1磨煤机程序控制

宝二电厂4×300 MW机组燃煤锅炉的制粉系统采用北京电力设备总厂ZGM-95中速磨煤机。该磨煤机每台带1层喷燃器，每炉配6台，5台运行，1台备用。每台磨煤机配置1套PLC(美国ALLEN-BRADLEY公司SLC 500系列可编程控制器)，按控制结构分为程控和动力2部分。SLC 500型PLC程序控制作为磨煤机油系统的直接控制部分，其目的是为磨煤机的启停提供条件是否满足的依据，保证磨煤机能够安全可靠地运行；在线监测磨煤机运行时各种参数的变化，并依据这些参数改变而进行调节和控制，延长磨煤机的使用寿命；出现事故时及时中断磨煤机的运行。在做系统调试时，所有磨煤机程控均不能输出润滑油系统条件满足信号；在机组整套启动投粉后，曾发生过RTD(热电阻)输入模块损坏，并致使CPU(中央处理器)运行中断，重新启动时程序不能启动的故障。

1.1所有磨煤机程控不能输出润滑油系统条件满足信号的问题

按照系统要求以及给定的参数，把子程序的逻辑划分为投入子程序和停用子程序2部分。依据逻辑原理图，进行以下模拟润滑油条件满足试验：

1.1.1试验1

(1) 启动程序，油泵低速运行，加热器启动；

(2) 人为模拟输入齿轮箱油池油温≥25 ℃信号，对应的电阻值≤109.88 Ω，油泵高速运行启动；

(3) 人为模拟输入推力瓦油槽油温≤50 ℃信号，对应的电阻值≤119.70 Ω；

(4) 人为模拟输入稀油站润滑油油压≥0.15 MPa+切换差，在端子上短接输入接点(PLC的I：4/0)，即压力开关PA-03的1-3接点；

(5) 人为模拟输入盘车装置已脱开信号(BW)，即接通PLC的I：4/4接点；

(6) 人为断开稀油站油压≤0.145 MPa，即断开PLC的I：4/7接点。

至此，按照逻辑，润滑油系统条件应满足，但结果与此相反，输出为润滑油系统条件不满足信号(转换继电器ZJ7、ZJ17动作)。鉴于此，单步检查梯形程序图，按照上面的试验，PLC内部辅助继电器接点B3/108(推力瓦油槽油温≤50℃)、B3/214(稀油站润滑油油压≥0.15 MPa+切换差)、B3/103(齿轮箱油池油温≥25℃)、B3/204(油泵高速启动运行)、B3/212(盘车装置脱开)均接通，B3/106(推力瓦油槽油温≥70℃)、B3/215(稀油站油压≤0.145 MPa)、B3/104(齿轮箱油池油温≤21℃)均为常闭。此时，PLC内部辅助继电器线圈B3/217激励，并通过它的常开接点B3/217的闭合而自保持。B3/216为条件不满足信号接点(常闭)，所以，只有当它断开时输出才为油系统条件满足。即油系统条件满足与油系统条件不满足两者为“非”的关系。

1.1.2试验2

(1) 重新启动程序，油泵低速运行，加热器启动；

(2) 重复试验1第(3) 步骤；

(3) 重复试验1第(4) 步骤；

(4) 重复试验1第(5) 步骤；

(5) 重复试验1第(6) 步骤；

(6) 重复试验1第(2) 步骤。

此时，我们发现在高速油泵启动4 s后，润滑油系统条件满足信号发出(转换继电器ZJ8、ZJ18动作)。对2次试验进行比较：在试验1中，先满足齿轮箱油池油温条件，也就是说，在高速油泵启动后，超过4 s才让其他条件(推力瓦油槽油温、稀油站润滑油油压、盘车装置脱开)都满足；而在试验2中，先满足其他条件，然后给定齿轮箱油池油温条件满足信号，在高速油泵启动后，润滑油系统条件满足信号发出，系统运行正常。得出结论：润滑油系统条件满足和它所需要的必备条件之间所具备的时间差别有关系。

在程序扫描执行时，PLC内部计时器T4：2在高速油泵启动(B3/204)后，若在5 s内推力瓦油槽油温、稀油站润滑油油压及盘车装置脱开中的任何1个条件不满足，则常闭接点B3/217(油条件满足辅助继电器的接点)因油系统条件不满足而使得计时器T4：2激励并开始计时。若在5 s内其他条件还不满足，则5 s后T4：2计时完成，T4：2/13闭合并自保持，继而使得线圈(B3/216)激励，接点B3/216动作，常闭变为常开，常开变为常闭。即使后来所有条件都满足，也不能使0：5/8输出条件满足信号。所以，梯形程序表的编制逻辑不合理。

