輸煤皮帶機防大塊煤

⑴ PLC在電廠輸煤系統中的應用論文

PLC在電廠輸煤自控系統中的應用

可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發展起來的新一代工業控制裝置，是自動控制、計算機和通信技術相結合的產物，是一種專門用於工業生產過程式控制制的現場設備。由於控制對象的復雜性，使用環境的特殊性和運行的長期連續性，使PLC在設計上有自己明顯的特點：可靠性高，適應性廣，具有通信功能，編程方便，結構模塊化。在現代集散控制系統中，PLC已經成為一種重要的基本控制單元，在工業控制領域中應用前景極其廣泛。

在筆者參與開發的某電廠輸煤自控系統中，系統要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對兩條輸煤線的18台設備進行控制，並實時監測設備的運行狀態及皮帶跑偏的情況。鑒於電廠輸煤系統的重要性，我們採用PLC實現輸煤設備的聯鎖控制以保證其可靠性和特殊性，工業控制計算機則作為上位機與PLC互相配合，共同完成輸煤系統的監控功能。

本文將主要介紹PLC的控制應用。

1 輸煤系統控制要求

輸煤系統有兩條輸煤線，包括給煤機、皮帶機、振動篩、破碎機等共18台設備，在電廠中有著極為重要的地位，一旦不能正常工作，發電就會受到影響。為了保證生產運行的可靠性，輸煤系統採用自動（聯鎖）、手動（單機）兩種控制方式，自動、手動方式由開關進行切換。由於輸煤廊環境惡劣，全部操作控制都在主廠房的主控制室里進行，儀表盤上設有各個設備的啟、停按鈕，還有為PLC提供輸入信號的控制開關。輸煤設備控制功能由PLC實現，設備狀態監測和皮帶跑偏監測以及事故紀錄功能則由上級工業控制計算機完成。

為了保證輸煤系統的正常、可靠運行，該系統應滿足以下要求：

· 供煤時，各設備的啟動、停止必須遵循特定的順序，即對各設備進行聯鎖控制；

·各設備啟動和停止過程中，要合理設置時間間隔（延時）。啟動延時統一設定為12s。停車延時按設備的不同要求而設定，分為10s、20s、30s、40s、60s幾種，以保證停車時破碎機為空載狀態，各輸煤皮帶上無剩餘煤；

·運行過程中，某一台設備發生故障時，應立即發出報警並自動停車，其前方（指供料方向）設備也立即停車。其後方的設備按一定順序及延時聯鎖停車；

·各輸煤皮帶設有雙向跑偏開關，跑偏15度時發出告警信號，跑偏30度時告警並自動停車；

·可在線選擇啟動備用設備。在特殊情況下可由兩條輸煤線的有關設備組成交叉供煤方式；

·可在線選擇啟動備用設備。在特殊情況下可由兩條輸煤線的有關設備組成交叉供煤方式；

·可顯示各機電設備運行狀況，並對輸煤過程有關情況（報警、自動停機等）做出實時紀錄。

2 PLC控制系統設計

2.1 PLC選型

根據輸煤系統的自控要求，我們選用了德國SIEMENS 公司最新推出的S7-200型PLC，具有可靠性高、體積小、擴展方便，使用靈活的特點。

基本CPU單元選用的是CPU214，性能如下：2048程序存儲器；2048數據存儲器；14點輸入，10點輸出；可擴展7個模塊；128個定時器；128個計數器；4個硬體中斷、1個定時器中斷；實時時鍾；高速計數器；可利用PPI協議或自由口進行通信；3級密碼保護。

擴展模塊選用EM221,8個輸入點；EM223,16個輸入點，16個輸出點。

2.2 系統關系

系統關系如圖1所示。

在輸煤自控系統中，工業控制計算機作為上位機和輸煤控制PLC進行通信，對皮帶跑偏信號和設備的運行狀態進行實時采樣，並在屏幕上顯示輸煤系統模擬畫面，可以直觀地察看設備的狀態。當皮帶跑偏（跑偏15度）時，在屏幕上顯示報警畫面；當設備發生故障或皮帶嚴重跑偏（跑偏30度）時，在屏幕上顯示報警畫面並向PLC發送事故停車信號。

輸煤控制PLC則根據控制開關的輸入信號，執行對應程序塊，控制電機實現對應的功能：向上級工業控制計算機發送工作組態信息，接收上級工業控制計算機發送的事故停車信號，實現事故停車處理功能並啟動報警設備。二者配合共同實現輸煤系統的監測和控制功能。

