1、概述
輸煤系統是火電廠重要的輔助系統，保證輸煤系統安全、穩定、可靠運行具有重要的意義。輸煤系統設備布置分散、作業線長、運行方式靈活多變，設備運行環境惡劣。隨著火電廠裝機容量和單機容量的日益增大，輸煤系統的規模也大幅度提升，人工作業更加艱難。引入程控系統，實現對整個工藝過程的自動控制和管理，可以減少運行和檢修人員的勞動強度和難度，同時可將輸煤系統接入全廠的輔控網，實現全廠輔助車間集中控制。使用四方公司控制設備實現的自動化系統可作為輸煤系統自動化運行的完整解決方案。
2、輸煤系統簡介
火電廠輸煤系統的主要為卸煤、堆煤、上煤和配煤，以達到按時保質保量為機組（煤倉）提供燃煤的目的。
輸煤系統一般分為甲乙路備用運行，主要運行設備包括：噴水裝置、給煤機、卸船機、翻車機、斗輪堆取料機、葉輪取料機、皮帶傳送機、刮水器、頭部伸縮裝置、碎煤機、篩煤機、犁煤器、電動三通擋板、四通擋板、除鐵器、除塵器、取樣機、皮帶秤等等。
3、輸煤控制系統面臨的主要問題
1) 輸煤控制系統運行時，受到的干擾多，電磁干擾十分嚴重；
2) 部分電氣控制裝置安裝于地平線以下，運行環境十分惡劣，粉塵飛揚，水、灰、煤粉比比皆是。煤場處部分設備處于露天環境，煤倉間設備處于高溫環境；
3) 卸煤溝等區域布線非常困難，葉輪給煤機等設備和外界的通信難以用常規手段實現；
4) 皮帶傳送機的電動機十分重要，需要對其進行全面的監控和保護；
5) 現場設備種類繁多，實際運行中，一次啟動、停止設備多，順序啟動選擇方式較多，安全聯鎖要求高；
6) 工藝流程復雜，多種煤源設備取煤通過電動三通擋板的切換，經皮帶運輸機傳送到原煤倉，可以組成幾十種工藝流程；
7) 翻車機系統、斗輪機系統等大型工況設備向智能化方向發展，自身已經配備了程控設備。煤場噴灑水、煤水處理系統等相對較為獨立的設施也單獨配備了程控設備，這些系統和輸煤程控主系統的聯系不夠緊密。此外，其它諸如電子皮帶秤、動態循環鏈碼裝置、取樣裝置等均向智能化方向發展，需要程控系統提供豐富的通信接口。
4、輸煤程控系統設計方案
分布式控制方案
輸煤程控系統可基于DCS理念進行設計，采用分散控制、集中管理、控制權限下放、冗余設計、降低控制風險的設計思想，系統結構如下所示：
分布式程控方案示意圖
遠程I/O集中控制方案
遠程I/O站程控方案
5、方案特點：
1) 分布式控制器：根據系統工藝控制特點和物理分布位置，把整個輸煤系統分為4個控制站，每個控制站可獨立的完成相對獨立的工藝系統，同時相互之間又有必要的數據交換，構成一個完整的輸煤系統，體現了分布式控制系統的安全理念。
2) 系統冗余：系統在控制器、通信、電源、操作站均采用熱備冗余系統，實現故障無擾切換。
3) 抗干擾措施：系統設備有很高的抗電磁干擾性能：采用IP56屏柜，防塵防水；光纖數字通訊，不受電磁干擾；模塊均涂硅膠防護層，耐酸堿腐蝕和粉塵環境；設備工作溫度-25℃～70℃，適應惡劣環境。
4) 與第三方通信：系統可以作為子系統納入輔控網，也可作為輔控網控制中心，添加部分設備接入其它子系統。同時，系統可向第三方系統例如SIS、MIS、MES、ERP實時轉發數據，具備與世界目前主流關系數據庫Access、Oracle、Sybase、SQL Server和實時數據庫Inforplus、PI、PHD通訊的能力，并可以定制通訊協議轉發程序。
5) DI/DO采用繼電器隔離：現場信號采用AC220V，提高抗干擾性；控制處理信號采用DC24V，增強控制器安全穩定性。其隔離繼電器采用定制套裝繼電器模塊。
6) 全息SOE告警：系統所有的DI模塊都擁有SOE告警功能，SOE分辨率不大于1毫秒。
6、輸煤監控和管理功能：
輸煤控制系統的過程監視和管理，是由兩套性能和配置相同且互為備用的工控機實現的。主要完成圖形監控、動態圖形顯示、越限報警、自由報表及打印、歷史數據采集、趨勢圖和棒圖、歷史數據存儲和恢復等功能。
1) 畫面顯示
過程監控和管理軟件運行操作采用彈出式菜單和形象生動的操作按鈕，使得運行操作畫面簡潔，畫面可顯示系統主菜單、系統工藝流程全景、路徑選擇、各分系統、單臺設備、測量參數、設備運行狀況、順序控制狀態、故障顯示、趨勢曲線、棒圖顯示、歷史數據、運行報表等畫面。系統畫面除配置主要畫面外，可根據需要任意追加，畫面數量不受限制，可用鼠標或鍵盤進行畫面切換。
輸煤總貌示意圖
2) 報表管理
系統提供報表功能，靈活地實現系統的記錄報告、事件報告和運行報表的管理?？梢噪S時根據用戶的實際需要添加任何形式的中文報表，用戶可根據需要自行編寫報表，顯示和追加系統記錄報告，實時打印系統事件報告或歷史報告，實時或定時打印系統運行報表。
3) 煤量統計功能
為加強電廠的發供電煤耗的科學管理，提高電廠的經濟效益，配煤系統考慮了系統完善的分爐計量及分場計量，為電廠的平衡計算創造條件。自動分爐計量是通過皮帶秤的累積煤量(0.1噸計量脈沖，幅度DC24V，脈寬200ms) 及犁煤器上落犁到位的情況，將煤量分配到各爐中累計。
