土铝业工电厂二期2×350MW的设计图纸、厂家资料及异动报告全部集中在一起,对逻辑进行了的系统的讨论和复查,增加和删除了一些内容,确保整个逻辑正确无误。
l 硬件及接线检查
a) 按厂家要求检查机柜地、电源地与屏蔽地，检查电源分配柜到子系统之间的电源接线，完成对电源系统的接线检查。检查机柜内部模件,发现模件缺损的及时更换, 检查机架总线的地址跳线和状态开关 ,将不正确的进行了改正。
b) 对外部电缆接线进行检查, 按施工设计图纸对DCS机柜，就地端子箱、一次元件等设备之间的电缆接线进行检查，将部分不正确的进行了改正。
c) 机柜通电后检查系统电源，确保电源正常。在天津电建接完线后用万用表测量无误后,逐排逐块推入I/O模件，逐排接通电源检查其工作状态正常，确保模件处于正常工作状态。
d) 模件I/O通道检查，对AI通道，在机柜端子加上相应信号，在CRT检查显示及量纲是否准确；对AO通道，在CRT给出相应指令，在机柜端子后测量输出信号(有的需加上一个负载)；对DI通道，在机柜端子短接与断开，在CRT检查状态变化是否一致；对DO通道，尽可能通过强制给出和取消输出指令，在机柜端子检查通道输出状态是否一致。通过上述检查确保模件工作正常。
e) 电源冗余检查，轮流断开一路机柜输入电源，进行电源切换试验，系统工作正常。轮流停掉一路电源模件，进行电源切换试验，系统工作正常。
f) 通讯冗余检查，确保系统通讯正常。
g) 机柜功能检查,模拟传动试验，模拟传动操作范围由I/O插件端子排到就地设备.操作按钮使用工程实物。按照逻辑功能图,逐项逐条进行了机柜功能模拟传动检查。
l 静态试验
a) 驱动级及子功能组的逻辑组态检查
对照逻辑图，在工程师站调出相应组态，逐个检查驱动级及子功能组的逻辑组态。以确保组态正确无误。
b) 外部设备无工质,传动试验在组态检查完成后进行。在传动过程中根据传动情况，完善与修改组态及画面，最终组态逻辑正确，显示正确。
c) 驱动级的传动试验,先进行了外部设备单体调试,并完成了就地控制箱就地操作功能。
d) 对于系统在线无工质传动联调,全部使用了实际设备。因为种种原因达不到启动参数逻辑条件时则在一次元件侧加载模拟信号(短路和断路)。
e) 对于6KV高压电机的操作对象,仅传动到高压开关柜,高压开关柜处于试验位置参与传动操作试验,并力求操作次数少。
f) 按照逻辑原理框图,逐条逐项的进行输煤系统全过程无工质系统联调传动操作试验,直到符合设计要求为止。
l 动态调试
a) 在整个工程其间,系统进行一次系统在线带工质移交试验。全部工程用的正式设备参与操作和保护传动试验,并通过了验收。
b) 在对驱动级传动完毕的基础上，进行子功能组的传动试验。检查子功能组所涉及的驱动级的启停允许条件和自动/手动模式，检查子功能组的执行模式及允许条件，保证能进行传动试验。通过传动试验检查，使子功能组可正常投入运行。
在传动试验过程中，对照逻辑原理图，对组态逐条逐项的进行传动试验。特别是联锁与保护，通过做条件或加信号进行逐项传动试验，并作记录。详情见验收单。
6.调试质量和目标
GE系统硬件设备动作可靠,主逻辑部分设计合理,考虑也比较周全。在机组中的应用还是很成功的，系统比较可靠，人机接口较好，软件设计考虑全面，整个系统运行优良，稳定,达到了调试的目的。