上級工業控制計算機同時實現對電廠其他系統的監控，由工業控制計算機、輸煤系統PLC和其他系統的現場設備（PLC、監控儀表）共同構成分布式系統（DCS）。

2.3 運行模式

根據輸煤過程的要求，本系統設計了兩種運行模式。在一般情況下，採用並行模式，可根據需要單獨選用或同時運行輸煤一線和輸煤二線。交叉模式是由輸煤一線和輸煤二線的有關設備組成的，僅在特殊情況下選用。

2.3.1並行模式

並行一線：

聯鎖開車順序：10＃皮帶機→8＃皮帶機→6＃皮帶機→2＃破碎機→2＃振動篩→4＃皮帶機→2＃皮帶機→2＃（3＃）給煤機→4＃給煤機。

聯鎖停車順序：與開車順序相反，延時時間按上述要求設定。2＃、3＃給煤機某中一台備用。

並行二線

聯鎖開車順序：9＃皮帶機→7＃皮帶機→5＃皮帶機→1＃破碎機→1＃振動篩→3＃皮帶機→1＃皮帶機→1＃給煤機。

聯鎖停車順序：與開車順序相反，延時時間按上述要求設定。

2.3.2 交叉模式

交叉線

聯鎖開車順序：9＃皮帶機→7＃皮帶機→6＃皮帶機→2＃破碎機→2＃振動篩→4＃皮帶機→2＃皮帶機→2＃（3＃）給煤機。

聯鎖停車順序：與開車順序相反，延時時間按上述要求設定。2＃、3＃給煤機其中一台備用。

2.4 PLC程序設計

針對輸煤系統的控制要求以及具體控制方案的實現，設計程序流程如圖2所示。

2.4.1 程序說明

·子模塊0：初始化子程序。在PLC加電時根據各個開關的位置設立標志位。僅在第一個掃描周期執行。

·子模塊1：並行一線聯鎖啟停控製程序。根據啟動標志位1實現並行一線的聯鎖啟動、聯鎖停車，並判斷事故停車信號以實現事故停車。

·子模塊2：並行二級聯鎖啟停控製程序。根據啟動標志位2和實現並行二線的聯鎖啟動、聯鎖停車，並判斷事故停車信號以實現事故停車。

·子模塊3：交叉線聯鎖啟停控製程序，根據啟動標志位3實現交叉線的聯鎖啟動、聯鎖停車，並判斷事故停車信號以實現事故停車。

·PLC的輸出信號控制電機的接觸器，啟動送高電平，停止送低電平。但是，1＃破碎機功率達90kW，2＃破碎機功率達110KW，需要降壓啟動，所以啟動時PLC送一個正脈沖，停車時PLC送一個負脈沖。

2.4.2 程序特點

·特殊標志位的使用：使用特殊標志位SM0.1，使得初始化子程序（子模塊0）僅在第一個掃描周期執行，而在以後的掃描周期不再執行。這樣，個別標志位在PLC加電後不受開關變化的影響。例如，並行模式和交叉模式對應標志位僅在關掉主控開關後才能改變。

·內部標志位的使用：在程序中，利用標志位來表示不同的現場情況和程序狀態，增加了程序的可靠性和靈活性。

·程序模塊化：程序由不同子模塊構成，各子模塊獨立完成各自功能，互不幹擾，因而程序結構清晰，便於修改。

·定時器的使用：程序中，利用不同的定時器來設定不同設備的延時時間，可以靈活地根據控制要求進行延時時間的設定。

2.5 部分程序梯形圖

圖3所示為部分聯鎖啟停控制梯形圖，T37用於控制設備的啟動延時，T40～T46用於控制相應設備的停車延時，接收到停車信號時，經過相應的延時，對應定時器置位從而實現聯鎖停車。Q0.3是1#破碎機的啟動控制輸出通道，啟動1＃破碎機時送出一個寬度為2s的正脈沖。Q0.7、Q1.0分別是2＃給煤機、3＃給煤機的控制輸出通道，M0.1、M0.2 是內部標志位，用於保證2＃、3＃給煤機始終為一台工作，一台備用。

總之，本系統中，PLC作為現場控制設備，能夠可靠、准確地完成控制操作，並且可以通過與上級工控機通信，組成分布式系統共同完成輸煤系統的監測、控制要求，是現代工業控制中比較先進的控制方案，應用前景廣泛。