将修改后的程序存入PLC的存储器，重新启动程控运行，分别按试验1和试验2的步骤进行，输出结果都正常，符合逻辑设计。然后又进行动态模拟系统运行试验，结果完全正常，说明对子程序梯形图的修改是正确的。

1.2热电阻输入模块损坏的问题

事故时，发现输入模块有1个通道发生故障，做如下检查：

(1) 检查没有强电或感应电，排除掉因强电或感应电引起烧坏的可能；

(2) 检查就地来的热电阻信号输入是否正常，经测量信号正常；

(3) 检查模块接地端子，连线可靠，接地良好；

(4) 用编程器重新启动程控运行均失败。

在排除以上可能引起故障的原因后，用编程器监测数据文件。热电阻的数据文件名为N7，类型为integer(整型)，元素号为0～8，通道发生故障的那只热电阻的数据为-1。对于SLC 500型PLC(字长位16位)，用二进制表示为：1111 1111 1111 1111，最高位是符号位，该值按补码计算：32 767-12¹⁵=-1。PLC的状态文件名为S，元素号为0～15，检查溢出位标志为1，即溢出，而能够引起溢出的原因只有输入溢出和运算溢出。由于MPSO-3型热阻运算指令在子程序中仅仅使用了比较指令(GEQ、LEQ、LES)，不可能发生运算溢出，因此，只有输入溢出。也就是说，热电阻信号线在故障前曾经断路，阻值为无穷大。鉴于此，检查与此通道对应的热电阻就地接线盒，发现端子接线有松动。

从PLC的自诊断保护功能进行分析：PLC的自诊断功能包括对各种异常状态进行监视并自动输出报警信息，异常状态按其程度分为报警状态和故障状态。在报警状态下，控制器可继续运行，处理工作由运行人员进行；在故障状态下PLC停止工作，并发出故障信号。磨煤机启动后，由于磨煤机本体振动大，而就地接线端子盒悬挂在磨煤机本体防护栏上，长期振动致使接线端子接线稍有不牢靠即引发信号中断现象。这时，输入溢出，CPU发出报警信号，而报警信号因输入信号也变得时有时无，致使PLC运行不稳定，运行人员不经常巡检时很容易被错过。由于报警长时间未得到解决，输入模块的这一通道因长期超限输入而发生故障，不再采集数据。这样，CPU停止工作，发出故障信号。在全面检查了磨煤机所有的温度接线端子并采取措施使其牢固后，更换输入模块，重新启动程控，运行正常。

2锅炉吹灰程序控制

锅炉吹灰程控装置采用四川东方电脑工程公司DZCK-300/II型产品，控制主机采用KOYO SU-6型PLC可编程控制器。系统共设计3种控制方式：盘上自动方式、盘上手动方式和就地手动方式。盘上自动方式是通过PLC来进行的，盘上手动方式通过盘上钮子开关启动吹灰器，就地手动方式通过吹灰器机身按钮来动作。在自动方式下，PLC可编程控制器向吹灰器发出脉冲启动信号，吹灰器启动后由后退行程开关自保持，进到位后自动退，后退到位后该吹灰器的选通继电器自动跳闸。通过模拟显示面板上的指标灯的亮灭来反映吹灰器的动作情况及位置等。在做系统单体调试时，中间继电器不能正确释放，PLC程序不能执行，常电LC经常性

接地，系统运行时稳定性较差。

2.1中间继电器不能正常释放

以炉膛吹灰器为例，将电源线L21与Q305端子短接使炉膛吹灰器选通继电器KF吸合，控制电源LF1、手动启动电源LF3带电。手动启动1 F吹灰器，常电LC经关到位行程开关使继电器K/1 F吸合，Q1与N接通，继电器KQ1吸合，KC1吸合，1 F吹灰器电机带电使吹灰器前进。进到位后SEJ1与N接通，KE1吸合，常闭接点KE1应断开，使吹灰器退继电器KC2吸合，电机反转驱动吹灰器后退。而常闭接点KE1不能断开致使吹灰器进到位后不能退。

