输煤程控系统中的工业以太网技术应用剖析

　　0 概述

　　广州珠江电厂的上煤方式有两种：一是由万吨轮运至电厂码头，由码头安装的两台卸船机抓煤至输煤皮带直接 运至锅炉原煤仓。二是由卸船机抓煤通过输煤皮带运至储煤场，需要时再由斗轮堆取料机取煤送人原煤仓。由于在建厂时期控制投资成本，输煤系统采用的是继电器集中控制方式，自动化程度低，故障率较高，检修维护工作量较大，运行不可靠。随着电力工业体制改革，竞价上网，要求生产成本越低越好，人员效率越高越好， 广州珠江电厂为适应生产力的发展要求，对输煤系统实施了程控改造。

　　本系统需检测和控制的设备有：15台皮带输送机、2台卸船机、2台碎煤机、2台概率筛、 46台犁煤器、9台电动三通挡板、2台斗轮堆取料机、4台电子皮带秤、37台除尘器、6台除铁器、11台堵煤振打器、1台皮带采样机、2台除大块机、24 座原煤仓，分布在2公里范围内，设备种类多，分布范围广。

　　1 系统构成

　　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，整个输煤系统的操作由程控室的上位机完成。程控室分系统主要由上位机和可编程控制器 PLC构成，上位机以完成对整个输煤系统上煤及配煤的监控，PLC完成程控上煤的控制。程控室控制系统设一个主站和五个远程I/O分站，PLC的CPU采用双机热备。煤仓间控制系统设一个主站和一个远程站，主站位于煤仓间中部，分站位于煤仓间头部。程控室分系统及煤仓间分系统的主站和I/O分站之间采用双同轴电缆冗余通讯，上位机与PLC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，主站和I/O分站之间通讯传输率不低于 1.544Mb/s，上位机与PLC通讯传输速率为100Mb/s，无衰减。PLC网络地址分配见图1。

　　2 设备构成及开发调试

　　本系统用美国Modicon公司的Quantum型控制主机，程控室主站采用双机热备方式，煤仓间主站采用单机方式，整个系统采用双工冗余电缆来提高系统 通讯的可靠性。

　　CPU模板：140CPU43412A

　　RIO模板：CRA93200和CRP93200

　　系统由CPU模板、RIO和DIO模板、以太网模板、热备模板、电源模板、数字量和模拟量输入输出模板。上位机采用LEO8000S工业控制机，CPU为 PentiumⅢ硬盘40G，内存128M，D-Link以太网卡。上位机监控软件采用Wonderware公司最新版本的Intouch软件包，操作系 统选用Windows2000NT。Intouch作为PLC的上位机监控系统软件可对PLC中的大量数据进行巡回采集、记录、故障语音报警、返控操作， 并以图形或报表方式进行实时显示及事故打印。Intouch监控系统的构成主要分为两大部分，Windowmaker是一个应用开发环境，用以建立窗口的图形显示，并定义与工业控制器和其它窗口应用程序的连接。Windowviewer是一个实时运行环境，用以显示由Windowmaker建立的图形窗 口。主菜单的菜单项包括总流程图、配煤画面、流程选择、报警查询、报表管理、电流趋势、参数整定、设备检修、辅助设备、系统帮助、口令输入等。通过选择这些菜单项，屏幕中部将切换到相应的画面。