目前，本系統已經在內蒙古伊化集團蘇尼特鹼礦電廠投入運行，能夠可靠、准確地完成控制操作，實時監測和記錄輸煤過程運行狀況，並且能對現場出現的各種突發事件及時做出響應，取得了良好的效果。

⑵ 輸煤系統上的轉運站是做什麼用的

輸煤系統上的轉運站有兩種：一種裝有碎煤機，在輸煤系統中將大塊煤粉碎用；一種是改變輸煤皮帶的方向、高低、轉接而設置的轉運站。

⑶ 煤礦皮帶機八大保護

法律分析：皮帶機綜合保護裝置八大保護包括：防滑保護作用、堆煤保護、防跑偏保護、溫度保護、煙霧保護、自動灑水裝置、速度保護、防撕裂保護、雙向急停保護。

法律依據：《中華人民共和國煤礦安全規程》

（一）防滑保護裝置是指當驅動滾筒與輸送帶打滑摩擦時，可以使帶式輸送機自動停機並且報警。

（二）堆煤保護裝置是指當皮帶運輸機機頭發生推煤時，系統自動使皮帶運輸機自動停機並且報警。

《中華人民共和國煤礦用帶式輸送機保護裝臵技術條件》

（一）防跑偏裝置保護是指當發生皮帶運輸機發生跑偏時，系統自動糾正；發生嚴重跑偏時，系統會自動停機並且報警。

（二）溫度保護是指溫度過高，超過500度，自動停機並且報警。當運輸皮帶在驅動滾筒打滑，使得皮帶與驅動滾筒直接發生摩擦，溫度升高到500度，系統會自動停機並且報警。

《中華人民共和國煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》

（一）煙霧保護裝置是指當皮帶運輸機附近有煙霧生成，並且達到一定濃度時，保護裝置會自動發出聲光報警且自動停機。

（二）自動灑水保護裝置是指當運輸皮帶在驅動滾筒打滑，使得皮帶與驅動滾筒直接發生摩擦，溫度升高到500度持續3-5分鍾，易熔棒自動融化，顯示自動停機，並對驅動膠帶和驅動滾筒同時灑水滅火降溫。

《中華人民共和國煤礦用帶式輸送機安全規范》

（一）張緊力下降保護是指當運輸皮帶張緊力下降時，輸送帶和驅動滾筒之間產生打滑時，系統會自動停機並且報警。

（二）防撕裂保護裝置是指運行的膠帶縱向撕裂時，防撕裂保護應報警，同時終止皮帶輸送機的運行。

⑷ 煤礦設備刮板輸送機操作注意事項有哪些

1、嚴禁輸送機負荷啟動，如在運行中，因停電或其它原因必須停機時，須在皮帶機上的負荷清除後，方可再行啟動；
2、拆除皮帶或裝新皮帶時，要設專用工具夾住皮帶的一端，緩慢松動或提升，斜皮帶更換時，下部嚴禁站人；
3、電動滾筒的檢修、如能在線檢修，則需停機，執行停驗電和掛摘牌制度後，方可檢修；
皮帶輸送機
4、檢修完成時，皮帶上及靠近皮帶機人員要確保全部離開後，方可試車運行；
5、卸料裝置的檢修、需在停機狀態下進行維護檢修作業；
6、試車中如出現異常情況，需停機處理，處理完畢後，方可再行試車，試車中，給礦要由少到多、給礦要均勻，出現跑偏時，需有專人調整處理；
7、傳動滾筒、改向滾筒、張緊滾筒的檢修、均需停機後進行，通常如需更換一端軸承時，兩端應同時更換，更換軸承時，根據實際情況，可以在線更換，選礦廠的所有滾筒，除拉緊站的改向滾筒和張緊滾筒外，均可在線更換；
8、皮帶輸送機運行時，嚴禁用手或物體敲打、調整托輥、整理清掃器、清除滾筒滾面積礦和清除漏斗積礦，必須處理時，要停機並有專人看護，嚴格執行停送電掛摘牌制度，特別提示，在清除漏斗積礦時，必須有一人在外監視，在高度超過2米或操作不方便時，操作人員應系好安全帶。

