浅谈细碎机与粗碎机在程控中如何实施完善的控制

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【摘 要】在电厂输煤系统中，细碎机与粗碎机对锅炉用煤起到了重要作用，为保证其更稳定、安全的运行，特提出对其在监控中采取更加严密的联锁保护方案。

【关键词】采集数据；实施监控；逻辑组态

1 保证采集到准确、稳定、安全的信号

在运行中，为保证运行人员对细碎机与粗碎机各部位能够全面的监控到其运行状况，程控人员应为细碎机与粗碎机提供相应的安全测量参数；比如：电机前、后轴承温度，电机轴承水平等振动参数。为确保现场测量万无一失，测量振动一次元件应采用电涡流感应式测量探头（可以防止其它磁电的干扰），这里特说明一点，测量探头与现场前置放大器的连接线缆应采用特制的耐油、耐高温、耐磨、抗干扰线缆，且线缆与前置放大器的连接头应采用带针形插头的锁扣接头。前置放大器是整个传感器系统的信号处理部分，要求将其安装在远离高温环境的地方，其周围环境应无腐蚀性的汽体、灰尘小、振动小，前置放大器周围的环境温度与室温相差不大的地方；安装时必须避免有其他干扰信号影响测量电路。温度测量元件的安装采用螺栓方式，传感器安装牢固，不易脱落，且不易由振动等原因损坏。温度测量元件与现场测量仪表的连接采用耐磨、耐高温的线缆。以上测量元件与线缆的配置能够满足二次仪表采集到准确、稳定、安全的信号。

2 现场测量参数监控的实施

在输煤系统中，各设备的上位机控制均在PLC控制系统中实现。细碎机与粗碎机的运行监控参数既有模拟量又有开关量。比如：细碎机的监控参数（定子线圈绕组温度、移动轴承温度、固定轴承温度、移动轴承振动、固定轴承振动）、粗碎机的监控参数（电机侧温度、非电机侧温度、定子绕组温度、电机侧垂直振动、电机侧水平振动、非电机侧垂直振动、非电机侧水平振动）。以上测点均从现场二次仪表输出，其中每个模拟量信号在接入PLC程控柜内均采用阻燃屏蔽式计算机电缆。现场二次仪表不仅能提供模拟量信号，还应提供开关量信号。比如：粗、细碎机振动测点的报警和危险信号、粗碎机温度测点的报警和危险信号。以上开关量信号在接入PLC程控柜内均采用阻燃型屏蔽式控制电缆，且电缆的敷设均应严格按照电力系统《二十五项反措》进行，从而保证上位机采集到稳定、可靠地数据。

3 上位机程控组态的严密设计

细碎机与粗碎机的温度和振动的模拟量点具体在PLC硬件组态中的实施情况为：模拟量温度信号采用RTD型模拟量输入模件；模拟量振动信号的采集采用AI型模件，且信号在输入PLC硬件模块之前应加装信号隔离器，以防现场的强电入侵而损坏模件。温度、振动的报警与危险信号的采集均采用DI型模件。为降低模件损坏而给参数监控带来影响，特将细碎机的信号采集模件与粗碎机的信号采集模件分开组态。细、粗碎机的温度与振动的模拟量与开关量信号传送至上位机后，这时需在组态软件中对其进行逻辑组态。在这里重点描述逻辑保护的实施情况：

（1）细碎机温度、振动联锁保护中参数说明及逻辑设计如下：

ARTD1、ARTD2均表示 A相定子线圈绕组温度，BRTD1、BRTD2均表示 B相定子线圈绕组温度，CRTD1、CRTD2均表示C相定子线圈绕组温度，SP1表示定子线圈绕组温度超限值；XSYDRTD表示移动轴承温度，SP2表示移动轴承温度的超限值，XSGDRTD表示固定轴承温度，SP3表示固定轴承温度超限值；XSYDZZ表示移动轴承振动，SP4表示移动轴承振动超限值；XSGDZZ表示固定轴承振动，SP5表示固定轴承振动超限值，XSYDZZWX表示移动轴承振动危险信号，XSGDZZWX表示固定轴承振动危险信号。QS表示品质判断软模块（实现用模拟量输入信号超过高、低限和变化太快时报警，信号保持，品质信号用来闭锁保护），TS表示延时定时器，WLSBHTR表示温度联锁保护投入按钮，ZLSBHTR表示振动联锁保护投入，AND、OR分别表示逻辑与和或，XSDJTZ表示细碎机跳闸指令。

1）细碎机定子线圈温度联锁保护逻辑：

注意：考虑到现场温度元件损坏率比较高，因此，在温度保护逻辑中加入温度测点的品质判断和延时触发，此设计将避免因温度元件突然损坏或受到强磁的干扰而导致电机误跳闸。从而保证逻辑保护中能够采集到更加真实、稳定的信号。

轴承温度联锁保护：

2）细碎机振动联锁保护逻辑

注意：由于考虑到电机振动大对电机轴承损坏比较大，因此，振动逻辑保护中不再加入延时触发。

（2）粗碎机温度、振动联锁保护中参数说明及逻辑设计如下：

CSDCRTD表示粗碎机电机侧温度，CSFDRTD表示非电机侧温度，AARTD1、AARTD2表示电机定子A相绕组温度，BBRTD1、BBRTD2表示电机定子B相绕组温度，CCRTD1、CCRTD2表示电机定子C相绕组温度，SSP1表示定子绕组温度超限值，SSP2、SSP3表示电机侧与非电机侧温度超限值（90℃），CSDJCZZZ、CSDJSPZZ分别表示电机侧垂直振动和电机侧水平振动，CSDJCZZWX表示粗碎机电机侧振动危险，SSP4、SSP5表示电机侧垂直、水平振动超限值（250UM），CSFDCZZZ、CSFDSPZZ分别表示非电机侧垂直振动和非电机侧水平振动，SSP6、SSP7表示非电机侧垂直、水平振动超限值，CSFDCZZWX表示粗碎机非电机侧振动危险，CSLSBHWD表示粗碎机温度联锁保护投入按钮，CSLSBHZZ表示粗碎机振动联锁保护投入按钮，CSDJTZZL表示粗碎机电机跳闸指令，AND、OR分别表示逻辑与和或，QS表示品质判断软模块，TS表示延时定时器。

1）定子绕组温度联锁保护：

2）电机侧与非电机侧轴承温度联锁保护同定子绕组温度联锁保护类似。

3）电机侧振动联锁保护：

4）非电机侧振动联锁保护同电机侧的联锁保护类似。

4 结论

据同类电厂调查，输煤系统的自动化投入率并不高。针对现场输煤系统运行状况，特对细碎机与粗碎机提出以上方案改造设计，此系统是根据300MW机组的需求而设计的。由于机组越大对现场的自动化水平要求越高；因此对现场的各部分自动化仪表设备从安装、调试到投运，都要求比较严格。测试仪表的质量、安装设计的严密、调试计划的周到、组态设计的完整都将影响自动投入的效果。以上组态的设计将为运行人员在设备投运过程中提供更加安全的控制。