1、概述
输煤系统是火电厂重要的辅助系统，保证输煤系统安全、稳定、可靠运行具有重要的意义。输煤系统设备布置分散、作业线长、运行方式灵活多变，设备运行环境恶劣。随着火电厂装机容量和单机容量的日益增大，输煤系统的规模也大幅度提升，人工作业更加艰难。引入程控系统，实现对整个工艺过程的自动控制和管理，可以减少运行和检修人员的劳动强度和难度，同时可将输煤系统接入全厂的辅控网，实现全厂辅助车间集中控制。使用四方公司控制设备实现的自动化系统可作为输煤系统自动化运行的完整解决方案。
2、输煤系统简介
火电厂输煤系统的主要为卸煤、堆煤、上煤和配煤，以达到按时保质保量为机组（煤仓）提供燃煤的目的。
输煤系统一般分为甲乙路备用运行，主要运行设备包括：喷水装置、给煤机、卸船机、翻车机、斗轮堆取料机、叶轮取料机、皮带传送机、刮水器、头部伸缩装置、碎煤机、筛煤机、犁煤器、电动三通挡板、四通挡板、除铁器、除尘器、取样机、皮带秤等等。
3、输煤控制系统面临的主要问题
1) 输煤控制系统运行时，受到的干扰多，电磁干扰十分严重；
2) 部分电气控制装置安装于地平线以下，运行环境十分恶劣，粉尘飞扬，水、灰、煤粉比比皆是。煤场处部分设备处于露天环境，煤仓间设备处于高温环境；
3) 卸煤沟等区域布线非常困难，叶轮给煤机等设备和外界的通信难以用常规手段实现；
4) 皮带传送机的电动机十分重要，需要对其进行全面的监控和保护；
5) 现场设备种类繁多，实际运行中，一次启动、停止设备多，顺序启动选择方式较多，安全联锁要求高；
6) 工艺流程复杂，多种煤源设备取煤通过电动三通挡板的切换，经皮带运输机传送到原煤仓，可以组成几十种工艺流程；
7) 翻车机系统、斗轮机系统等大型工况设备向智能化方向发展，自身已经配备了程控设备。煤场喷洒水、煤水处理系统等相对较为独立的设施也单独配备了程控设备，这些系统和输煤程控主系统的联系不够紧密。此外，其它诸如电子皮带秤、动态循环链码装置、取样装置等均向智能化方向发展，需要程控系统提供丰富的通信接口。
4、输煤程控系统设计方案
分布式控制方案
输煤程控系统可基于DCS理念进行设计，采用分散控制、集中管理、控制权限下放、冗余设计、降低控制风险的设计思想，系统结构如下所示：
分布式程控方案示意图
远程I/O集中控制方案
远程I/O站程控方案
5、方案特点：
1) 分布式控制器：根据系统工艺控制特点和物理分布位置，把整个输煤系统分为4个控制站，每个控制站可独立的完成相对独立的工艺系统，同时相互之间又有必要的数据交换，构成一个完整的输煤系统，体现了分布式控制系统的安全理念。
2) 系统冗余：系统在控制器、通信、电源、操作站均采用热备冗余系统，实现故障无扰切换。
3) 抗干扰措施：系统设备有很高的抗电磁干扰性能：采用IP56屏柜，防尘防水；光纤数字通讯，不受电磁干扰；模块均涂硅胶防护层，耐酸碱腐蚀和粉尘环境；设备工作温度-25℃～70℃，适应恶劣环境。
4) 与第三方通信：系统可以作为子系统纳入辅控网，也可作为辅控网控制中心，添加部分设备接入其它子系统。同时，系统可向第三方系统例如SIS、MIS、MES、ERP实时转发数据，具备与世界目前主流关系数据库Access、Oracle、Sybase、SQL Server和实时数据库Inforplus、PI、PHD通讯的能力，并可以定制通讯协议转发程序。
5) DI/DO采用继电器隔离：现场信号采用AC220V，提高抗干扰性；控制处理信号采用DC24V，增强控制器安全稳定性。其隔离继电器采用定制套装继电器模块。
6) 全息SOE告警：系统所有的DI模块都拥有SOE告警功能，SOE分辨率不大于1毫秒。
6、输煤监控和管理功能：
输煤控制系统的过程监视和管理，是由两套性能和配置相同且互为备用的工控机实现的。主要完成图形监控、动态图形显示、越限报警、自由报表及打印、历史数据采集、趋势图和棒图、历史数据存储和恢复等功能。
1) 画面显示
过程监控和管理软件运行操作采用弹出式菜单和形象生动的操作按钮，使得运行操作画面简洁，画面可显示系统主菜单、系统工艺流程全景、路径选择、各分系统、单台设备、测量参数、设备运行状况、顺序控制状态、故障显示、趋势曲线、棒图显示、历史数据、运行报表等画面。系统画面除配置主要画面外，可根据需要任意追加，画面数量不受限制，可用鼠标或键盘进行画面切换。
输煤总貌示意图
2) 报表管理
系统提供报表功能，灵活地实现系统的记录报告、事件报告和运行报表的管理。可以随时根据用户的实际需要添加任何形式的中文报表，用户可根据需要自行编写报表，显示和追加系统记录报告，实时打印系统事件报告或历史报告，实时或定时打印系统运行报表。
3) 煤量统计功能
为加强电厂的发供电煤耗的科学管理，提高电厂的经济效益，配煤系统考虑了系统完善的分炉计量及分场计量，为电厂的平衡计算创造条件。自动分炉计量是通过皮带秤的累积煤量(0.1吨计量脉冲，幅度DC24V，脉宽200ms) 及犁煤器上落犁到位的情况，将煤量分配到各炉中累计。