⑸ 全自動取樣機取煤樣時對煤炭顆粒度的要求怎樣

我接觸過發電廠的火車煤自動取樣和輸煤皮帶取樣，一般對外來煤的顆粒度要求小於等於300mm，廠內有破碎機，到了皮帶取樣機之前已經破碎成小於等於30mm。取樣機本身都有破碎裝置和篩分裝置，能把取來的煤樣破碎成6mm以下。火車煤取樣機還有鑽頭，能保證遇到大塊煤時取得煤樣。所以說火車的自動取樣對煤炭顆粒度沒有什麼要求，皮帶上的自動取樣機則有要求，就是30mm及以下。
火車煤自動取樣一般在自動狀態下隨機取一車皮煤樣的三點甚至還多一些，對於塊煤和末煤都是這種取法。所以相對比較有代表性，但不是絕對的，任何取樣都不能100%准確。
皮帶上的自動取樣機可以設定每間隔一段時間取一次樣品，都是在皮帶運轉的情況下取樣的。

⑹ 皮帶機機頭防塵罩做的方法

近幾年來，全國各個火力發電廠為了取得更好的經濟效益，摻燒一部分褐煤。由於褐煤的空氣乾燥基揮發份高（平均約為40%Vad），造成轉運站和棧橋內環境及其惡劣，能見度很低。同時，褐煤的燃點很低，皮帶機長時間的運行後大量的煤粉塵堆積很容易引起自燃，給現場防火工作帶來了嚴峻的考驗。為了解決燃煤電廠上述困擾，神煜電氣工程師設計並製造了專利產品輸煤皮帶防塵防護罩防塵罩，解決了燃煤電廠褐煤皮帶運輸帶來的粉塵污染和輸煤現場火災隱患。

輸煤皮帶防塵防護罩是一種新型實用技術，屬於輸煤皮帶的防護裝置，其結構是由輸煤支架和防護板構成，輸煤支架的上部設置有連接支架；半圓弧形的透明防護板內側設置有支撐管，防護板和支撐管的兩端分別與兩側輸煤支架上的連接支架相連。本實用新型的輸煤皮帶防塵防護罩和現有技術相比，具有設計合理、安裝和檢測維修方便、即能防塵防雨又能節能降耗、有利於環境保護和文明生產等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。

輸煤皮帶防塵防護罩的應用不僅使煤粉堆積現象得到顯著改善，煤粉自燃風險大大降低；還提高了皮帶運行時棧橋內的能見度，減少了環境污染；煤粉粉塵濃度的降低也減少了對現場工作人員身體的傷害；棧橋內清潔度提高使清洗工的工作量減小，從而也減少了用水，節約了水資源。