用万用表测量继电器KE1两端电压为408 V，同时发现与KE1并联的电阻R₂(原设计值R₂=3.6 kΩ，功率2 W)发黑，测得阻值为∝。拆除KE1端子上的所有连线，用调压器升降压进行试验，测得KE1吸合电压为115 V，释放电压为86 V，线圈电阻为516 Ω，说明在回路中串进了200多V的静电。在检查静电来源时发现，控制电缆与动力电缆放在同一电缆沟道，众多的现场设备本身就很容易形成强大的涡流电场，再加上控制电缆与动力电缆的相互干扰，静电的可能性及数值就会更大。重新铺设电缆显然已不可能，只能通过降低或消除静电感应来实现继电器的正常动作。电阻R₂在继电器KE1带电期间发黑损坏说明其功率太小，不能承受太高的静电。拆除带有R₂的电路板，给继电器KE1并联1个电阻箱，先使其阻值调至22 kΩ(计算值)，重新使继电器KE1带电，调节电阻箱阻值直至KE1动作可靠，测得电阻箱阻值为33 kΩ。考虑便于安装及电阻的散热性能，选取功耗比较大的陶瓷电阻。此后，在机组运行及试生产过程当中从未出现因继电器拒动而使吹灰器无法正常吹扫的故障，运行结果良好可靠。

2.2 常电LC经常性接地

系统带电前校线检查时发现19F、91F、9F、16F、64F、22F、65F、98F、83F、40R、22R、28R、43R、17R、3A、7A、端子LC接地，解掉各端子排上就地吹灰器上的LC线，用校灯逐一检查各端子排的上端头，排除程控盘与动力盘盘内LC接地的可能。检查发现LC接地是由于64F、9F、98F、40R、22R、43R、3A吹灰器行程开关不牢靠而导致就地LC接地，串入动力柜。对上述吹灰器行程开关进行处理解决了带电前LC接地问题。系统调试阶段，在手动方式下逐一启动吹灰器，当运行至63F时系统突然断电，LC保险烧断。在排除盘内故障后检查就地接线，发现就地电源盘内某些中间线头由于吹灰器振动而瞬间接地所致。过热器、省煤器、空预器、吹灰器就地接线设计有就地启动和紧急退功能，而吹灰器内部接线无法实现紧急退功能。改动内部接线出现了许多留有隐患的中间接头。对容易出现问题的接线重新进行绝缘处理，有效地解决了LC经常性接地问题。

2.3疏水阀故障

疏水阀动作是依据吹灰器的介质情况而进行的。在投运吹灰器管路系统时曾烧坏2个疏水阀电机。原设计为通过开力矩与开行程的常闭接点串接来使阀门开到位后断开，通过关力矩的常闭接点来使阀门关到位后断开。但在实际运行中关行程到位后，关力矩开关拒动导致阀体关到位后电机仍运转。这主要是由于阀体门头安装不牢靠，加上调试人员调整阀体行程过于粗放，致使阀体动作不灵敏，关力矩开关拒动而烧坏电机。原设计为V1打开送出一对接点使减压站的基地调节仪带电，使调节阀打开，主蒸汽进入除灰管路准备吹扫。在进行单体调试期间，由于线头松动而使调节阀失电，吹灰器无介质吹扫。原设计程控盘面板上没有监视减压站调节阀是否打开的状态指示，调试人员无法判断是否有吹扫介质。为了保证阀体可靠动作，将关行程开关的常闭接点与关力矩开关的常闭接点串接，使阀门关到位后断开。

2.4程序不能正常运行

自动方式下投运PLC程控，当按程序吹扫完所有炉膛吹灰器进入再热器吹灰时程序中断，无法重新启动。经检查由于PLC程序中再热器吹灰器启动时延时时间太短，在没有脱离退行程开关的情况下已发出启动脉冲信号致使程序无法启动。再热器吹灰器设计延时25 s、省煤器吹灰器设计延时20 s、空预器吹灰器设计延时45 s。在修改完程序后重新启动PLC，当吹扫至12 R时程序中断，无法重新启动。经检查是由于吹灰器振动致使驱动电机轻微卡涩引起热继电器动作，程序无法进行。重新整定热继电器动作值后，重新启动程序，一切正常。

3结束语

在宝鸡第二发电厂1号机组整套启动及168 h试运期间，磨煤机油系统程控系统和炉吹灰程控系统运行稳定，再未出现系统模块损坏、程控无法投运的现象，有效地保证了机组的安全可靠运行。