引言
大型火电厂燃料输煤系统设备种类繁多，有卸船机或翻车机、斗轮堆取料机、皮带输送机、碎煤机、概率筛、犁煤器或行走式卸煤小车、电子皮带秤、各类除尘器、皮带采样机和除大块机等，分布较为分散，一般都分布在几公里范围内，由于其实时性要求不高，不是24h都需要运行，且设计都为双路设备，一路运行，一路备用，所以其在电厂的被重视程度往往不如主机系统，导致其生产管理及设备自动化水平相对滞后，而不得不使用较多的人力物力，有的电厂甚至出现燃料运行人员超过主机运行人员现象。随着机组及发电厂容量增大，如何提高燃料生产管理水平和生产效率变得越来越迫切，对安全生产和成本控制意义越来越重大，面对这个严肃的课题，笔者结合多年从事大型火电厂燃料生产管理的经验，从设备自动化角度探讨燃料系统输煤自动化的发展方向及实现方式，希望有助于火电厂燃料设备自动化水平的提高。
一、火电厂输煤系统自动化的发展方向与实现方式
1.1 所有设备的程控化
输煤系统自动化的基础是首先实现设备的程控化，根据燃料设备工作环境及其工作特点，一般其
控制器都采用
PLC为主。PLC是一种具有很高可靠性的控制装置，它与可编程序调节器、
DCS系统同被列为“不损坏仪表”。这是由于在硬件上它们都采取了诸如隔离、滤波、屏蔽、接地等一系列干扰措施，在模块机箱进行了完善的电磁兼容性设计，对元器件进行了精心的挑选；而且，更重要的是它们采用了诸如数字滤波、指令复执、程序卷回、差错校验等一系列软件抗干扰措施及故障诊断技术，以及在系统一级的冗余配置等。以广州珠江电厂(4×300MW)为例，其码头设备有两台德国生产的小车式抓斗卸船机。每台生产效率为1250t/h，PLC控制器为
西门子公司S5-135U，具有根据船舱形状预先设置自动抓煤的功能。煤场设备有两台斗轮堆取料机，一台为德国生产，出力为堆料1600t/h，取料1200t/h，PLC控制器为西门子S5-115U，并配置有西门子OP35
人机界面，可实现全自动堆料及预先设置取料出力的半自动取料。另一台为国产斗轮机，自动化程度低，待PLC改造。皮带机输煤及配煤系统主控制器为美国Modicon公司Quntum系列PLC，程控室主站采用双机热备方式，煤仓间主站采用单机方式，两个系统之间采用以太网连接。另外37台除尘器全部控制由皮带机程控系统提供。除大块机采用西门子公司LOGO控制，皮带采样机控制器为美国AB公司PLC，碎煤机增加了测振、测温保护，各落料点安装了美国DE公司射频导纳式防堵装置。所有机电设备均实现了程控化。这是实现系统自动化的基础。
1.2 运用以太网技术与
现场总线技术实现系统联网
以太网是目前世界上应用最广的局域网技术，随着Intenet的迅速发展，以太网已成为事实上的工业标准，TCP/IP的简单实用已深人人心，为广大用户所接受。目前不仅在办公自动化领域内，而且各个企业的管理网络也都广泛使用以太网。在工业控制领域，随着仪器仪表智能化的提高和工业管理自动化的深入，系统传输的信息量必将增加，未来传输的数据可能已不满足于几十个字节甚至可以是WEB网页，所以网络传输的大容量在工业控制中越来越重要，而以太网可以满足工业控制的这种要求。
现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行，数字式多节点通信网络。现场总线控制系统把各个分散的测量及控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们联接成可以相互沟通信息，共同完成控制任务的网络控制系统，真正实现了“信息集中，控制分散”的全分布式系统，广州珠江电厂燃料程控系统就同时运用了现场总线技术和以太网技术。其程控室PLC和5个远程站之间采用的是
施耐德公司的Modbus总线，Modbus是具有超过560个工业供应商支持的事实上的工业标准。在线编程或数据采集应用很容易地从任何计算机的串行端口得到支持。Modbus综合高速、对等通讯和易于安装等特点来实现简化应用和减少安装费用。它可使得主机、控制器和其它数据源通过使用低成本的双绞线电缆或可选的光缆在整个网络上作为同位体进行通讯。德国产斗轮堆取料机采用了西门子公司的
Profibus总线。珠江电厂输煤程控整个系统分为程控上煤和程控配煤两个相对独立的系统，一个设在程控室，一个设在煤仓间。两个系统分别完成程控上煤和程控配煤，两个控制系统之间采用以太网进行双接口，双光缆冗余结构通讯，通讯传输速率可达100MB/s，上位机与PLC之间通讯采用双以太网，双交换机冗余结构通讯，以提高整个系统的可靠性。随着以太网的实时性、稳定性和抗干扰性问题的逐步解决，以太网大规模进入控制领域将指日可待。将以太网应用到工业控制领域，可以形成真正意义上的开放式系统，以太网技术与现场总线技术的结合，将使网络成为一个透明的、覆盖整个企业范围的应用实体。输煤系统自动化网络见图1所示。
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