⑺ 輸煤車間怎樣做好粉塵措施

各皮帶機頭機尾設置吸塵罩連接除塵器，皮帶頭反轉下部設置皮帶余料粉塵負壓清潔裝置，車間頂部布置霧化降塵，車間內部通道設置負壓清掃口。

⑻ 港口輸煤皮帶機防火管理規定

第一章總則第一條為加強港口輸煤皮帶運輸設備的消防管理，預防和減少火災事故的發生，保障港口生產安全，制定本規定。第二條本規定適用於以皮帶機械為主體的港口輸煤專用裝卸工藝設備，包括裝船機、卸船機、堆料機、取料機、轉接機、翻車機、卸車機等（以下統稱皮帶機）。第三條本規定由港口生產部門貫徹實施，港口公安機關負責監督。第二章防火管理第四條皮帶機使用部門應建立管理、維修、使用檔案。經常對皮帶機進行檢查和維修，檢查、維修情況及時做好記錄。第五條皮帶機使用部門應建立皮帶機煤粉塵清除制度。對翻車機房、轉接機房、皮帶機廊道等重點部位經常清掃，防止煤塵積聚。第六條翻車機房底層的電器設備、供電線路和照明燈具要符合防爆要求，並經常進行維護和保養。第七條皮帶機使用部門應建立皮帶機巡視檢查制度，確定重點區域和責任范圍，落實分工負責制。第八條皮帶機巡視人員要嚴格遵守安全操作規程，忠於職守，做好巡視檢查記錄。第九條皮帶機在運轉過程中，巡視人員重點檢查驅動部位、電器設備、托輥是否運轉正常，檢查有無摩擦異響。發現問題應立即採取措施並及時報告。第十條皮帶機停止運轉後，巡視人員重點檢查各轉接機房內部、各皮帶機沿線有無異常煙霧和氣味，氣現問題應查清具體部位、原因和程度，及時上報和採取措施。第十一條皮帶機防塵罩必須使用不燃或阻燃材料，或進行阻燃處理。阻燃或經過阻燃處理的防塵罩，必須有國家消防產品質量監督檢測部門出具的技術鑒定書，其阻燃性能要求氧指數不低於35，直觀效果必須離火自熄。第十二條皮帶機廊道內等封閉場所的堆料機、取料機、裝船機等的懸臂皮帶及除鐵器皮帶，應採用阻燃型皮帶。第十三條皮帶機設備附近、機房內要按規定設置消火栓，配備相應的消防器材，確定專人管理，定期檢查，保證完好。加強對現場人員的消防知識教育，提高應變能力。第十四條任何人發現火情應立即向港口公安消防部門報告，並積極撲救，控制火勢發展和蔓延。第三章明火管理第十五條煤碼頭區域內杜絕一切明火，嚴禁使用明火爐、電爐、電熱器具。禁煙場所應設置明顯禁煙標志。第十六條煤碼頭區域內明火作業實行分級管理。對皮帶機進行明火作業，必須報經港口公安消防部門或單位主管部門批准；其他部位的一般明火作業由安技部門或單位負責人批准。第十七條明火作業必須符合以下要求：
（一）由公安消防部門或單位主管部門簽發動火許可證；
（二）符合公安消防部門或單位主管部門批準的動火安全保證措施；
（三）備齊消防器材；
（四）設專人看火，作業完畢及時清理余火。第十八條對消防安全措施不落實的動火作業，港口公安消防部門或單位主管部門有權責令其停止作業，並視情節做出相應處理。第四章獎懲第十九條對切實落實消防安全責任制，認真履行職責，發現和避免重大火險隱患的人員，應予以表彰和獎勵。第二十條對違反消防法規和本規定的人員，視情節輕重，由港口公安機關、人員所在單位或上一級主管部門給予處罰；造成嚴重後果構成犯罪的，依法追究其刑事責任。第五章附則第二十一條本規定由交通部負責解釋。第二十二條本規定自一九九五年十二月一日起施行。

⑼ 煤礦用的皮帶機八大保護裝置有哪些

（1）、速度保護：當皮帶機運行時，從動滾筒安全不轉，連續超過5-10s時，低速故障報警信號-保持約2s ±1s。

（2）、堆煤保護：當煤位感測器的導桿偏離中心線45°±5°時，-13秒，實現故障保護停車。

（3）、跑偏保護：當跑偏感測器的導桿偏離中心線15°±5°時，經-10s ±5s，實現跑偏故障保護。

（4）、煙霧保護：當產生煙霧時，煙霧感測器將此信號送給主機，立即實現煙霧保護。

（5）、溫度保護：當監測點溫度超過溫度感測器的設定溫度時（＋80℃），本產品立刻實現溫度故障保護。

（6）、沿線緊急停車保護：當沿線的某一緊急停車開關被接通時，本產品立即實現停車保護功能。

（7）、撕帶保護：當運輸帶撕裂時，撕帶感測器把電信號傳給主機，主機立即實現停車保護功能。

⑽ 為防止輸煤系統不安全事件發生我要怎麼做

應該加裝防塵裝置， 分析如下：

工業生產中，固體物料在輸送的過程中容易產生大量的粉塵，降塵裝置能夠實現對輸送物料的降塵。

現有的皮帶輸送裝置上的降塵裝置通常是在輸送過程中或出口處增加噴淋裝置, 將水流以霧狀顆粒噴淋到除塵空間，利用水霧降塵的方式降低粉塵污染。這種方式對於水資源需要量比較大。

還有一種是在皮帶輸送機上增加集塵袋，在本體、集塵口、出風口、花板和與花板相連且均勻分布的若干個濾袋，粉塵經濾袋過濾後落回輸煤帶上，從而降低輸煤帶的粉塵污染，但這需要配套風機，並且濾袋需要定期維護更換，通常情況下，一條輸煤皮帶上所用的濾袋數量眾多，更換頻繁並且日常維護費用非常高。

除了上述二種防塵裝置以外，神煜電氣有一款榮獲國家專利的集節能、環保、運行費用低於一體的輸煤皮帶機降塵裝置 --- 全包式/可升降式輸煤皮帶機防塵罩。此款防塵罩裝置防塵效果達95%以上，而且清掃簡單干凈，更換或維修托輥部件也很方便。燃煤電廠對輸煤皮帶加裝防塵罩，既解決了燃煤發電廠褐煤皮帶運輸帶來的粉塵污染和皮帶機的雜訊污染，同時也大大降低了輸煤現場火災隱患。